在Kubernetes边缘平台上用Akri轻松发现边缘设备

Akri框架帮助将物联网设备暴露为资源，并在Kubernetes集群中为每个设备创建服务。

物联网快速增长，随之而来的是对边缘计算的需求，以实现更靠近物联网设备的信息处理。Kubernetes是经验证的颠覆性开源技术，为运维者和开发者解决边缘部署海量应用的运维和技术顾虑。今天我们有K3S、KubeEdge、MicroK8S等多种Kubernetes发行版，可快速上手应对边缘需求。

边缘节点设备规模不一。重型边缘服务器可能部署在工业物联网的某部门或零售连锁的门店。轻型边缘服务器是连接终端物联网设备的小型服务器。重型和轻型服务器凭借硬件能力可成为Kubernetes集群一部分。但终端物联网设备难以加入Kubernetes集群，后者专用于单一功能、托管采集数据的小型嵌入式应用。例如传感器或视频摄像头。重要的是这些设备成为Kubernetes架构一部分，以便通过边缘或云无缝获取输出。

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随着此类边缘设备数量增长，管理托管Kubernetes集群的后续边缘服务器变得更难。新设备增减给运维者带来更多工作。他们必须寻找分配资源、监控架构内可用性。某个时刻，你将需要添加更多服务器处理更多边缘设备。这些问题呼唤更好的边缘设备智能，以处理边缘物联网设备在Kubernetes集群中的存在。Akri应运而生。它是微软发布的开源项目。

Akri框架帮助将物联网设备暴露为资源，并在Kubernetes集群中为每个设备创建服务。这使应用能消费设备输入。Akri处理物联网设备的自动纳入和移除，以及资源分配和释放，以更好优化集群。借助Akri之力，可动态添加任意数量物联网设备和推理节点处理这些设备数据。此外，当需添加更多边缘物联网设备时，可无缝引入新服务器环境。

Akri支持处理网络连接的物联网边缘设备，如IP摄像头、控制器、POS（销售点）终端，以及通过Kubernetes节点本地连接的设备，如USB连接传感器。它基于设备在Kubernetes集群中的可用性调度工作负载。它使用类似容器网络接口（CNI）的抽象层。但不是抽象底层网络细节，而是移除寻找、利用、监控设备可用性的工作。从而大幅减少Kubernetes管理员和开发者的工作量。

Akri基于Kubernetes设备插件框架，供厂商用于静态资源，让他们无需额外代码即可通告资源并监控。Akri将此框架扩展到边缘，适用于拥有不同设备集合和各种协议监控通信边缘物联网设备的环境。

在典型Kubernetes边缘集群中，它添加四个组件：Akri Controller、Akri Agent（Kubernetes设备插件框架实现）、两个CDR（自定义资源定义）（用于配置和实例）。这些组件协同发现边缘物联网设备并在这些设备间调度工作负载。Akri agent可部署到每个新工作边缘节点。

简而言之，

• Akri处理边缘物联网设备的出现和消失，并在集群中调度工作负载
• Akri提供接口，你通过配置CRD提供配置，其余由Akri完成
• 运维者确信边缘节点高可用，以防其他节点宕机
• Akri为每个边缘物联网设备创建Kubernetes服务，应用无需跟踪Pod或边缘节点状态

你可在Github贡献Akri项目，加入他们的Slack频道讨论。

结论

将Kubernetes用于边缘是激动人心的发展，极大地实现应用策略一致性、端到端自动化、更快服务部署和扩展。Akri带来更简化方法，允许对边缘启用网络所有部分有更多控制，让Kubernetes管理员和开发者生活更轻松。