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0 前言
近年来，物联网技术正以指数级的速度日渐成熟，并耳濡目染的扭转着人们的生存。依据国际数据公司 IDC 的预测预计，到 2025 年，将有 416 亿台联网的 IoT 设施或“物”，生成 79.4 ZB 的数据。同时 IDC 中国钻研数据显示，2020 年寰球物联网收入达到 6904.7 亿美元，其中中国市场占比 23.6%。IDC 预测，到 2025 年寰球物联网市场将达到 1.1 万亿美元，年均复合增长 11.4%，其中中国市场占比将晋升到 25.9%，物联网市场规模寰球第一。
阿里云企业物联网平台是基于阿里云的基础架构，提供设施接入、设施治理、监控运维、数据流转、数据管理、解决剖析等物联网构建能力，帮助企业在数字化转型时领有更残缺的生产资料。而对于第一步设施如何疾速上云并且实现寰球就近接入尤其重要，上面笔者将具体介绍阿里云物联网平台的设施散发服务是如何实现设施寰球疾速就近接入的。
1 名词解释
物联网平台：是阿里云的一个物联网治理平台，为设施提供安全可靠的连贯通信能力和治理能力，反对设施数据采集上云，规定引擎流转数据和云端数据下发设施端。
Alink 通信协议：Alink 协定是阿里云物联网平台的通信协议，该协定使设施与云端领有上下行指令承受与下发的能力，并且为设施端与云端提供上下行通信的信道。
设施三元组：每台设施领有 productKey(产品标识)，pruductSecret(产品秘钥)，deviceName(设施名称标识)，deviceSecret(设施秘钥)，productKey 和 deviceName 惟一标识一台设施，即一个产品下能够有多台设施。咱们通常称 productKey、deviceName 和 deviceSecret 为设施的三元组信息。
设施接入点：设施连云须要指定接入点，接入点蕴含实例 id 信息 ${instanceId}.mqtt.iothub.aliyuncs.com
实例 ：物联网平台的产品模式，用户以实例的模式购买，能够分为独享实例(独享的计算资源) 和公共实例(和其它租户共享的计算资源)
Bootstrap：设施疏导服务
IHV(Independent Hardware Vendor)：独立硬件开发商
ISV(Independent Software Vendors)：独立软件开发商
SI(Service Integrator)：服务集成商
2 以后面临的问题
物联网平台的设施散发服务要解决什么问题？先来看如下两个典型的业务场景：
场景一
用户软硬拆散，IHV 须要将设施交付给 SI/ISV 治理：IHV 对设施进行建模和开发，并线下量产设施；ISV/SI 在阿里云物联网平台批量生成设施三元组信息；ISV/SI 线下向 IHV 购买设施，同时把本人实例下创立的三元组信息和设施接入接入点信息提供给 IHV；IHV 用上一步骤的三元组和实例信息烧录设施，并交付设施给 ISV/SI；ISV/SI 集成软件并部署应用设施。以后的场景存在的问题：
- 因为设施开发者和设施使用者 (ISV/SI) 在不同的实例下，而设施接入又要烧录指标的实例 id 接入点，导致设施开发者无奈提前备货提前将三元组和连接点信息进行烧录，须要用户下单后能力拿到设施真正要接入的实例信息；
- 因为设施要交付给最终的使用者 (ISV/SI) 所在的实例进行治理，所以设施使用者须要在本人的实例内生成设施三元组并提供实例 id 信息给设施开发者烧录，最终设施数据能力在所在实例进行治理，操作繁琐；
场景二
厂商是软硬一体的开发者，能够本人开发设施并集成软件。厂商在本人的实例内生成的设施三元组信息，同时产线烧录三元组信息和实例接入点信息，而后将设施卖给 C 类用户，设施可能被用户带到不同的国家进行应用。以后的场景也存在一些问题： - 厂商的三元组信息是在指定的实例下生成的，也就是这一批设施烧录的是一个固定的实例接入点，如果用户把设施带到不同的国家，那么设施只能接入烧录的指定接入点，无奈就近抉择机房，就会导致设施和云端通信提早减少；
- 因为设施会被用户带到不同的国家应用，然而设施连贯的始终是一个实例的数据中心，所以也可能存在数据合规问题；
3 如何解决这些问题
形象一下咱们要解决的三个问题：
解决设施跨实例跨 region 跨租户的归属：因为物联网的简单场景，设施的开发者和使用者往往不是同一个用户，须要提供一种形式解决跨实例跨 region 的设施归属问题；
设施能够提前烧录备货：无需在设施出厂时对不同 region 和不同实例的连贯信息进行硬编码，设施对立烧录寰球对立接入点信息即可(无 region 信息)，解决设施提前备货；
