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Instalação do BalenaOS

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O que é o balenaOS?​

balenaOS é um sistema operacional otimizado para executar contêineres Docker em dispositivos embarcados, com ênfase na confiabilidade por longos períodos de operação, bem como em um fluxo de trabalho de desenvolvimento produtivo inspirado nas lições aprendidas durante a criação do balena.

O principal insight por trás do balenaOS é que os contêineres Linux oferecem, pela primeira vez, um caminho prático para usar virtualização em dispositivos embarcados. Máquinas virtuais e hipervisores proporcionaram enormes avanços em produtividade e automação para implantações em nuvem, mas sua abstração de hardware, bem como sua sobrecarga de recursos e falta de suporte a hardware, significam que eles não são adequados para cenários embarcados. Com a virtualização em nível de sistema operacional, como implementado para contêineres Linux, essas duas objeções são eliminadas para dispositivos Linux, dos quais existem muitos na Internet das Coisas.

O que é o balenaCloud?​

balenaCloud é uma infraestrutura abrangente, baseada em nuvem, para implantação e gerenciamento de dispositivos, hospedada pela balena. Ela permite que mesmo o proprietário de frota mais iniciante crie aplicações em qualquer linguagem, faça o provisionamento de dispositivos de forma transparente, teste rapidamente novos recursos e gerencie facilmente sua frota de dispositivos. A tecnologia de contêineres Docker possibilita atualizações seguras, confiáveis e protegidas por meio de um único comando, enquanto os dispositivos permanecem online e totalmente funcionais. Os usuários podem visualizar e gerenciar toda a sua frota de dispositivos usando o painel do balenaCloud ou optar por interagir diretamente com a API.

Início rápido com balenaOS no ODYSSEY - X86​

A maneira mais fácil de instalar o balenaOS no ODYSSEY - X86, juntamente com o balenaCloud, envolve apenas algumas etapas:

  • Criar uma frota de dispositivos no balenaCloud
  • Gravar a imagem do balenaOS em uma unidade USB
  • Conectar uma unidade USB ao ODYSSEY - X86 e inicializar a imagem live
  • O ODYSSEY - X86 inicializado aparece no painel do balenaCloud

Agora vamos continuar!

Pré-requisitos​

Prepare o seguinte antes de começar:

Criar uma frota de dispositivos no balenaCloud​

  • Passo 1. Cadastre-se para obter uma conta balena e faça login

  • Passo 2. Depois de fazer login, clique em Create fleet para criar sua primeira frota de dispositivos

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Nota: Uma frota é um grupo de dispositivos que compartilham a mesma arquitetura e executam o mesmo código. Quando você provisiona um dispositivo, ele é adicionado a uma frota específica, mas pode ser migrado para outra frota a qualquer momento.

  • Passo 3. Digite um nome para a frota, selecione Seeed ODYSSEY-X86 como o tipo de dispositivo padrão, mantenha Starter como o tipo de Fleet e, por fim, clique em Create new fleet

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Nota: Para criar uma frota com múltiplos contêineres, você vai querer usar o tipo de frota Starter ou Microservices. As frotas Starter são completas em recursos e gratuitas para todos os usuários, com um limite de até 10 dispositivos no total em todas as frotas Starter.

  • Passo 4. Clique em + Add device para adicionar a placa ODYSSEY - X86 a esta frota e conectá-la ao balenaCloud

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  • Passo 5. Aqui o device type já estará selecionado e a version será selecionada como a mais recente disponível. Selecione Development como a edition, pois ela é recomendada para usuários iniciantes. Você também pode selecionar a conexão de rede como Ethernet only ou Wifi + Ethernet.

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Nota: Quando você está começando, uma imagem de Development é a mais útil, pois permite muitos recursos de teste e solução de problemas. Para uso em produção, certifique-se de mudar para uma imagem de Production. Mais detalhes sobre as diferenças entre imagens de Development e de Production estão detalhados aqui.

