基于JSON协议的FIWARE IoT Agent

![FIWARE IoT Agents]([] ![]([]

这是一个基于JSON协议的物联网代理（支持AMQP、HTTP和MQTT传输方式）。该IoT Agent旨在作为JSON与上下文代理的NGSI接口之间的桥梁。

它基于IoT Agent Node.js库构建。有关FIWARE IoT Agents框架的更多 general信息、架构和常见交互模型，可在该库的GitHub仓库中找到。

本项目是FIWARE的一部分。更多信息请查看FIWARE目录中IoT Agents的条目。

如何使用此镜像

IoT Agent必须实例化并连接到Orion Context Broker实例，下面提供一个示例docker-compose文件。

如果IOTA_REGISTRY_TYPE=mongodb，则还需要MongoDB数据库实例——下面的示例假设主机系统中有/data目录用于存储数据库文件，请根据自己的配置修改挂载的卷。

yml
version: "3.1"

volumes:
    mongodb: ~

services:
    iot-agent:
        image: fiware/iotagent-json
        hostname: iot-agent
        container_name: fiware-iot-agent
        depends_on:
            - mongodb
        expose:
            - "4041"
            - "7896"
        ports:
            - "4041:4041"
            - "7896:7896"
        environment:
            - "IOTA_CB_HOST=orion"  # 上下文代理的主机名
            - "IOTA_CB_PORT=1026"   # 上下文代理监听的端口
            - "IOTA_NORTH_PORT=4041" # 用于配置IoT Agent和接收上下文代理更新的端口
            - "IOTA_REGISTRY_TYPE=mongodb" # IoT设备信息的存储类型（内存或数据库）
            - "IOTA_MONGO_HOST=mongodb" # MongoDB的主机名
            - "IOTA_MONGO_PORT=27017"  # MongoDB监听的端口
            - "IOTA_MONGO_DB=iotagent-json" # MongoDB中使用的数据库名
            - "IOTA_HTTP_PORT=7896" # IoT Agent监听HTTP设备流量的端口
            - "IOTA_PROVIDER_URL=[***]" # 注册命令时传递给上下文代理的URL

    mongodb:
        image: mongo:4.2
        hostname: mongodb
        container_name: db-mongo
        ports:
            - "27017:27017"
        command: --bind_ip_all --smallfiles
        volumes:
            - mongodb:/data

    orion:
        image: fiware/orion
        hostname: orion
        container_name: fiware-orion
        depends_on:
            - mongodb
        expose:
            - "1026"
        ports:
            - "1026:1026"
        command: -dbhost mongodb

使用环境变量配置

许多设置可以通过Docker环境变量配置。典型的IoT Agent Docker容器由如下环境变量驱动：

• IOTA_CB_HOST - 用于更新上下文的上下文代理主机名
• IOTA_CB_PORT - 上下文代理监听更新上下文的端口
• IOTA_NORTH_PORT - 用于配置IoT Agent和接收上下文代理上下文更新的端口
• IOTA_REGISTRY_TYPE - IoT设备信息存储位置（内存或数据库）
• IOTA_MONGO_HOST - MongoDB主机名（用于存储设备和服务信息）
• IOTA_MONGO_PORT - MongoDB监听的端口
• IOTA_MONGO_DB - MongoDB中使用的数据库名
• IOTA_HTTP_PORT - IoT Agent监听HTTP IoT设备流量的端口
• IOTA_PROVIDER_URL - 注册命令时传递给上下文代理的URL，上下文代理向设备发送命令时用作转发URL

进一步信息

所有IoT Agent通用参数的完整覆盖项在IoT Agent库安装指南的配置部分中描述。

JSON IoT Agent本身的更多设置（如MQTT、AMQP和HTTP的特定配置）可在JSON IoT Agent安装指南中找到。

如何构建镜像

与此镜像关联的Dockerfile可通过多种方式构建镜像：

• 默认情况下，Dockerfile从GitHub直接获取代码库的最新版本（build-arg为可选）：

console
docker build -t iot-agent . --build-arg DOWNLOAD=latest

• 可通过构建参数DOWNLOAD=stable获取最新稳定版本：

console
docker build -t iot-agent . --build-arg DOWNLOAD=stable

• 还可通过构建参数DOWNLOAD=<version>下载特定版本：

console
docker build -t iot-agent . --build-arg DOWNLOAD=1.7.0

从自己的fork构建

要从GitHub仓库的自己的fork下载代码，需在docker build命令中添加GITHUB_ACCOUNT、GITHUB_REPOSITORY和SOURCE_BRANCH参数（默认master）：

console
docker build -t iot-agent . \
    --build-arg GITHUB_ACCOUNT=<你的账号> \
    --build-arg GITHUB_REPOSITORY=<你的仓库> \
    --build-arg SOURCE_BRANCH=<你的分支> \
    --target=distroless|pm2|slim

