Descubra dispositivos Edge de forma inteligente con Akri en Edges con tecnología de Kubernetes

El marco Akri ayuda a exponer los dispositivos IoT como recursos y crea servicios para cada dispositivo en los clústeres de Kubernetes.

IoT está creciendo rápidamente, al igual que la necesidad de informática perimetral que permita el procesamiento de información más cerca de los dispositivos IoT. Kubernetes es la tecnología de código abierto probada y disruptiva para operadores y desarrolladores que aborda las preocupaciones operativas y técnicas de administrar toneladas de aplicaciones implementadas en el perímetro. Hoy en día, tenemos varias distribuciones de Kubernetes como K3S, KubeEdge o MicroK8S que puede usar para comenzar rápidamente a manejar los requisitos de Edge.

Los nodos de borde son dispositivos que tienen una escala diferente. Hay servidores de borde pesado que se encuentran en un departamento en el caso de IoT industrial o en las tiendas de una cadena minorista. Un servidor de borde ligero es un servidor pequeño que está conectado a dispositivos finales de IoT. Los servidores pesados ​​y livianos pueden ser parte de un clúster de Kubernetes debido a las capacidades de hardware que tienen. Pero es difícil que los dispositivos finales de IoT se conviertan en parte de los clústeres de Kubernetes, que están dedicados a una sola función y alojan pequeñas aplicaciones integradas para recopilar datos. Por ejemplo, tome sensores o cámaras de video. Es importante que estos dispositivos formen parte de la arquitectura de Kubernetes para que los resultados se puedan obtener a través de la periferia o la nube sin problemas.

Ver también: Cómo Kubernetes y los contenedores permiten aplicaciones de CI altamente escalables

Con el número cada vez mayor de tales dispositivos perimetrales, se vuelve más difícil administrar servidores perimetrales posteriores que alojan clústeres de Kubernetes. La adición y eliminación de nuevos dispositivos genera más trabajo para los operadores. Deben encontrar y asignar recursos y monitorear la disponibilidad dentro de la arquitectura. Además, en algún momento, deberá agregar más servidores para manejar más dispositivos perimetrales. Tales problemas requieren una mejor inteligencia para los dispositivos de borde que manejarán la presencia de dispositivos IoT de borde en los clústeres de Kubernetes. Akri hace eso. Es un proyecto de código abierto lanzado por Microsoft.

El marco Akri ayuda a exponer los dispositivos IoT como recursos y crea servicios para cada dispositivo en los clústeres de Kubernetes. Eso hace posible que las aplicaciones consuman las entradas de los dispositivos. Akri maneja la inclusión y eliminación automática de dispositivos IoT, así como la asignación y desasignación de recursos para optimizar mejor los clústeres. Con el poder de Akri, es posible agregar tantos dispositivos IoT de forma dinámica y nodos de inferencia para procesar datos de esos dispositivos. Además, puede introducir sin problemas un entorno de servidor de noticias cuando haya más requisitos para agregar dispositivos IoT de borde.

Akri admite el manejo de dispositivos perimetrales de IoT conectados a la red, como cámaras IP, controladores, terminales PoS (punto de venta) y dispositivos conectados localmente a través de nodos de Kubernetes, como sensores conectados por USB. Programa las cargas de trabajo en función de la disponibilidad de los dispositivos en el clúster de Kubernetes. Utiliza la capa de abstracción que es como una interfaz de ContainerNetwork (CNI). Pero en lugar de abstraer los detalles de la red subyacente, elimina el trabajo de encontrar, utilizar y monitorear la disponibilidad de los dispositivos. Por lo tanto, reduzca drásticamente la cantidad de trabajo realizado por los administradores y desarrolladores de Kubernetes.

Akri se basa en el marco de complemento de dispositivo de Kubernetes, que los proveedores utilizan para recursos estáticos, lo que les permite anunciar sus recursos y monitorearlos sin escribir códigos adicionales. Akri extiende este marco al borde en un entorno que tiene diferentes conjuntos de dispositivos y varios protocolos para monitorear y comunicarse con esos dispositivos IoT de borde.

En un clúster perimetral típico de Kubernetes, agrega cuatro componentes:Akri Controller, Akri Agent (implementación del marco de trabajo del complemento del dispositivo de Kubernetes) y dos CDR (Definición de recursos personalizados) (para configuración e instancia). Estos componentes trabajan juntos para encontrar dispositivos IoT perimetrales y programar cargas de trabajo entre ellas. El agente de Akri se puede implementar en cada nuevo nodo perimetral del trabajador.

En pocas palabras,

• Akri gestiona la aparición y desaparición de dispositivos IoT perimetrales y programa cargas de trabajo en un clúster
• Akri proporciona la interfaz en la que proporciona la configuración mediante los CRD de configuración, y Akri hace el resto.
• Los operadores tienen la seguridad de una alta disponibilidad de los nodos perimetrales en caso de que otros nodos dejen de funcionar.
• Como Akri crea servicios de Kubernetes para cada dispositivo IoT perimetral, las aplicaciones no necesitan rastrear el estado de los pods o nodos perimetrales.

Puede contribuir al proyecto Akri en Github y unirse a la discusión en su canal de Slack.

Conclusión

El uso de Kubernetes para el borde es un desarrollo emocionante que permite enormemente la consistencia en las políticas de las aplicaciones, la automatización de extremo a extremo y una implementación y escalamiento de servicios más rápidos. Akri ofrece un enfoque más simplificado que permite un mayor control en todas las partes de la red habilitada para el perímetro y facilita la vida de los administradores y desarrolladores de Kubernetes.