应用参考

本文档是 NE503 容器应用的完整配置参考，涵盖 app.yaml 全部字段定义、Dockerfile 编写模式、安全沙箱模型以及多容器架构。如需面向新手的分步教程，请参阅 SDK 示例。

1. 应用概览

NE503 平台上的应用以 OCI 容器形式运行，由 App Manager 统一管理生命周期。每个应用通过 app.yaml 清单文件声明其镜像、资源需求和权限。

核心概念：

单容器模式 -- 大多数应用只需一个容器，在 spec.image 中指定镜像即可。
多容器模式 -- 复杂应用可拆分为 main + sub 容器，实现进程级隔离。仅 main 容器拥有平台服务访问权限。
最小权限原则 -- 所有权限（视频流、推理、设备控制等）必须显式声明，未声明的权限不可使用。

项目文件结构：

my-app/
├── app.yaml          # 应用清单（必需）
├── Dockerfile        # 构建定义（必需）
├── app.py            # 入口文件
├── requirements.txt  # Python 依赖（可选）
└── config/           # 配置文件（可选）

2. app.yaml 完整参考

应用清单是 AIPC 平台的核心配置文件。本节按层级逐一说明所有字段。

2.1 最小配置

apiVersion: v1
kind: Application
metadata:
  id: my_app
  name: My Application
  version: 1.0.0
spec:
  image: aipc/my_app:1.0.0

2.2 完整单容器配置

以下示例包含全部可用字段，按层级分组说明：

apiVersion: v1
kind: Application

metadata:
  id: my_app                          # 必需 - 唯一标识
  name: My Application                # 必需 - 显示名称
  version: 1.0.0                      # 必需 - 语义化版本
  description: 应用功能描述            # 可选 - 应用描述
  author: Developer                   # 可选 - 作者
  email: dev@example.com              # 可选 - 联系邮箱

spec:
  image: aipc/my_app:1.0.0            # 必需 - 容器镜像（不含 registry 前缀时自动补 docker.io/）

  # ── 资源限制 ─────────────────────────────────
  resources:
    cpu: "50%"                         # CPU 限制，支持百分比（"50%"）或核数（"1.5"）
    memory: "256Mi"                    # 内存限制，支持 Mi/Gi 后缀（"512Mi"、"1Gi"）

  # ── 权限声明 ─────────────────────────────────
  permissions:
    video:                             # 视频流访问
      - sub.raw                        #   原始视频流（sub 发布 NV12 帧，DMA-BUF 零拷贝，推理用）
      - main                           #   编码视频流（H264，RTSP 拉流用，不可订阅推理）
    inference:                         # AI 推理
      models: [hailo_yolov8n_384_640]  #   允许使用的模型列表（须匹配设备已加载模型）
      max_qps: 30                      #   最大每秒推理请求数
      max_concurrent: 2                #   最大并发推理数
      allow_register_model: false      #   是否允许动态注册新模型
    events:                            # 事件总线
      publish: [app/my_app/*]          #   可发布的主题（支持通配符 *）
      subscribe: [model/*/detections, system/*]  # 可订阅的主题
    device:                            # 设备控制
      light: true                      #   补光灯
      ir_cut: true                     #   IR-CUT 滤光片
      ptz: false                       #   云台控制
      lens: false                      #   镜头变焦/对焦
      gpio:
        read: [12, 13]                 #   可读 GPIO 引脚编号
        write: [21, 22]                #   可写 GPIO 引脚编号
    network:                           # 网络访问
      mode: isolated                   #   网络模式：isolated（默认）或 host
      outbound:                        #   出站白名单（仅 isolated 模式生效）
        - "https://api.example.com"
        - "mqtt://broker.example.com:8883"
      inbound:                         #   入站端口（仅 host 模式生效）
        - 8554

  # ── 环境变量 ─────────────────────────────────
  env:
    - name: LOG_LEVEL
      value: INFO
    - name: CUSTOM_CONFIG
      value: "production"