  • Passo 6. Clique em + Advanced para selecionar a taxa na qual seu dispositivo verifica atualizações

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Gravar e executar a imagem do balenaOS a partir de uma unidade USB​

  • Passo 1. Quando a configuração da imagem estiver concluída, clique na seta ao lado de Flash e selecione Download balenaOS

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Quando o download terminar, você deverá ter um arquivo de imagem compactado com um nome como balena-cloud-ODYSSEY-fleet-odyssey-x86-2.88.15+rev2-v12.11.16.img, onde ODYSSEY-fleet é o nome que você deu à sua frota no painel. Como alternativa, ao clicar na seção de alternância do botão de download, você também tem a opção de baixar apenas um arquivo de configuração (config.json) em vez de uma imagem inteira.

  • Passo 2. Abra o balenaEtcher, clique em Flash from file e selecione o arquivo zip que baixamos anteriormente.

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  • Passo 3. Conecte uma unidade flash USB ao PC, selecione o target como a unidade flash conectada e clique em Flash

Em seguida, iremos executar esta imagem no ODYSSEY - X86

  • Passo 4. Conecte a unidade flash ao ODYSSEY - X86 e ligue a placa

  • Passo 5. Ao ligar a placa, continue pressionando a tecla DELETE para entrar na BIOS setup

  • Passo 6. Vá para a seção Boot e defina a Boot Option #1 como UEFI: USB, Partition 1

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  • Passo 7. Vá para Save & Exit e selecione Save Changes and Reset

Agora o sistema operacional será inicializado com sucesso a partir da unidade flash USB

Gerenciar o ODYSSEY - X86 a partir do painel do balenaCloud​

  • Passo 1. Abra novamente o painel do balenaCloud e a placa ODYSSEY - X86 aparecerá após cerca de um minuto!

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  • Passo 2. Clique no dispositivo na lista para acessar o painel do dispositivo

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Se você não conseguir colocar o dispositivo online, visite o canal de suporte da balena

FAQ​

P1: Como posso executar a imagem do balenaOS a partir de um HDD/ SSD?​

Se você quiser executar a imagem do balenaOS a partir de um HDD/ SSD em vez de executar a partir de uma unidade USB, você pode seguir as etapas abaixo

  • Passo 1. Siga de step 1 - step 7 na seção acima Flash and run balenaOS image from a USB drive

  • Passo 2. Depois de inicializar com sucesso, desligue a placa a partir do painel do balenaCloud

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Nota: Precisamos inicializar uma vez após a gravação porque a partição resin-data irá crescer para ocupar o espaço restante na unidade flash, e usaremos esse espaço para armazenar a imagem que precisamos gravar no HDD/SSD.

  • Passo 3. Remova a unidade flash do ODYSSEY - X86 e conecte-a ao PC

  • Passo 4. Extraia o arquivo de imagem compactado baixado anteriormente

  • Passo 5. Abra uma janela de terminal e copie a imagem extraída balena-cloud-ODYSSEY-fleet-odyssey-x86-2.88.15+rev2-v12.11.16.img para a pasta resin-data dentro da partição resin-data da unidade flash

sudo cp balena-cloud-ODYSSEY-fleet-odyssey-x86-2.88.15+rev2-v12.11.16.img /media/username/resin-data/resin-data

Nota: Altere username para o nome de usuário do seu PC

  • Passo 6. Remova a unidade flash do PC e conecte-a à placa ODYSSEY - X86. Conecte também um HDD/ SSD externo à placa ODYSSEY.

  • Passo 7. Depois que a placa for inicializada, navegue até o painel do balenaCloud e acesse o Terminal. Aqui clique no menu suspenso Select a target, selecione Host OS e clique em Start terminal session

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  • Passo 8. Digite o seguinte comando no terminal
fdisk -l

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Podemos ver que o HDD conectado é /dev/sda

  • Passo 9. Grave o arquivo balena-cloud-ODYSSEY-fleet-odyssey-x86-2.88.15+rev2-v12.11.16.img que copiamos anteriormente no HDD/SSD conectado usando o utilitário dd
dd if=/resin-data/balena-cloud-ODYSSEY-fleet-odyssey-x86-2.88.15+rev2-v12.11.16.img of=/dev/sda

Nota: Substitua /dev/sda pelo nome correspondente ao HDD/SSD conectado

  • Passo 10. Quando a gravação terminar, desligue o ODYSSEY - X86

  • Passo 11. Remova a unidade flash USB e ligue o ODYSSEY - X86

  • Passo 12. Ao ligar a placa, continue pressionando a DELETE KEY para entrar na configuração da BIOS

