Azure IoT Hub のアーキテクチャのベスト プラクティス

回復性のためにデバイスを設計する。 エンド ツー エンド ソリューションのアップタイムと可用性の要件を満たすようにデバイスを設計します。 IoT デバイスがクラウドへの断続的な接続で効率的に動作できることを確認します。

ビジネス要件の設計。 サービス レベル アグリーメントを満たすためにアーキテクチャの変更を導入した場合のコストへの影響を考慮してください。 たとえば、信頼性と高可用性を高めるために、リージョン間の冗長性と自動スケール システムを実装できます。 トレードオフを慎重に検討してください。

安全で簡単な更新手順を実装します。 オペレーターがエンタープライズ IoT ソリューションでデバイスを管理するための戦略を作成します。 IoT オペレーターには、シンプルで信頼性の高い更新ツールとプラクティスが必要です。

アプリケーションの正常性を確認します。 可観測性に基づいて、サービス レベル インジケーター (SLI) とサービス レベル目標 (SLO) を定義します。 IoT Hub に含まれるプロセスに加えて、監査、監視、アラートのプロセスを追加します。

重要なコンポーネントの高可用性とディザスター リカバリーを実装します。 リージョン間の冗長性など、冗長性を高める回復性のあるハードウェアおよびソフトウェア コンポーネントを計画します。

容量を計画します。 サービス クォータとスロットルを計画し、検出とアクションの間に発生する待機時間を考慮します。 中断されないデータ フローをサポートするために、運用スケールでベンチマークを確立します。

強力な ID を使ってデバイスとユーザーを認証します。 セキュリティを強化するためのプラクティスを実装します。 たとえば、次の手順を実行する必要があります。

• 信頼された ID の信頼のハードウェア ルートを持っている。
• Register devices.
• 更新可能な資格情報を発行します。
• パスワードレス認証または多要素認証 (MFA) を使用します。

最小限の特権を持つアクセス制御を自動化して使用します。 侵害されたデバイスまたは ID、または未承認のワークロードの影響を制限します。

デバイスの正常性を評価します。 デバイスの正常性を評価してアクセスを制御するか、修復のためにデバイスを識別します。 セキュリティ構成を確認し、脆弱性と安全でないパスワードを評価し、脅威と異常を監視し、継続的なリスク プロファイルを構築します。

デバイスの更新プログラムを実装します。 継続的な更新を実装して、デバイスを正常に保ちます。 一元化された構成とコンプライアンス管理ソリューションと堅牢な更新メカニズムを使用して、デバイスが up-toして正常であることを確認します。

システムのセキュリティを監視し、インシデント対応を計画します。 未承認または侵害されたデバイスを事前に監視し、新たな脅威に対応します。

安全性の高い接続を確保します。 IoT デバイスと IoT クラウド サービスの間で送信されるすべてのデータが機密で改ざんされないようにします。

コスト管理規範を開発する。 総保有コスト (TCO) を理解するには、プランの機能コストと非機能コストの両方を考慮します。

業界標準の戦略とアプローチを使用します。 製造などの IoT 固有の業界では、 業界標準の戦略とアプローチ を使用して、構造、IoT システム、スマート シティ、またはエネルギー グリッドを構築します。 このアプローチは、コストを最適化するのに役立ちます。

IoT ソリューションを保護するためのコストについて理解します。 IoT は、ハードウェアからクラウド サービスまでのプロセス全体をカバーするため、すべての段階でセキュリティ関連の費用が発生します。 たとえば、マイクロプロセッサ ユニット (MTU)、デバイス、通信、クラウド テクノロジ、運用テクノロジのコストが発生する可能性があります。

レート最適化の設計。 コストを最適化するために、 IoT ソリューション全体の懸念事項 ごとに実装計画を定義します。

時間の経過に伴う監視と最適化。 IoT Hub のコストを継続的に監視して最適化します。 ソリューションを実装した後、継続的なコスト最適化アクティビティを実行します。