设施能够寰球就近低延时的接入：因为设施可能被用户带到任意 region，心愿设施能够连贯到就近 region 的阿里云物联网平台的用户实例下，防止数据合规和连贯指定烧录实例接入点造成的高延时问题。
针对于以上三个问题，阿里云物联网平台提出了设施散发的概念：物联网平台通过设施散发实现设施跨地区、跨实例或跨账号的散发。散发后，云端下发新的连贯地址给设施，设施本地固化收到的信息之后，间接连贯新的地址，免去二次烧录设施信息。设施散发次要解决的就是两个问题：设施的寰球接入，设施的归属关系。
先来看一下设施散发服务的整体架构：
物联网平台在寰球 8 个 region 部有核心机房，设施散发服务整体上是分为两个阶段的：
- 配置阶段：用户通过凋谢接口或者控制台对要散发的设施进行信息配置；
- 接入阶段：设施通过 Bootstrap 疏导服务上云，触发配置，实现接入；
上面将具体看一下上述提出的三个问题是如何解决的：
1.设施跨实例跨 region 跨租户的归属问题
而设施散发服务的第一个工作就是买通了阿里云外部的所有网络环境，对用户只裸露实例间的操作屏蔽底层简单的网络和隔离策略。对于跨账号的操作，散发服务采纳短信鉴权，并买通了国内站和国内站间账号的操作，用户只须要关怀要散发到哪个账号下的哪个实例即可。
网络买通后就是如何在这个链路上实现数据高牢靠的传输，因为跨 region 和跨库的数据拜访可能会遭逢网络抖动或中间件拜访超时等异样流；针对这些问题，零碎除了有异样主动重试策略外还在业务上做了跨库的事务回滚，最大水平上保障业务数据的一致性。
因为设施数据的散发操作都是采纳长工作进行解决，所以为了避免服务器宕机或者重启导致的工作中断，零碎内置了故障转移机制，来保障工作肯定会走到状态机终态，其外围思路就是采纳心跳包和单机定时检测 (quartz) 来实现服务器的故障转移。下图演示了 server1 接管申请并，如果呈现故障，是如何转移到 server2 当中的。
2.设施提前烧录备货问题
因为上云须要指定实例的接入点，所以对于设施不确定交由给哪个企业实例用户连贯哪个企业实例的场景就没有方法提前烧录接入点，提前备货。
所以对于设施端通过烧录的 global 域名能够去核心环境申请散发服务，设施通过申请散发核心的 bootstrap 服务，该服务会返回设施疏导信息，蕴含设施真正要接入的物联网平台实例的接入点信息，设施拿到指标接入点通过 mqtt 直连即可连贯到指标用户的实例即可。
思考设施还可能产生重配的状况，即设施曾经连贯在指标实例，然而用户在控制台重新配置了设施的指标实例接入点，这时候如果设施曾经连云处于在线状态，服务端会推送一条 mqtt 音讯给设施，通知设施的接入信息发生变化请从新连贯。如果设施不在线用户重配后，设施建连依然走上面的流程仍旧能够连贯到指标实例。
3.设施寰球就近低延时的接入问题
对于散发设施的接入策略服务端提供两种：指定地区和就近接入 。这两种有各自的应用场景，对于 指定地区策略 如果用户明确设施要散发到哪个实例下应用能够抉择指定地区策略，设施能够抉择配置到指定实例进行接入，典型的场景是设施开发商在本人的实例下量产设施，而后将设施散发到渠道商的实例下，设施的指标实例是固定的，而且心愿只连贯在固定的实例下。
对于就 近接入策略，例如设施厂商是软硬一体的，在指定的实例开发并量产了设施，然而设施售卖到 C 端用户手中会被用户带到寰球任意 region 应用，这时设施厂商能够在物联网平台反对的每一个 region 购买一个实例，并配置就近接入策略，这样设施在挪动到特定 region 申请 bootstrap 服务的时候，散发服务会依据设施的进口 ip 信息，动静的将设施身份散发到就近 region 用户的实例下进行连贯。
设施只须要烧录一个寰球域名 iot-auth-global.aliyuncs.com，在解决了就近接入的同时，散发服务配置了 ADNS 智能域名解析。实现了寰球就近低延时接入指标实例。
4 产品个性
1. 万级设施能够实现跨账号、跨实例、跨 region 在阿里云各物联网平台任意的散发；同时平台对散发的设施提供了多种数据高牢靠的保障策略；
2. 提供多种散发策略，满足不同业务场景的需要；
3. 设施 bootstrap 服务接入无额定鉴权，简化了设施接入流程；
4. 一次配置，设施就能够实现低延时的寰球就近接入；
5 接入文档
1. 性能应用文档
2. 云端开发指南
3. 设施端开发指南
物联网平台产品介绍详情：https://www.aliyun.com/product/iot/iot_instc_public_cn
阿里云物联网平台客户交换群