从自己的源码文件构建

或者，若要直接从本地源码构建，请将现有Dockerfile复制到仓库根目录，并修改为使用以下命令复制本地源码：

Dockerfile
COPY . /opt/iotajson/

完整说明可在Dockerfile本身中找到。

使用PM2 / Distroless

Docker镜像中的IoT Agent可通过关联的pm2镜像在pm2进程管理器中运行：

console
docker run --name iotagent -d fiware/iotagent-json:<tag>-pm2

也可通过关联的distroless镜像在无发行版容器中运行：

console
docker run --name iotagent -d fiware/iotagent-json:<tag>-distroless

Docker Secrets

作为通过环境变量传递敏感信息的替代方案，可在某些敏感环境变量后附加_FILE，使初始化脚本从容器中存在的文件加载这些变量的值。特别是，这可用于从存储在/run/secrets/<secret_name>文件中的Docker secrets加载密码。例如：

console
docker run --name iotagent -e IOTA_AUTH_PASSWORD_FILE=/run/secrets/password -d fiware/iotagent-json

目前，以下环境变量支持_FILE后缀：

• IOTA_AUTH_USER
• IOTA_AUTH_PASSWORD
• IOTA_AUTH_CLIENT_ID
• IOTA_AUTH_CLIENT_SECRET
• IOTA_MONGO_USER
• IOTA_MONGO_PASSWORD
• IOTA_MQTT_KEY
• IOTA_MQTT_USERNAME
• IOTA_MQTT_PASSWORD
• IOTA_AMQP_USERNAME
• IOTA_AMQP_PASSWORD

最佳实践

在Docker生产部署中增加ULIMIT

Linux系统上的默认ulimit设置假设多个用户共享系统，这些设置限制每个用户使用的资源数量。默认设置对于高性能服务器通常非常低，应予以增加。在高性能场景中，我们建议对IoT Agent - JSON服务器进行以下ulimit修改：

console
ulimit -n 65535        # nofile: 最大打开文件描述符数（大多数系统不允许设置此值）
ulimit -c unlimited    # core: 创建的核心文件的最大大小
ulimit -l unlimited    # memlock: 可锁定到内存中的最大大小

如果仅进行轻量测试和开发，可忽略这些设置，系统仍能正常工作。

要在容器中设置ulimit，需使用以下附加--ulimit标志运行IoTAgent - JSON Docker容器：

console
docker run --ulimit nofile=65535:65535 --ulimit core=***:*** --ulimit memlock=***:*** \
--name iotagent -d fiware/iotagent-json

由于“unlimited”不被支持作为值，因此将core和memlock值设置为100 GB。如果系统RAM超过100 GB，应增加此值以匹配系统可用RAM。

注意：--ulimit标志仅在Docker 1.6及更高版本中可用。

此外，可能需要向Kubernetes请求更多资源（如多个核心），这可能比调度多个请求1个核心（或更少）的容器更难（Kubernetes可将这些容器调度到多个节点，而不必寻找一个有足够可用核心的节点）。

有关高性能场景中系统和Node.js配置的更多详细信息，请参阅安装指南。

设置适当的数据库索引

如果使用MongoDB作为数据持久化机制（即IOTA_REGISTRY_TYPE=mongodb），设备和服务组详细信息将从数据库检索。IoT Agent数据库的默认名称为iotagentjson。可通过创建适当的索引优化数据库访问。

例如：

console
docker exec  <mongodb容器名称> mongo --eval '
	conn = new Mongo();
	db = conn.getDB("iotagentjson");
	db.createCollection("devices");
	db.devices.createIndex({"_id.service": 1, "_id.id": 1, "_id.type": 1});
	db.devices.createIndex({"_id.type": 1});
	db.devices.createIndex({"_id.id": 1});
	db.createCollection("groups");
	db.groups.createIndex({"_id.resource": 1, "_id.apikey": 1, "_id.service": 1});
	db.groups.createIndex({"_id.type": 1});' > /dev/null

可使用IOTA_MONGO_DB环境变量更改数据库名称。如果使用其他数据库，请修改上述conn.getDB()语句。