EdgeX Foundry理论篇

本文涉及的产品
日志服务 SLS,月写入数据量 50GB 1个月
简介:

总体架构

EdgeX总架构图.png

核心服务层

核心数据微服务

搜集持久化设备和传感器等边缘设备数据,支持导出到云。目前,数据本地存储交互通过REST APIs,未来会支持更多协议:MQTT, AMQP等。数据导出到Export Service layer,通过ZeroMQ、MQTT。persist.data=false,数据不存核心数据,直接通过消息队列到达Export Service layer。本服务是唯一能获得设备数据的服务。
查询数据流程图
core-data-查询数据.png
添加属性流程图
core-data添加属性.png

命令微服务

负责把命令从北端传到南端,不允许非法命令与设备交互。命令主要来自一下:其他微服务命令(本地边缘数据分析、规则引擎微服务)、其他应用命令(系统管理agent关闭一个设备)和外部系统命令(修改一系列设备设置文件)。命令微服务提供统一规范方式与设备通信,GET命令获取设备数据;PUT命令下发action或下发配置数据。命令微服务通过设备服务同设备交互,不直接交互设备。
查询命令流程图
Command-list commands.png
发送命令流程图
Command - send command.png

元数据微服务

元数据微服务主要包括管理设备配置文件,包括设备信息、设备数据结构类型和设备命令。每个被EdgeX 管理的设备,都在元数据有关联ID,设备关联设备配置文件和设备服务。元数据微服务管理设备服务信息,其他微服务通过设备服务同设备交互。设备服务,对应一特定设备协议,比如Modbus设备服务,负责管理所有Modbus设备。本服务是唯一能获得设备、设备配置和设备服务的微服务。数据本地存储交互通过REST API,未来会支持更多协议:MQTT, AMQP等
架构图
Meta Data  架构图.png
启动设备流程图
Meta Data 启动设备.png
添加设备流程图
Meta Data-添加设备.png

配置注册微服务

管理EdgeX Foundry微服务配置、执行参数和状态。提供微服务启动所需配置,如端口号等。各微服务启动,注册自身信息到本服务。对于注册服务,采用ping各微服务方式来探活, 频率每10 seconds一次。配置发生变更,本服务会及时通知对应微服务,配置信息会覆盖微服务内置配置信息,可支持动态切换环境,满足微服务架构动态扩展需求。在配置注册微服务不可用时,微服务可脱离本服务,使用自身内嵌配置启动。交互方式:RESTful APIs。 
配置注册服务交互图
注册微服务调用图.png

支撑服务层

通知告警微服务

告警通知微服务负责在设备发生故障,生成告警,发生告警到目的应端目前支持e-mail 和 REST 回调。通知分两种,NORMAL和CRITICAL,CRITICAL立刻发送通知到分发协调组,NORMAL等待消息调度器统一处理。可扩展,按需起调度器处理通知作业。
架构图
Alerts and Notifications 架构图.png
左边:API提供给其他微服务和应用调用,能通过 REST, AMQP, MQTT,或者其他标准应用协议,目前支持REST。
右边:消息订阅者通过订阅RESTful,订阅特定类型通知。消息接收者,在事件发生时,可通过SMS、, e-mail, REST callback, AMQP, MQTT等。
发现告警流程图
Alter Notify 危险通知发送.png
响应告警流程图
Alter and Notify Critical Resend Sequence.png

日志微服务

通过RESTful APIs提交日志请求、查询历史日志、移除历史日志,用LOGBack做日志框架,可以通过文件或MongoDB持久化日志。
架构图
Log-架构图.png
日志请求流程图
Logger-日志请求.png

调度微服务

EdgeX 的调度服务及其轻量,只负责定时清理设备数据。默认每30分钟执行一次,调用Core Data API执行清理任务

规则引擎微服务

规则引擎提供了一种边缘事件触发机制,监控边缘设备数据。符合条件,触发行为,通过命令服务下发指令。内核引擎采用Drools,由JBoss社区提供的开源规则引擎。规则引擎启动会自动注册到输出客户端注册服务,检测设备数据对于重要敏感案例,规则引擎可以直接对接核心数据微服务,需要设置配置文件,export.client=true。通过RESTful API动态添加规则。
架构图
Rule engine 流程图.png
添加规则流程图
规则引擎流程图.png

输出服务

客户端注册微服务

输出客户端注册微服务让客户端注册为数据接收者,按需过滤流转数据。Clients on-gateway:包括本地分析服务,事件处理器,规则引擎等。Clients off-gateway:经典企业云系统或网关聚合系统,提供历史数据和更深层次数据分析能力。通过REST API创建新请求,更新存在请求,删除请求。
架构图
输出服务架构图.png

分发微服务

分发微服务,基于EAI技术,管道过滤体系。通过消息队列,接收数据,过滤、传输和格式化数据,通过REST, MQTT, 0MQ分发数据到特定注册客户端。
分发流程图
Distribute - 流程图.png

系统管理服务

系统管理模块提供微服务安装、升级、启动、停止和监控功能

安全服务

支持AAA访问控制,AES256数据加密,唯一证书认证,HTTPS协议流程数据。

设备服务层

虚拟设备微服务

模拟不同协议设备,生成Events and Readings到核心数据微服务,通过H2 database存储虚拟设备资源。用户通过命令微服务下发命令到
。虚拟设备服务依赖数据微服务和元数据微服务,启动会ping核心数据和元数据微服务,超时时间600秒,未ping通,启动失败。虚拟设备服务启动初始化过程中,会在元数据微服务创建设备,设备配置,设备服务。
架构图
Virtual device 架构图.png

原理篇总体结合官网和自己理解
英文版请登入官网
https://wiki.edgexfoundry.org/display/FA/EdgeX+Foundry+Microservices+Architecture

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