現実的なコストを見積もります。 IoT ソリューションの開発フェーズと運用フェーズに適した IoT Hub レベルとサイズ を選択します。

1 回限りのコストと定期的なコストを評価します。 1 回限りのコストと繰り返しのコストのコストメリットを考慮してください。 たとえば、ハッキング手法は継続的に進化するため、信頼性の高い商用オペレーティング システムや Azure Sphere などのモジュールを使用できます。 1 回限りのお支払いの場合、このようなサービスでは、毎月のデバイス セキュリティ パッチが継続的に提供されます。

リソースの使用を最適化する。 Implement autoscaling mechanisms to adjust the IoT Hub capacity based on demand. このアプローチは、リソースの効率的な使用とコスト管理を保証するのに役立ちます。

予約容量を使用します。 メッセージ ペイロードのサイズと頻度を評価して、IoT Hub のサイズが適切に設定され、スケーリングの準備が整っていることを確認します。

コストアラートと予算を実装します。 Microsoft Cost Management でコスト アラートと予算を設定して、支出を効果的に追跡および制御します。 Use cost management APIs for IoT Hub and DPS.

継続的な運用とスケーリングを採用する。 IoT ソリューションで次のことができることを確認します。

• 自動デバイス プロビジョニングを正常に管理します。
• 他のバックエンド システムと統合します。
• ソリューション開発者、ソリューション管理者、オペレーターなど、さまざまなロールをサポートします。
• 新しくデプロイされた IoT デバイスやより高いインジェスト スループットなど、オンデマンドの変更に効率的に適応してスケーリングします。

ビルドとリリースのプロセスを最適化します。 エンタープライズ IoT ソリューションを成功させるには、デバイスまたはデバイスの構成のフリートを確立して更新する戦略が必要です。 デバイスの構成には、デバイスのプロパティ、接続設定、リレーションシップ、ファームウェアが含まれます。 IoT オペレーターには、デバイスの有効期間中の任意の時点でデバイスまたはデバイスのフリートの構成を更新するためのシンプルで信頼性の高いツールが必要です。

運用の正常性を理解する。 IoT ソリューションのログ記録、監視、およびアラート システムを使用して、ソリューションが期待どおりに機能しているかどうかを判断し、ソリューションのライフサイクル全体の問題のトラブルシューティングに役立ちます。

自動化と DevOps を使用します。 IoT デバイスは基本的に、特殊なハードウェアとソフトウェアを備えた小さなコンピューターです。 多くの場合、IoT デバイスはハードウェアで制約されます。 たとえば、メモリやコンピューティング容量が制限されている可能性があります。 自動化と DevOps は、OS とソフトウェアを IoT デバイスとゲートウェイに適切にアップロードしてデプロイし、運用上のダウンタイムを最小限に抑えるのに役立ちます。 自動化と DevOps を使用して、IoT デバイスのライフサイクルを監視および管理します。

水平スケーリングの設計。 IoT ソリューションは、数百のデバイスまたはメッセージから始まり、1 分あたり数百万のデバイスとメッセージにまで拡大できます。 IoT Hub と関連するクラウド サービスは、負荷の増加に簡単に対処できますが、IoT デバイスとゲートウェイは複雑になります。 ソリューションを完成する前に、IoT デバイスを設計してデプロイできます。 産業用 IoT のような業界には、数年(多くの場合数十年)続くデバイスがあります。 デバイスを更新容量に置き換えると、大幅なコストが発生する可能性があるため、事前に計画する必要があります。

パフォーマンスを早期にテストします。 早期にテストし、頻繁にテストして問題をすばやく特定します。 通信の特性、速度、信頼性が異なる地理的に異なる場所にあるセンサー、デバイス、ゲートウェイなど、複雑さを生み出す可能性がある変数について理解します。 テストでこの複雑さを計画します。 ネットワーク切断などの障害シナリオをテストします。 IoT Hub と関連するクラウド サービス内のすべてのデバイス、エッジ、クラウド コンポーネントのストレステストとロード テストを行います。

運用環境のパフォーマンスを継続的に監視します。 複数の地理的リージョンのさまざまな種類のデバイスを監視するには、分散監視ソリューションを使用します。 メモリとパフォーマンスのコストと、監視してクラウドに送信する情報の量とのバランスを取ります。 診断シナリオの伝送を調整し、複数のレベルとレイヤーで監視します。 産業用ソリューションまたはゲートウェイ対応ソリューションのゲートウェイ メトリックを公開します。