摘要：KubeEdge设备管理架构的设计实现，有效帮助用户处理设备数字孪生进程中遇到的场景。
本文分享自华为云社区《KubeEdge：下一代云原生边缘设备管理标准DMI的设计与实现》。
随着5G、AI、分布式云等技术的成熟发展，万物互联、数字孪生、算力泛在等理念不断推进，带来了很多行业业务的创新，越来越多的设备、应用运行在端侧，并产生大量的数据。如何更好地解耦业务应用开发和设备数据访问，为设备提供完整的生命周期数据管理，释放设备数据的价值？如何在保证集群可用性的同时，高效管理和传输设备数据，获得更为方便、灵活的数据访问方式？云原生边缘计算的方案选择可以帮助用户更好地应对这类问题。
KubeEdge设备管理架构的设计实现，有效帮助用户处理设备数字孪生进程中遇到的场景。用户可以通过KubeEdge，将物理设备抽象成数字孪生，用云原生的方式对设备和数据进行管理。
图 1 KubeEdge设备管理架构设计
KubeEdge设备管理架构设计如图1所示，具体流程如下：
在此基础上，KubeEdge团队也对框架不断更新迭代。为帮助用户应对未来更大规模设备场景、更高的可用性需求、更灵活的功能支持以及更优的用户体验，KubeEdge 设计了更优化的设备管理框架——DMI。
DMI整合设备管理接口，优化边缘计算场景下的设备管理能力，打造基于云原生技术的，覆盖设备管理、设备数据的设备数字孪生管理平台；同时定义了EdgeCore与Mapper之间统一的连接入口，并分别由EdgeCore和Mapper实现上行数据流和下行数据流的服务端和客户端，承载DMI具体功能。
DMI框架设计中解耦了设备管理面与设备业务面数据，让Device CRD只承载设备本身的生命周期管理，而设备业务面数据则直接通过微服务的方式为数据消费者应用提供出来。在这样的架构下，设备就不再是单纯的数据源，而是一种云原生的设备微服务，设备数据消费应用的开发者就可以不再关心如何获取设备数据，而是以更云原生的方式来聚焦应用本身的业务逻辑开发。DMI框架还提供多种数据推送方式，让数据消费者可以更灵活地获取设备数据，用户体验更优。
由于DMI的设备管理面与业务面数据分离的特点，业务面数据可以通过业务面通道更灵活地在云端或边端被处理，而管理面的云边通道中只会传输少量管理面信息，大大降低了云边通道拥塞的可能，提高了KubeEdge系统的可用性。另外，DMI提供了统一的设备管理相关接口，无论是设备应用开发者还是设备应用的使用者，都可以以更统一、更灵活、更标准化的方式来开展设备相关工作，不拘泥于具体形式，只要能够实现DMI接口，就能够享受KubeEdge边缘计算平台带来的云原生设备管理体验。
图 2 DMI 在 KubeEdge 架构中的定位
DMI在KubeEdge架构中的定位如图2所示。DMI类似Kubernetes的CNI、CSI、CRI等接口，定义了一组EdgeCore与Mapper之间的内部API接口以及外部应用访问Mapper的统一的API接口。其中内部接口底层由gRPC结合UDS的方式来实现，外部API接口支持mqtt和REST两种接入方式。Mapper不论是何种承载、实现方式，只要实现了DMI中所定义的上行、下行数据接口，即可接入KubeEdge云原生边缘计算平台，使用云原生的方式对设备进行管理。
DMI框架架构设计如图3所示，其中黄色线条为设备管理面数据流管理，蓝色部分为业务面数据流管理。
在DMI的架构设计中，将设备的管理面数据与业务面数据进行分离。其中管理面数据主要包括设备的元数据、设备属性、配置、状态、生命周期等，其特点是相对比较稳定，创建后除状态上报外的信息更新较少，更贴近Pod类型资源所产生的数据，在保证用户可以通过云端Kubernetes API像访问Pod一样维护Device的生命周期的同时，尽量减少设备管理产生的额外数据传输开销。
图 3 DMI设备管理与数据管理架构
在DMI框架设计下，设备不再是单纯的数据源，而是被抽象为微服务，以云原生的方式为设备数据消费者提供数据服务。DMI框架下的设备数据访问支持多种场景，更加灵活。图3中列出了几种主要的数据访问方式，包括推数据和拉数据等，具体情况如下：
图 4 DMI设备管理工作流程示例
在DMI框架下，设备管理工作的流程有一定的变化。如图4所示，在安装KubeEdge的时候，云端CloudCore会注册DeviceController组件用于监听Device和DeviceModel的CRD资源。DeviceController中存在两个模块，Downstream Controller和Upstream Controller，其中Downstream Controller用于监听云端的Device、DeviceModel事件，并通过Cloudhub下发至边缘，Upstream Controller用于接收从Cloudhub转发来的EdgeHub上报的Device状态和消息，并更新Kubernetes中的Device状态。在边缘侧，Mapper初始化的时候，需要调用DMI中的Mapper注册接口，将Mapper的相关信息注册至Device Manager，并接收接口返回的已下发至该节点的且协议匹配的设备信息。EdgeHub在接收到云端下发的设备消息时，会将其转发到DeviceManager组件，DeviceManager会根据该设备的协议选择对应的Mapper驱动程序，发送创建设备的请求，并且本地数据库也会存储该设备的信息，后续Mapper会将设备孪生消息转化为设备协议格式，跟实际的物理设备进行通信。