  # ── 卷挂载 ───────────────────────────────────
  volumes:
    - host: /opt/aipc/data/my_app      # 宿主机路径（自动适配部署前缀）
      container: /app/data             # 容器内路径
      readonly: false                  # 是否只读挂载

  # ── 安全沙箱 ─────────────────────────────────
  security:
    no_new_privileges: true            # 禁止提权（默认 true）
    readonly_rootfs: true              # 只读根文件系统（默认 true）

  # ── 启动策略 ─────────────────────────────────
  autostart: true                      # 开机自启（默认 false）
  restart_policy: on-failure           # 基础重启策略：always | on-failure | no
  restart_max_retries: 3               # 基础重启最大次数

  # ── 健康检查 ─────────────────────────────────
  healthcheck:
    enabled: true
    type: command                      # 检查类型：command | http | tcp
    command: "/app/main --health"      # command 类型：执行的命令
    path: /healthz                     # http 类型：检查路径
    port: 8080                         # http/tcp 类型：端口号
    interval: 30s                      # 检查间隔
    timeout_seconds: 5                 # 超时时间（秒）
    retries: 3                         # 连续失败次数阈值

  # ── 自动重启（增强版，含指数退避） ───────────
  auto_restart:
    enabled: true                      # 启用自动重启
    max_retries: 3                     # 最大重启次数（0 = 无限）
    retry_delay_seconds: 10            # 初始重试延迟（秒）
    backoff_multiplier: 2.0            # 退避倍数（每次失败延迟 × 此值，上限 5 分钟）
    health_check_interval_seconds: 30  # 健康检查轮询间隔（秒）

  # ── 插件系统 ─────────────────────────────────
  plugin:
    capabilities:
      - id: rtsp-server                # 能力唯一标识
        version: "1.0"                 # 能力版本
        transport: both                # 通信方式：grpc | event | both
        description: RTSP 流媒体服务
        proto: "rtsp.RtspService"      # gRPC 服务定义（grpc/both 必需）
        topics:                        # 事件主题（event/both 必需）
          publish:
            - "plugin/rtsp/stream-status"
          subscribe:
            - "system/video-config-changed"

  plugin_dependencies:                 # 声明依赖的其他插件能力
    - capability: rtsp-server          # 能力标识
      min_version: "1.0"               # 最低版本要求
      required: true                   # 是否为硬性依赖

2.3 顶层字段

字段	类型	必需	说明
`apiVersion`	string	是	API 版本，当前固定为 `v1`
`kind`	string	是	资源类型：`Application`、`ModelService`、`BusinessService`
`metadata`	object	是	应用元数据，详见 2.4 metadata 字段
`spec`	object	是	应用规格，详见 2.5 spec 字段

2.4 metadata 字段

字段	类型	必需	说明
`id`	string	是	唯一标识符，小写字母/数字/下划线，创建后不可修改
`name`	string	是	应用显示名称
`version`	string	是	语义化版本号（major.minor.patch）
`description`	string	否	应用功能描述
`author`	string	否	作者名称
`email`	string	否	联系邮箱

2.5 spec 字段

字段	类型	必需	说明
`image`	string	单容器必需	容器镜像引用，自动补全 registry 前缀
`resources`	object	否	资源限制（`cpu`、`memory`）
`permissions`	object	否	权限声明，详见 2.6 permissions 字段
`env`	array	否	环境变量列表，每项含 `name` 和 `value`
`volumes`	array	否	卷挂载列表，详见下方说明
`security`	object	否	安全沙箱配置，详见 4 权限模型
`autostart`	bool	否	开机自启，默认 `false`
`restart_policy`	string	否	基础重启策略：`always`、`on-failure`、`no`（默认）
`restart_max_retries`	int	否	基础重启最大次数
`healthcheck`	object	否	健康检查配置
`auto_restart`	object	否	增强自动重启配置（含指数退避，优先于 `restart_policy`）
`plugin`	object	否	插件能力声明
`plugin_dependencies`	array	否	插件依赖声明
`containers`	map	否	多容器模式，详见 5 多容器配置
`networking`	object	否	多容器网络配置
`lifecycle`	object	否	多容器生命周期配置

