Compartilhar via


Criar e provisionar um dispositivo IoT Edge para Linux no Windows usando certificados X.509

Aplica-se a:ícone de sim IoT Edge 1.1

Importante

O IoT Edge 1.1 data de término do suporte foi 13 de dezembro de 2022. Confira o Ciclo de Vida do Produto da Microsoft para obter informações sobre o suporte deste produto, serviço, tecnologia ou API. Para obter mais informações sobre como atualizar para a versão mais recente do IoT Edge, consulte Update IoT Edge.

Este artigo fornece instruções de ponta a ponta para registrar e provisionar um dispositivo IoT Edge para Linux em um dispositivo Windows.

Cada dispositivo que se conecta a um hub IoT tem uma identidade do dispositivo que é usada para controlar as comunicações da nuvem para dispositivo ou do dispositivo para nuvem. Você configura um dispositivo com suas informações de conexão, o que inclui o nome do host do hub IoT, a identidade do dispositivo e as informações que o dispositivo usa para autenticar no Hub IoT.

As etapas deste artigo percorrem um processo chamado provisionamento manual, onde você conecta um único dispositivo ao seu hub IoT. No provisionamento manual, você tem duas opções para autenticar dispositivos do IoT Edge:

  • Chaves simétricas: quando você cria uma identidade do dispositivo no Hub IoT, o serviço cria duas chaves. Você coloca uma das chaves no dispositivo e apresenta a chave para o Hub IoT durante a autenticação.

    Esse método de autenticação é mais rápido para começar a usar, mas não tão seguro.

  • X.509 autoassinado: você cria dois certificados de identidade X.509 e os coloca no dispositivo. Ao criar uma nova identidade do dispositivo no Hub IoT, você fornece impressões digitais de ambos os certificados. Quando o dispositivo é autenticado no Hub IoT, ele apresenta um certificado e o Hub IoT verifica se o certificado corresponde à sua impressão digital.

    Esse método de autenticação é mais seguro e recomendado para cenários de produção.

Este artigo aborda o uso de certificados X.509 como seu método de autenticação. Se você quiser usar chaves simétricas, consulte Criar e provisionar um IoT Edge para Linux em um dispositivo Windows usando chaves simétricas.

Observação

Se você tiver muitos dispositivos a serem configurados e não quiser provisionar manualmente cada um deles, use um dos artigos a seguir para saber como IoT Edge funciona com o Serviço de Provisionamento de Dispositivos no Hub IoT:

Pré-requisitos

Este artigo aborda o registro do dispositivo do IoT Edge e a instalação do IoT Edge para Linux no Windows. Essas tarefas têm diferentes pré-requisitos e utilitários usados para realizá-las. Certifique-se de que você tenha todos os pré-requisitos listados antes de continuar.

Ferramentas de gerenciamento de dispositivo

Você pode usar o portal do Azure, o Visual Studio Code ou a CLI do Azure nas etapas para registrar o dispositivo. Cada utilitário tem seus próprios pré-requisitos:

Um hub IoT gratuito ou padrão na assinatura do Azure.

Requisitos do dispositivo

Um dispositivo Windows com os seguintes requisitos mínimos:

  • Requisitos do sistema

    • Windows 101/11 (Pro, Corporativo, IoT Corporativo)
    • Windows Server 20191/2022
      1 Windows 10 e Windows Server 2019, no mínimo build 17763 com todas as atualizações cumulativas atuais instaladas.
  • Requisitos de hardware

    • Memória livre mínima: 1 GB
    • Espaço em disco livre mínimo: 10 GB
  • Suporte à virtualização

  • Suporte à rede

    • Windows Server não vem com um switch padrão. Antes de poder implantar o EFLOW em um dispositivo Windows Server, é necessário criar um comutador virtual. Para obter mais informações, confira Criar um comutador virtual para Linux no Windows.
    • As versões de desktop do Windows vêm com uma chave padrão que pode ser usada para a instalação do EFLOW. Se necessário, você pode criar seu switch virtual personalizado.

Dica

Se você quer usar os módulos do Linux acelerados por GPU na implantação do Azure IoT Edge para Linux no Windows, há várias opções de configuração a serem consideradas.

Você precisará instalar os drivers corretos, dependendo da arquitetura da GPU, e talvez precisará de acesso a um build do Programa Windows Insider. Para determinar suas necessidades de configuração e atender a esses pré-requisitos, confira Aceleração de GPU do Azure IoT Edge para Linux no Windows.

