EdgeX Foundry理論篇

weixin_33763244發表於2018-07-09

總體架構

EdgeX總架構圖.png

核心服務層

核心資料微服務

蒐集持久化裝置和感測器等邊緣裝置資料，支援匯出到雲。目前，資料本地儲存互動通過REST APIs，未來會支援更多協議：MQTT, AMQP等。資料匯出到Export Service layer，通過ZeroMQ、MQTT。persist.data=false，資料不存核心資料，直接通過訊息佇列到達Export Service layer。本服務是唯一能獲得裝置資料的服務。
查詢資料流程圖
core-data-查詢資料.png
新增屬性流程圖
core-data新增屬性.png

命令微服務

負責把命令從北端傳到南端，不允許非法命令與裝置互動。命令主要來自一下：其他微服務命令（本地邊緣資料分析、規則引擎微服務）、其他應用命令（系統管理agent關閉一個裝置）和外部系統命令（修改一系列裝置設定檔案）。命令微服務提供統一規範方式與裝置通訊，GET命令獲取裝置資料；PUT命令下發action或下發配置資料。命令微服務通過裝置服務同裝置互動，不直接互動裝置。
查詢命令流程圖
Command-list commands.png
傳送命令流程圖
Command - send command.png

後設資料微服務

後設資料微服務主要包括管理裝置配置檔案，包括裝置資訊、裝置資料結構型別和裝置命令。每個被EdgeX 管理的裝置，都在後設資料有關聯ID，裝置關聯裝置配置檔案和裝置服務。後設資料微服務管理裝置服務資訊，其他微服務通過裝置服務同裝置互動。裝置服務，對應一特定裝置協議，比如Modbus裝置服務，負責管理所有Modbus裝置。本服務是唯一能獲得裝置、裝置配置和裝置服務的微服務。資料本地儲存互動通過REST API，未來會支援更多協議：MQTT, AMQP等
架構圖
Meta Data 架構圖.png
啟動裝置流程圖
Meta Data 啟動裝置.png
新增裝置流程圖
Meta Data-新增裝置.png

配置註冊微服務

管理EdgeX Foundry微服務配置、執行引數和狀態。提供微服務啟動所需配置，如埠號等。各微服務啟動，註冊自身資訊到本服務。對於註冊服務，採用ping各微服務方式來探活， 頻率每10 seconds一次。配置發生變更，本服務會及時通知對應微服務，配置資訊會覆蓋微服務內建配置資訊，可支援動態切換環境，滿足微服務架構動態擴充套件需求。在配置註冊微服務不可用時，微服務可脫離本服務，使用自身內嵌配置啟動。互動方式：RESTful APIs。 
配置註冊服務互動圖
註冊微服務呼叫圖.png

支撐服務層

通知告警微服務

告警通知微服務負責在裝置發生故障，生成告警，發生告警到目的應端目前支援e-mail 和 REST 回撥。通知分兩種，NORMAL和CRITICAL，CRITICAL立刻傳送通知到分發協調組，NORMAL等待訊息排程器統一處理。可擴充套件，按需起排程器處理通知作業。
架構圖
Alerts and Notifications 架構圖.png
左邊：API提供給其他微服務和應用呼叫，能通過 REST, AMQP, MQTT,或者其他標準應用協議，目前支援REST。
右邊：訊息訂閱者通過訂閱RESTful,訂閱特定型別通知。訊息接收者，在事件發生時，可通過SMS、, e-mail, REST callback, AMQP, MQTT等。
發現告警流程圖
Alter Notify 危險通知傳送.png
響應告警流程圖
Alter and Notify Critical Resend Sequence.png

日誌微服務

通過RESTful APIs提交日誌請求、查詢歷史日誌、移除歷史日誌，用LOGBack做日誌框架，可以通過檔案或MongoDB持久化日誌。
架構圖
Log-架構圖.png
日誌請求流程圖
Logger-日誌請求.png

排程微服務

EdgeX 的排程服務及其輕量，只負責定時清理裝置資料。預設每30分鐘執行一次，呼叫Core Data API執行清理任務

規則引擎微服務

規則引擎提供了一種邊緣事件觸發機制，監控邊緣裝置資料。符合條件，觸發行為，通過命令服務下發指令。核心引擎採用Drools，由JBoss社群提供的開源規則引擎。規則引擎啟動會自動註冊到輸出客戶端註冊服務，檢測裝置資料對於重要敏感案例，規則引擎可以直接對接核心資料微服務，需要設定配置檔案，export.client=true。通過RESTful API動態新增規則。
架構圖
Rule engine 流程圖.png
新增規則流程圖
規則引擎流程圖.png

輸出服務

客戶端註冊微服務

輸出客戶端註冊微服務讓客戶端註冊為資料接收者，按需過濾流轉資料。Clients on-gateway：包括本地分析服務，事件處理器，規則引擎等。Clients off-gateway：經典企業雲系統或閘道器聚合系統，提供歷史資料和更深層次資料分析能力。通過REST API建立新請求，更新存在請求，刪除請求。
架構圖
輸出服務架構圖.png

分發微服務

分發微服務，基於EAI技術，管道過濾體系。通過訊息佇列，接收資料，過濾、傳輸和格式化資料，通過REST, MQTT, 0MQ分發資料到特定註冊客戶端。
分發流程圖
Distribute - 流程圖.png

系統管理服務

系統管理模組提供微服務安裝、升級、啟動、停止和監控功能

安全服務

支援AAA訪問控制，AES256資料加密，唯一證照認證，HTTPS協議流程資料。

裝置服務層

虛擬裝置微服務

模擬不同協議裝置，生成Events and Readings到核心資料微服務，通過H2 database儲存虛擬裝置資源。使用者通過命令微服務下發命令到
。虛擬裝置服務依賴資料微服務和後設資料微服務，啟動會ping核心資料和後設資料微服務，超時時間600秒，未ping通，啟動失敗。虛擬裝置服務啟動初始化過程中，會在後設資料微服務建立裝置，裝置配置，裝置服務。
架構圖
Virtual device 架構圖.png

原理篇總體結合官網和自己理解
英文版請登入官網
https://wiki.edgexfoundry.org/display/FA/EdgeX+Foundry+Microservices+Architecture

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