工业互联网边缘计算 课件 任务2.5 边缘计算设备的软件部署

——工业互联网边缘计算——模块2部署MEC服务器和端侧感知设备目录CONTENTSMEC服务器和端侧感知设备选型任务2.1工业智慧园区规划任务2.2边缘计算设备的硬件选型任务2.3MEC服务器及端侧设备的硬件部署任务2.4边缘计算设备的软件部署任务2.5端侧设备的数据采集和预处理任务2.6MEC服务器上的模型部署和推理任务2.7任务2.5边缘计算设备的软件部署导入在介绍边缘计算设备的软件环境部署之前，我们先来了解边缘计算系统的运行方式。边缘计算中端侧设备需要将计算任务提交到边缘服务器上，而边缘服务器视情况在本地执行或进一步提交到云端。这一过程中主要涉及三个实体：端侧设备、边缘设备和云中心。怎样把这三个实体通过软件方式有效组织起来协同运转就是边缘计算软件部署。2.5.1边缘计算软件部署概述边缘计算软件部署目的是将硬件计算资源转化为各类计算服务提供给边缘计算端侧用户。是关乎边缘计算效率和性能的本质问题。边缘计算软件管理系统构架于服务器、存储、网络等基础硬件资源之上，包括操作系统、中间件、数据库等基础软件。用于管理和驱动服务器、存储、等基础硬件，管理大量的计算任务以及资源调配，为边缘计算应用软件提供统一、标准的接口。在边缘计算环境下，数据具有异构性且数据量较大，数据处理的应用程序具有多样性，不同应用程序所关联的计算任务又不尽相同，对于计算任务的管理具有较大的复杂性。同时，面向不同应用或场景的边缘计算系统所要实现的功能有所差异性。因此，选择合适的边缘计算平台对边缘计算的软件部署至关重要。2.5.1边缘计算软件部署概述边缘计算系统属于分布式系统，在具体实现过程中需要将其落地到一个计算平台上。针对的问题不同，各边缘计算平台的设计多种多样，但也不失一般性，边缘计算平台的一般性功能框架如图所示。在该框架中，资源管理功能用于管理网络边缘的计算、网络和存储资源。设备接入和数据采集功能分别用于接入设备和从设备中获取数据。安全管理功能用于保障来自设备的数据的安全。平台管理功能用于管理设备和监测控制边缘计算应用的运行情况。边缘计算平台为基于边缘计算的应用提供了一种降低延迟、提高数据处理实时性的架构和软件栈支撑。2.5.2边缘计算软件部署实施边缘计算设备操作系统大多采用开放的Linux操作系统。本项目所采用的Ubuntu就是Linux的一个发行版，它相对Windows操作系统更加的稳定和安全。Ubuntu每两年发布一个长期支持版本（LTS），长期支持版本经历了广泛的测试，在较长的时间内获得安全、维护和功能的更新。下面在边缘计算设备上安装Ubuntu20.04LTS系统进行软件环境部署为例。来了解边缘计算设备软件环境部署。2.5.2边缘计算软件部署实施1．下载Ubuntu20.04LTS操作系统镜像。2．把操作系统拷贝到启动U盘上。3．设置U盘为开机启动方式。插上U盘，启动服务器，在启动画面时，按F11（根据机器不同而改变），进入设置界面，选择U盘，如图所示。4．系统安装完自动重启，拔掉U盘。接下来我们需要依据具体选用的设备，进行必要的依赖包的安装，这里我们选用了一些包做安装演示，步骤中安装包名称仅供参考，请以实际文件名为准。2.5.2边缘计算软件部署实施5．准备安装机器对应的安装包，并复制到服务器/opt目录下，可以使用U盘复制或者连接默认IP访问，需要有IP网络设置为172.18.0.x/24网段的机器连接172.18.0.20默认账号为root/Nebula123S%^（如果有多台服务器同时安装，如果在同一个网络，可能会有IP冲突）。6．使用SSH登录或者直接使用键盘显示器直接登录服务器，账号为root/Nebula123S%^。7．复制好安装包后，最好使用MD5Sum校验文件是否有损坏，命令如下：#md5sumSenseNebula-AlS-C-v2.2.0-RTM-P4+20200929211724.tar#md5sumSenseNebula-AlSC-v2.2.0-RTM-T4+20200929202853.tar用得到的值和安装包相关的MD5Sum文件比较确认文件无误后。8．进入/opt目录，解压软件包命令如下：#cd/opt&&tar–xfSenseNebulaAlSC-v2.2.0-RTM-P4+20200929211724.tar#cd/opt&&tar-xfSenseNebula-AlSC-v2.2.0-RTM-T4+20200929202853.tar9．