Akri，一個用於創建Kubernetes和邊緣計算鏈接的開源項目

Akri 使您能夠輕鬆地將異構葉子設備（例如IP攝像機和USB設備）公開爲Kubernetes集羣中的資源，同時還支持公開嵌入式硬件資源（例如GPU和FPGA）。 Akri不斷檢測有權訪問這些設備的節點，並根據這些節點調度工做負載。

Why Akri

在邊緣，有各類各樣的傳感器，控制器和MCU類設備正在產生數據並執行動做。爲了使Kubernetes成爲可行的邊緣計算解決方案，Kubernetes集羣須要輕鬆利用這些異構的「葉子設備」。可是，許多此類葉子設備過小，沒法自行運行Kubernetes。 Akri 是一個開源項目，將這些葉設備公開爲Kubernetes集羣中的資源。它利用並擴展了 Kubernetes設備插件框架，該框架是在考慮雲的基礎上建立的，並專一於靜態資源，例如GPU和其餘系統硬件。 Akri採用了此框架並將其應用於邊緣，邊緣包含一組具備獨特通訊協議和間歇可用性的葉子設備。

Akri專爲邊緣設計，可處理葉子設備的動態建立和銷燬狀況。 Akri提供了相似於CNI的抽象層，可是它沒有對底層網絡詳細信息進行抽象。操做員只須要將Akri配置應用於集羣，便可指定發現協議（例如ONVIF）和應部署的Pod（例如視頻幀服務器）。而後剩下的事，Akri來完成。操做員還能夠容許多個節點使用分支設備，從而在節點脫機的狀況下提供高可用性。此外，Akri將爲每種類型的葉子設備（或Akri Configuration）自動建立Kubernetes服務，從而無需使用應用程序來跟蹤Pod或節點的狀態。

最重要的是，Akri被構建爲可擴展的。咱們目前擁有ONVIF和udev發現協議，而且正在努力實現OPC UA，同時社區成員能夠輕鬆添加更多協議。 Akri支持的協議越多，Akri能夠發現的葉子設備的範圍越廣。

Akri 工做原理

Akri的架構由四個關鍵組件組成：

• Akri Configuration CRD
• Akri Instance CRD
• Agent( 一個設備插件實現)
• 一個自定義控制器

您能夠在第一個自定義資源Akri Configuration中對其進行命名。這告訴Akri應該尋找哪一種設備。 Akri的設備插件實現會使用Akri的第二個自定義資源Akri Instance查找設備並跟蹤其可用性。找到設備後，Akri Controller能夠幫助您使用它。它查看每一個Akri實例（表明葉子設備），並部署一個「broker」 Pod，該Pod知道如何鏈接到資源並加以利用。

關於該架構深度解析，你們能夠參考官方文檔。

示例

咱們經過官方的一個示例，來加深對Arki的理解。

做爲處理動態共享葉設備的示例，已經爲ONVIF攝像機協議建立了一個實現。 ONVIF是許多IP攝像機使用的標準，它定義了RTSP攝像機流的發現和訪問。除了用於ONVIF的協議實現外，Akri還提供了ONVIF配置和示例代理（akri-onvif-video-broker），它充當幀服務器。 使用Akri的默認ONVIF配置來發現和利用ONVIF攝像機以下所示：

• 操做員將ONVIF配置應用於集羣。
• Akri Agent 使用ONVIF協議發現IP攝像機，併爲每一個發現的攝像機建立實例。
• Akri控制器將看到實例並部署在配置中指定的akri-onvif-video-broker pod。控制器還將爲每一個ONVIF攝像機建立一個Kubernetes服務，併爲全部ONVIF攝像機建立一個服務。

該項目由微軟開源主導，能夠完美配合k3s 等基於k8s實現的邊緣框架。項目實現語言爲rust。