DMI接口实现了EdgeCore与Mapper之间的通信，支持REST和mqtt的通信方式，并以标准化的形式呈现，降低了Mapper开发、适配难度。在数据访问方面，DMI可以实现边缘侧和云侧的应用都可以通过REST Service的方式访问设备数据。
图 5 DMI接口定义
如图5所示，DMI有六类接口，Mapper管理是针对边缘侧各类设备协议驱动程序，Device管理和Device数据管理对管理面和业务面进行了数据拆分，Device升级管理和Device命令管理为具有升级和命令执行功能的设备提供相关的接口，Device事件管理可以监控Mapper及其纳管的各个设备的运行状态。
图 6 DMI设备管理部分接口定义示例
如图6所示，为DMI设备管理部分接口定义，v1版本以gRPC proto的方式定义，可使用make dmi命令创建对应的gRPC-go代码。
如图7所示，是DMI设备相关CRD定义，主要分为Device和DeviceModel。其中DeviceModel与设备型号是一一对应的关系，代表同一类设备型号的共有属性，主要包含设备产生数据属性Properties和设备支持命令属性Commands。Device为设备实例，与真实的物理设备为一对一的关系，每个DeviceModel可以对应统一型号的多个Device实例。Device类型资源主要包含设备型号对应关系信息、设备协议配置信息、设备部署节点信息、设备状态信息以及设备数据Property采集配置信息。
图 7 DMI 设备相关 CRD 定义
DMI发布计划分为三个版本，Alpha版本提供设备管理相关功能实现，以及提供一个支持DMI接口的Mapper Demo。Beta版本支持设备命令管理、设备升级管理以及设备数据管理的能力，此外还会对接第三方平台，并提供相关对接Demo。GA版本会对多平台、多协议进行对接支持，另外会把设备安全以及事件管理的功能补全。
图 8 DMI发布计划
目前 KubeEdge Device IoT SIG 专注于第一阶段的设备管理和 Mapper Demo 的开发工作。欢迎大家通过下方联系方式联系我们，一起参与到方案设计和特性开发的工作当中。
本文作者：华为云 赵然 ；DaoCloud 道客 王梓龙
地址: https://github.com/kubeedge/kubeedgeSlack
地址: https://kubeedge.slack.com
邮件列表: https://groups.google.com/forum/#!forum/kubeedge
每周社区例会: https://zoom.us/j/4167237304
Twitter: https://twitter.com/KubeEdge
文档地址: https://docs.kubeedge.io/en/latest/
我正在使用i18n从头开始构建一个多语言网络应用程序，虽然我自己可以处理一大堆yml文件，但我说的语言(非常)有限，最终我想寻求外部帮助帮助。我想知道这里是否有人在使用UI插件/gem(与django上的django-rosetta不同)来处理多个翻译器，其中一些翻译器不愿意或无法处理存储库中的100多个文件，处理语言数据。谢谢&问候，安德拉斯(如果您已经在rubyonrails-talk上遇到了这个问题，我们深表歉意) 最佳答案 有一个rails3branchofthetolkgem在github上。您可以通过在Gemfi
我安装了ruby版本管理器，并将RVM安装的ruby实现设置为默认值，这样'哪个ruby'显示'~/.rvm/ruby-1.8.6-p383/bin/ruby'但是当我在emacs中打开inf-ruby缓冲区时，它使用安装在/usr/bin中的ruby。有没有办法让emacs像shell一样尊重ruby的路径？谢谢! 最佳答案 我创建了一个emacs扩展来将rvm集成到emacs中。如果您有兴趣，可以在这里获取:http://github.com/senny/rvm.el
是否有简单的方法来更改默认ISO格式(yyyy-mm-dd)的ActiveAdmin日期过滤器显示格式？ 最佳答案 您可以像这样为日期选择器提供额外的选项，而不是覆盖js:=f.input:my_date,as::datepicker,datepicker_options:{dateFormat:"mm/dd/yy"} 关于ruby-on-rails-事件管理员日期过滤器日期格式自定义，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题： https://s