进入软件包目录，通过install.sh执行软件包安装，等待安装完成，大概需要将近35分钟（具体时间可能和不同机器和配置相关），命令如下：#cd/opt/SenseNebulaAlSC-v2.2.0-RTM-P4+20200929211724#cd/opt/SenseNebulaAIS-C-v2.2.0-RTM-T4+202009292028532.5.2边缘计算软件部署实施./INSTALL.SH参数说明如表所示。参数说明i|--localip本机IP-tz|--stimezone定义系统时区(默认:'Asia/Shanghai')-s|--second_node_ipk8s-master2的IP，单机及堆叠部署时忽略此参数-t|--third__node__ipk8s-master3的IP，单机及堆叠部署时忽略此参数-v|-vipk8s集群的VIP，单机及堆叠部署时忽略此参数-ni|--nodes_ipk8s-nodes的IP(eg;'node_ipl,node_ji2..,单机时忽略此参数-nh|-nodes_hostnamek8s-nodes的主机名(eg:'k8s-nodel1,k8s-node2,...')，单机时忽略此参数2.5.2边缘计算软件部署实施10．设备连接需要的依赖包安装完成后，接下来部署相应的边缘设备集群，在实际使用中，我们的边缘设备都是有多台，所以需要进行集群搭建。需要注意的是目前集群模式的安装暂不支持安装后修改IP，当前内网测试时请修改为对应的内网后再进行安装。如果想修改系统时区，请根据需求指定TZ参数，完整示例命令如下。单节点安装:#./install.sh-i172.18.0.20-tz"Asia/Shanghai"2>&1|teeinsall.log集群安装:#./install.sh-i172.18.0.20-S172.18.0.21-t172.18.0.22-V172.18.0.25-tz"Asia/Shanghai"2>&1|teeinsall.log堆叠安装:#./instal.sh-i172.18.0.20-ni172.18.0.21-nhk8s-node1-tz"Asia/Shanghai"2>&1|teeinstall.log2.5.2边缘计算软件部署实施单节点安装命令示例:#./install.sh-i172.18.0.202>&1|teeinstall.log堆叠安装命令示例:#./insiall.sh-i172.18.0.20-ni172.18.0.21-nh'k8s-nodel'2>&l|teeinstall.log集群安装命令示例:假设集群的3台master为172.18.0.20、172.18.0.21、172.18.0.22,2台node为172.18.0.23、172.18.0.24,vip为172.18.0.25。(示例为测试使用IP地址，请根据实际情况指定IP地址)#./install.sh-i172.18.0.20-s172.18.0.21-t172.18.0.22-v172.18.0.25-ni'172.18.0.23,172.18.0.24'-nh'k8s-nodel,k8s-node2'2>&1|teeinsall.log(示例为测试使用IP地址,请根据实际情况指定IP地址)2.5.2边缘计算软件部署实施如果安装过程中遇到GPU部分安装失败的问题，请将对应机器的GPU驱动手动安装。手动安装GPU操作如下。先卸载GPU驱动和重启服务器:#cd/opt;./NVIDIA-Linux-x86_64-410.129-diagnostic.run–uninstall#卸载驱动#init6#重启服务器重启后手动安装GPU驱动:#cd/opt;./NVIDIA-Linux-x86_64-410.129-diagnostic.run--accept-license--silent--no-nouveau-check--disable-nouveau--no-opengl-files驱动安装成功后，继续执行install.sh命令，如下:#./install.sh-i172.18.0.20-s172.18.021-t172.18.0.2-Hk8s-master1-H2k8s-master2-H3k8s-master3-v172.18.0.25-ni'172.18.0.23-nh'k8s-node1'|teeinstall.log