  • Passo 13. Vá para a seção BOOT e defina a Boot Option #1 como UEFI OS xxxxx

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  • Passo 14. Vá para Save & Exit e selecione Save Changes and Reset

Agora o sistema operacional será inicializado com sucesso a partir do HDD/SSD

P2: Como posso acessar o ODYSSEY - X86 usando o terminal?​

Você pode acessar o ODYSSEY - X86 via terminal, mas precisa ter o Balena CLI instalado no PC host. Balena CLI é uma Interface de Linha de Comando para balenaCloud ou openBalena. É uma ferramenta de software disponível para Windows, macOS e Linux, usada por meio de um prompt de comando / janela de terminal. Ela pode ser usada de forma interativa ou invocada em scripts.

  • Passo 1. Siga este link para instalar o Balena CLI de acordo com o seu sistema operacional.

Nota: Para este tutorial, usaremos o Balena CLI no Ubuntu. No entanto, as instruções serão semelhantes para outros sistemas.

  • Passo 2. Conecte um cabo Ethernet na placa ODYSSEY - X86 a partir do seu roteador

Nota: Certifique-se de que o PC host e o ODYSSEY - X86 estejam na mesma rede

  • Passo 3. Abra uma janela de terminal e faça uma varredura por dispositivos BalenaOS na rede local
sudo balena scan

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  • Passo 4. Conecte via SSH à placa usando o endereço IP
balena ssh <ip address>
example:
balena ssh 192.168.1.78

Agora estamos dentro do ODYSSEY - X86 executando o BalenaOS!

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Saiba mais sobre o balena CLI aqui

P3: Como posso compilar o balenaOS a partir do código-fonte​

Embora possamos obter a imagem do balenaOS a partir do painel do balenaCloud, como explicado antes, se você se sentir aventureiro, pode ir em frente e compilar a imagem do balenaOS a partir do código-fonte!

Compilação Manual na Máquina Local​

Agora vamos passar para a compilação manual da imagem de sistema do BalenaOS para o ODYSSEY - X86 usando Yocto via linha de comando.

Nota: Este guia foi escrito após testes em um PC host com Ubuntu 20.04 instalado. No entanto, ele funcionará para outros sistemas Linux.

  • Passo 1. Prepare o ambiente de desenvolvimento no PC host instalando os seguintes pacotes
sudo apt update
sudo apt install gawk wget git-core diffstat unzip texinfo gcc-multilib build-essential chrpath socat python3-distutils

Nota: Se o PC host estiver executando uma distribuição Linux diferente, verifique aqui

  • Passo 2. Clone o seguinte repositório e entre no repositório
git clone https://github.com/balena-os/balena-seeed-x86
cd balena-seeed-x86
  • Passo 3. Baixe todas as dependências necessárias
git submodule update --init --recursive
  • Passo 4. Execute o script de compilação
./balena-yocto-scripts/build/barys

Agora o processo de compilação será iniciado. Espere pacientemente até que a compilação seja concluída. O tempo de compilação dependerá das especificações de hardware da máquina de compilação.

Encontrar a Imagem Compilada​

Depois que a compilação for concluída, execute o seguinte comando para verificar se a imagem do sistema foi gerada com sucesso

cd build/tmp/deploy/images/odyssey-x86/;ls -lh *balenaos-img

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  • balena-image-odyssey-x86 é usada para inicializar diretamente a partir de armazenamento externo (Unidade Flash, SSD, HDD) conectado ao ODYSSEY - X86.
  • balena-image-flasher-odyssey-x86 é usada para inicializar diretamente a partir do armazenamento eMMC interno no ODYSSEY - X86. Portanto, esta imagem flasher é gravada em uma Unidade Flash que é usada para a inicialização inicial. Quando inicializada, essa imagem flasher instalará automaticamente o BalenaOS no armazenamento eMMC interno.

Usando a Imagem Compilada​

Por padrão, as imagens têm a extensão de arquivo .balenaos-img. Antes de prosseguir para gravar essas imagens, você precisa renomear a extensão do arquivo para .img.

Por exemplo:

  • Renomeie balena-image-odyssey-x86.balenaos-img para balena-image-odyssey-x86.img.
  • Renomeie balena-image-flasher-odyssey-x86.balenaos-img para balena-image-flasher-odyssey-x86.img

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