2.6 permissions 字段

video -- 视频流访问列表：

值	说明
`sub.raw`	原始视频流（sub 流发布 NV12 帧，DMA-BUF 共享内存零拷贝，推理订阅用）
`main`	编码视频流（H264，RTSP 拉流用，无法用于推理订阅）

声明 .raw 流时，平台自动挂载 /dev/dma_heap 设备（多容器 main 容器还共享 host IPC 命名空间）以支持 DMA-BUF 零拷贝内存映射。main 只发编码 H264，subscribe(stream="main") 会永久挂住——推理必须用 sub。

inference -- AI 推理权限：

字段	类型	默认值	说明
`models`	string[]	--	允许使用的模型 ID 列表（必填，启动时自动向 AI Runtime 注册）
`max_qps`	int	0	最大每秒推理请求数
`max_concurrent`	int	0	最大并发推理数
`allow_register_model`	bool	false	是否允许运行时动态注册新模型

events -- 事件总线权限：

字段	类型	说明
`publish`	string[]	可发布的主题模式，支持 `` 通配符（如 `app/my_app/`）
`subscribe`	string[]	可订阅的主题模式，支持 `` 通配符（如 `model//detections`）

device -- 设备控制权限：

字段	类型	说明
`light`	bool	补光灯控制
`ir_cut`	bool	IR-CUT 滤光片控制
`ptz`	bool	云台控制
`lens`	bool	镜头变焦/对焦控制
`gpio.read`	int[]	可读取的 GPIO 引脚编号列表
`gpio.write`	int[]	可写入的 GPIO 引脚编号列表

network -- 网络访问权限：

字段	类型	说明
`mode`	string	`isolated`（默认，独立网络命名空间）或 `host`（共享主机网络）
`outbound`	string[]	出站白名单，仅 `isolated` 模式生效
`inbound`	int[]	入站端口列表，仅 `host` 模式生效

2.7 volumes 字段

每个卷挂载项包含：

字段	类型	必需	说明
`host`	string	是	宿主机路径（`/opt/aipc` 前缀会自动适配实际部署路径）
`container`	string	是	容器内挂载路径
`readonly`	bool	否	是否只读挂载，默认 `false`

平台会自动挂载 /run/aipc 目录，使容器能够访问所有 IPC Socket（ai-runtime.sock、event-bus.sock 等）。无需手动声明。

2.8 healthcheck 字段

字段	类型	说明
`enabled`	bool	是否启用健康检查
`type`	string	检查类型：`command`（执行命令）、`http`（HTTP 请求）、`tcp`（TCP 连接）
`command`	string	`type=command` 时执行的命令
`path`	string	`type=http` 时请求的路径
`port`	int	`type=http` 或 `type=tcp` 时的端口号
`interval`	string	检查间隔（如 `30s`）
`timeout_seconds`	int	单次检查超时（秒）
`retries`	int	连续失败多少次后判定为不健康

2.9 auto_restart 字段

增强版自动重启策略，支持指数退避。当 auto_restart.enabled 为 true 时，优先于 restart_policy 生效。

字段	类型	默认值	说明
`enabled`	bool	false	是否启用自动重启
`max_retries`	int	0	最大重启次数（0 表示无限重试）
`retry_delay_seconds`	int	5	首次重试延迟（秒）
`backoff_multiplier`	float	1.5	退避倍数，每次失败延迟乘以此值，上限 5 分钟
`health_check_interval_seconds`	int	30	后台健康检查轮询间隔（秒）