Reserve tempo para atender aos pré-requisitos de aceleração de GPU agora. Será necessário reiniciar o processo de instalação se você decidir que deseja a aceleração de GPU durante a instalação.

Ferramentas para desenvolvedores

Você pode usar o PowerShell ou o Windows Admin Center para gerenciar seus dispositivos IoT Edge. Cada utilitário tem seus próprios pré-requisitos:

Se você quiser usar o PowerShell, use as seguintes etapas para preparar seu dispositivo de destino para a instalação do Azure IoT Edge para Linux no Windows e a implantação da máquina virtual Linux:

  1. Defina a política de execução no dispositivo de destino como AllSigned. Você pode verificar a política de execução atual em um prompt do PowerShell com privilégios elevados usando o seguinte comando:

    Get-ExecutionPolicy -List
    

    Se a política de execução do local machine não for AllSigned, você poderá definir a política de execução usando:

    Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy AllSigned -Force
    

Para obter mais informações sobre o módulo do PowerShell do Azure IoT Edge para Linux no Windows, confira a referência de funções do PowerShell.

Gerar certificados de identidade do dispositivo

O provisionamento manual com certificados X.509 requer IoT Edge versão 1.0.10 ou mais recente.

Ao provisionar um dispositivo IoT Edge com certificados X.509, você usa um certificado de identidade do dispositivo chamado de . Estes certificados são usados apenas para provisionar um dispositivo do IoT Edge e autenticar o dispositivo com o Hub IoT do Azure. É um certificado final que não serve para assinar outros certificados. O certificado de identidade do dispositivo é separado dos certificados de autoridades de certificação que o dispositivo IoT Edge apresenta aos módulos ou dispositivos downstream para verificação.

Para a autenticação de certificado X.509, as informações de autenticação de cada dispositivo são fornecidas na forma de impressões digitais obtidas dos certificados de identidade do dispositivo. Essas impressões digitais são fornecidas ao Hub IoT no registro do dispositivo para que o serviço possa reconhecer o dispositivo quando ele se conectar.

Para obter mais informações sobre como os certificados AC são usados nos dispositivos do IoT Edge, consulte Entenda como o Azure IoT Edge usa certificados.

Você precisa dos seguintes arquivos para o provisionamento manual com X.509:

  • Dois dos certificados de identidade do dispositivo com seus certificados de chave privada correspondentes em formatos .cer ou .pem.

    Um conjunto de arquivos de certificado/chave é fornecido para o runtime do IoT Edge. Ao criar certificados de identidade do dispositivo, defina o CN (nome comum) do certificado com a identidade do dispositivo que você deseja que o dispositivo tenha no hub IoT.

  • Impressões digitais coletadas de ambos os certificados de identidade do dispositivo.

    Os valores de impressão digital são caracteres 40-hex para hashes SHA-1 ou caracteres 64-hex para hashes SHA-256. As duas impressões digitais são fornecidas ao Hub IoT no momento do registro do dispositivo.

Se você não tiver certificados disponíveis, você poderá Criar certificados de demonstração para testar recursos do dispositivo do IoT Edge. Siga as instruções nesse artigo para configurar scripts de criação de certificado, criar um certificado de CA raiz e, em seguida, criar dois certificados de identidade de dispositivo IoT Edge.

Uma maneira de recuperar a impressão digital de um certificado é com o seguinte comando openssl:

openssl x509 -in <certificate filename>.pem -text -fingerprint

Registre seu dispositivo

Você pode usar o portal do Azure, o Visual Studio Code ou a CLI do Azure para registrar seu dispositivo, dependendo da preferência.

No portal do Azure, no hub IoT, os dispositivos IoT Edge são criados e gerenciados separadamente dos dispositivos de IoT que não possuem habilitação para Edge.

  1. Entre no Portal do Azure e navegue até o Hub IoT.

  2. No painel esquerdo, selecione Dispositivos no menu e, em seguida, Adicionar dispositivo.

  3. Na página Criar um dispositivo, forneça as seguintes informações:

    • Crie uma identificação de dispositivo descritiva. Anote essa ID do dispositivo, pois você a usará mais tarde.
    • Selecione a caixa de verificação IoT Edge Device.
    • Selecione X.509 autoassinado como o tipo de autenticação.
    • Forneça as impressões digitais do certificado de identidade primária e secundária. Os valores de impressão digital são caracteres 40-hex para hashes SHA-1 ou caracteres 64-hex para hashes SHA-256.
  4. Clique em Salvar.