以太坊价格分析表明横盘整理，偏向中性。价格从前一交易日的高点1,791美元回落后正在盘整。但是，有趣的是，多头在1,680美元附近持有重要支撑。多头在1,700美元的心理水平附近聚集动能，并准备在接下来的几个交易日推向1,800美元。以太坊价格显示出盘整迹象，因为它形成了多个连续的顶部形态。这种回撤可能是第二大加密货币下一轮上涨的基石。以太坊连续第二个交易日走低。过去10天，价格在1,590-1,760美元的短期区间内盘整。每日烛台高于1,800美元将维持ETH的进一步上涨。ETH价格走低日线图上，以太坊价格在上升趋势线附近获得一轮支撑。来自879.80美元低点的看涨趋势线为ETH买家提供了支
在应用开发中，有时候我们需要获取系统的设备信息，用于数据上报和行为分析。那在鸿蒙系统中，我们应该怎么去获取设备的系统信息呢，比如说获取手机的系统版本号、手机的制造商、手机型号等数据。1、获取方式这里分为两种情况，一种是设备信息的获取，一种是系统信息的获取。1.1、获取设备信息获取设备信息，鸿蒙的SDK包为我们提供了DeviceInfo类，通过该类的一些静态方法，可以获取设备信息，DeviceInfo类的包路径为：ohos.system.DeviceInfo.具体的方法如下：ModifierandTypeMethodDescriptionstatic StringgetAbiList()Obt
我想用这两种语言中的任何一种(最好是ruby)制作一个窗口管理器。老实说，除了我需要加载某种X模块外，我不知道从哪里开始。因此，如果有人有线索，如果您能指出正确的方向，那就太好了。谢谢 最佳答案 XCB，X的下一代API使用XML格式定义X协议(protocol)，并使用脚本生成特定语言绑定(bind)。它在概念上与SWIG类似，只是它描述的不是CAPI，而是X协议(protocol)。目前，C和Python存在绑定(bind)。理论上，Ruby端口只是编写一个从XML协议(protocol)定义语言到Ruby的翻译器的问题。生
Devise是一个Ruby库，它为我提供了这个User类:classUser当写入:confirmable时，注册时会发送一封确认邮件。上周我不得不批量创建300个用户，所以我在恢复之前注释掉了:confirmable几分钟。现在我正在为用户批量创建创建一个UI，因此我需要即时添加/删除:confirmable。(我也可以直接修改Devise的源码，但我宁愿不去调和它)问题:如何即时添加/删除:confirmable？ 最佳答案 WayneConrad的解决方案:user=User.newuser.skip_confirmation
这是我在ActiveAdmin中的自定义页面ActiveAdmin.register_page"Settings"doaction_itemdolink_to('Importprojects','settings/importprojects')endcontentdopara"Text"endcontrollerdodefimportprojectssystem"rakedataspider:import_projects_ninja"para"OK"endendend我想做的是，当我单击“导入项目”按钮时，我想在Controller中执行rake任务。但是我无法访问该方法。可能是什
我正在寻找用于Rails的优质管理插件。似乎大多数现有的插件/gem(例如“restful_authentication”、“acts_as_authenticated”)都围绕着self注册等展开。但是，我正在寻找一种功能齐全的基于管理/管理角色的解决方案——但不是简单地附加到另一个非基于角色的解决方案。如果我找不到，我想我会自己动手......只是不想重新发明轮子。 最佳答案 RyanBates最近做了两个关于授权的railscast(注意身份验证和授权之间的区别；身份验证检查用户是否如她所说的那样，授权检查用户是否有权访问资源
假设我有一个没有特定顺序的随机数数组。假设这些是参加马拉松比赛的人的ID#，他们按照完成的顺序添加到数组中，例如:race1=[8,102,67,58,91,16,27]race2=[51,31,7,15,99,58,22]这是一个简化且有些做作的示例，但我认为它传达了基本思想。现在有几个问题:首先，我如何获得特定条目之前和之后的ID？假设我正在查看运行者58，我想知道谁在他之前和之后完成了比赛。race1,runner58:previousfinisher=67,nextfinisher=91race2,runner58:previousfinisher=99,nextfinishe