Agora que você tem um dispositivo registrado no Hub IoT, recupere as informações que você usa para concluir a instalação e o provisionamento do runtime do IoT Edge.

Exibir dispositivos registrados e recuperar informações de provisionamento

Os dispositivos que usam autenticação com certificado X.509 precisam do nome do seu hub IoT, do nome do seu dispositivo e dos seus arquivos de certificado para concluir a instalação e o provisionamento do runtime do IoT Edge.

Todos os dispositivos habilitados para Edge que se conectam ao hub IoT são listados na página Dispositivos. Você pode filtrar a lista por tipo Dispositivo Edge IoT.

Captura de tela de como exibir todos os dispositivos do IoT Edge no hub IoT.

Instalar o IoT Edge

Implante o Azure IoT Edge para Linux em Windows no dispositivo alvo.

Instale o IoT Edge para Linux no Windows em seu dispositivo de destino.

Observação

O processo do PowerShell a seguir descreve como implantar o IoT Edge para Linux no Windows no dispositivo local. Para fazer a implantação em um dispositivo de destino remoto usando o PowerShell, use o PowerShell Remoto para estabelecer uma conexão com um dispositivo remoto e executar esses comandos remotamente no dispositivo.

  1. Em uma sessão do PowerShell com privilégios elevados, execute cada um dos comandos a seguir para baixar o IoT Edge para Linux no Windows.

    $msiPath = $([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))
    $ProgressPreference = 'SilentlyContinue'
    Invoke-WebRequest "https://aka.ms/AzEflowMSI" -OutFile $msiPath
    
  2. Instale o IoT Edge para Linux no Windows em seu dispositivo.

    Start-Process -Wait msiexec -ArgumentList "/i","$([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))","/qn"
    

    Você pode especificar diretórios personalizados de instalação do IoT Edge no Linux e no Windows e do VHDX adicionando os parâmetros INSTALLDIR="<FULLY_QUALIFIED_PATH>" e VHDXDIR="<FULLY_QUALIFIED_PATH>" ao comando de instalação. Por exemplo, se você quiser usar a pasta D:\EFLOW para instalação e a pasta D:\EFLOW-VHDX para o VHDX, poderá usar o seguinte cmdlet do PowerShell.

    Start-Process -Wait msiexec -ArgumentList "/i","$([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))","/qn","INSTALLDIR=D:\EFLOW", "VHDXDIR=D:\EFLOW-VHDX"
    
  3. Defina a política de execução no dispositivo de destino como AllSigned, se ainda não estiver definida. Confira os pré-requisitos do PowerShell para comandos para verificar a política de execução atual e definir a política de execução como AllSigned.

  4. Crie uma implantação do IoT Edge para Linux no Windows. A implantação cria sua máquina virtual do Linux e instala o runtime do IoT Edge para você.

    Deploy-Eflow
    

    Dica

    Por padrão, o comando Deploy-Eflow cria a máquina virtual Linux com 1 GB de RAM, 1 núcleo vCPU e 16 GB de espaço em disco. No entanto, os recursos de que sua VM precisa dependem muito das cargas de trabalho implantadas. Se a VM não tiver memória suficiente para dar suporte às cargas de trabalho, ela não será iniciada.

    Você pode personalizar os recursos disponíveis da máquina virtual usando os parâmetros opcionais do comando Deploy-Eflow.

    Por exemplo, o comando a seguir cria uma máquina virtual com 4 núcleos de vCPU, 4 GB de RAM (representado em MB) e 20 GB de espaço em disco:

    Deploy-Eflow -cpuCount 4 -memoryInMB 4096 -vmDiskSize 20
    

    Para obter informações sobre todos os parâmetros opcionais disponíveis, confira Funções do PowerShell para o IoT Edge para Linux no Windows.

    Aviso

    Por padrão, a máquina virtual do Linux do EFLOW não tem nenhuma configuração de DNS. As implantações que usam o DHCP tentarão obter a configuração de DNS propagada pelo servidor DHCP. Verifique a configuração de DNS para garantir a conectividade com a Internet. Para obter mais informações, confira AzEFLOW-DNS.

    Você pode atribuir uma GPU à implantação para habilitar os módulos do Linux acelerados por GPU. Para obter acesso a esses recursos, você precisará instalar os pré-requisitos detalhados em aceleração de GPU do Azure IoT Edge para Linux no Windows.

    Para usar uma passagem de GPU, adicione os parâmetros gpuName, gpuPassthroughType e gpuCount ao comando Deploy-Eflow. Para obter informações sobre todos os parâmetros opcionais disponíveis, confira Funções do PowerShell para o IoT Edge para Linux no Windows.

    Aviso

    Habilitar a passagem de dispositivo de hardware pode aumentar os riscos de segurança. A Microsoft recomenda um driver de mitigação de dispositivo do fornecedor da GPU, quando aplicável. Para obter mais informações, confira Implantar dispositivos gráficos usando a atribuição discreta de dispositivo.

  5. Insira "Y" para aceitar os termos de licença.

  6. Insira "O" ou "R" para ativar ou desativar Dados de diagnóstico opcionais, dependendo de sua preferência.

  7. Depois que a implantação for concluída, a janela do PowerShell relatará Implantação bem-sucedida.

    Uma implantação bem-sucedida informará

    Após uma implantação bem-sucedida, você estará pronto para provisionar seu dispositivo.

Provisionar o dispositivo com a identidade de nuvem dele

Você está pronto para configurar seu dispositivo com suas informações de autenticação e identidade de nuvem.

Para provisionar seu dispositivo usando certificados X.509, você precisará do nome do hub IoT, da ID do dispositivo e dos caminhos absolutos para o certificado de identidade e a chave privada no computador host do Windows.

Você pode usar o Windows Admin Center ou uma sessão do PowerShell com privilégios elevados para provisionar seus dispositivos.

Prepare o certificado de identidade do dispositivo e a chave privada correspondente no dispositivo de destino. Saiba o caminho absoluto de ambos os arquivos.

Execute o comando a seguir em uma sessão do PowerShell com privilégios elevados no dispositivo de destino. Substitua o texto do espaço reservado pelos seus valores.

Provision-EflowVm -provisioningType ManualX509 -iotHubHostname "HUB_HOSTNAME_HERE" -deviceId "DEVICE_ID_HERE" -identityCertPath "ABSOLUTE_PATH_TO_IDENTITY_CERT_HERE" -identityPrivKeyPath "ABSOLUTE_PATH_TO_PRIVATE_KEY_HERE"

Para obter mais informações sobre o comando Provision-EflowVM, confira Funções do PowerShell para o IoT Edge para Linux no Windows.

Verificar configuração bem-sucedida

Verifique se o IoT Edge para Linux no Windows foi instalado e configurado com êxito em seu dispositivo IoT Edge.

  1. Faça logon em sua máquina virtual IoT Edge para Linux no Windows usando o seguinte comando em sua sessão do PowerShell:

    Connect-EflowVm
    

    Observação

    A única conta permitida para o SSH da máquina virtual é o usuário que a criou.

  2. Depois de fazer logon, você poderá verificar a lista de módulos do IoT Edge em execução usando o seguinte comando do Linux:

    sudo iotedge list
    
  3. Se você precisar solucionar problemas de serviço do IoT Edge, use os comandos do Linux a seguir.

    1. Recupere os logs do serviço.

      sudo journalctl -u iotedge
      
    2. Use a ferramenta check para verificar a configuração e o status de conexão do dispositivo.

      sudo iotedge check
      

    Observação

    Em um dispositivo recém-provisionado, você pode ver um erro relacionado ao Hub do IoT Edge:

    × preparação para produção: o diretório de armazenamento do Hub do Edge está persistido no sistema de arquivos do host – Erro

    Não foi possível verificar o estado atual do contêiner edgeHub

    Esse erro é esperado em um dispositivo recém-provisionado, pois o módulo do Hub do IoT Edge não está em execução. Para resolver o erro, no Hub IoT, defina os módulos para o dispositivo e crie uma implantação. A criação de uma implantação para o dispositivo aciona os módulos no dispositivo, incluindo o módulo IoT Edge Hub.

Quando você criar um novo dispositivo do IoT Edge, ele exibirá o código de status 417 -- The device's deployment configuration is not set no portal do Azure. Esse status é normal e significa que o dispositivo está pronto para receber uma implantação do módulo.

Desinstalar o IoT Edge para Linux no Windows

Se você quiser remover a instalação do Azure IoT Edge para Linux no Windows do dispositivo, use os comandos a seguir.

  1. Abra as Configurações no Windows
  2. Selecione Adicionar ou remover programas
  3. Selecione o aplicativo LTS do Azure IoT Edge
  4. Selecionar Desinstalar

Próximas etapas