退避计算示例（retry_delay_seconds: 10，backoff_multiplier: 2.0）：

第 1 次重启：延迟 10 秒
第 2 次重启：延迟 20 秒
第 3 次重启：延迟 40 秒
...上限为 300 秒（5 分钟）

2.10 plugin 字段

声明应用提供的插件能力，供其他应用发现和依赖。

capabilities 项：

字段	类型	必需	说明
`id`	string	是	能力唯一标识
`version`	string	是	能力语义化版本
`transport`	string	是	通信方式：`grpc`、`event`、`both`
`description`	string	否	能力描述
`proto`	string	grpc/both 必需	gRPC 服务定义（如 `"rtsp.RtspService"`）
`topics`	object	event/both 必需	包含 `publish` 和 `subscribe` 主题列表

插件运行时 Socket 路径为 /run/aipc/plugins/<app_id>.sock。

plugin_dependencies 项：

字段	类型	必需	说明
`capability`	string	是	依赖的能力 ID
`min_version`	string	否	最低版本要求
`required`	bool	否	是否为硬性依赖（为 true 时，依赖未满足则应用无法启动）

2.11 验证规则

App Manager 在安装时执行以下校验：

apiVersion 必须为 v1
kind 必须为 Application、ModelService 或 BusinessService
metadata.id、metadata.name、metadata.version 为必填
单容器模式下 spec.image 必填；多容器模式下各容器的 image 必填
network.mode 仅允许 isolated 或 host；inbound 仅在 host 模式下可用
多容器模式下必须有且仅有一个 role: main 容器，且 sub 容器不可声明任何 permissions
插件能力的事件主题必须在 permissions.events 中有对应的发布/订阅权限

3. Dockerfile 模式

3.1 Python -- 基础镜像（推荐）

SDK 预装在基础镜像中，无需额外安装步骤：

FROM aipc/python-base:1.0
WORKDIR /app
COPY . /app/
RUN if [ -f requirements.txt ]; then pip install --no-cache-dir -r requirements.txt; fi
RUN useradd -m -u 1000 appuser && chown -R appuser:appuser /app
USER appuser
CMD ["python", "app.py"]

3.2 Python -- Wheel 文件（离线环境）

FROM python:3.9-slim
WORKDIR /app
COPY hailo_ipc_sdk-*.whl /tmp/
RUN pip install --no-cache-dir /tmp/hailo_ipc_sdk-*.whl && rm /tmp/*.whl
COPY . /app/
RUN useradd -m -u 1000 appuser && chown -R appuser:appuser /app
USER appuser
CMD ["python", "app.py"]

3.3 Go -- 多阶段构建

FROM golang:1.25-alpine AS builder
WORKDIR /build
COPY go.mod go.sum ./
RUN go mod download
COPY . .
RUN CGO_ENABLED=0 GOOS=linux go build -o /app/main ./cmd/main

FROM alpine:3.18
RUN apk --no-cache add ca-certificates tzdata
COPY --from=builder /app/main /app/main
RUN addgroup -g 1000 appgroup && adduser -u 1000 -G appgroup -s /bin/sh -D appuser
USER appuser
HEALTHCHECK --interval=30s --timeout=5s --start-period=5s --retries=3 \
    CMD /app/main --health-check
ENTRYPOINT ["/app/main"]

3.4 最佳实践

非 root 运行 -- 创建专用用户（UID 1000），使用 USER 指令切换。平台会自动注入 AIPC 组 GID (1001) 以访问 Socket，无需手动配置。
镜像瘦身 -- 使用多阶段构建、--no-cache-dir、清理临时文件，减小镜像体积。
只读文件系统兼容 -- 避免向 /etc、/var 等系统目录写入。数据应写入 volumes 挂载的路径。
代理构建 -- 在 x86 开发机上交叉编译时使用 --build-arg HTTP_PROXY=...。
跨架构 -- 使用 docker buildx build --platform linux/arm64 构建 ARM 镜像。

4. 权限模型

NE503 采用多层安全沙箱，所有安全策略由平台强制执行，开发者无需在 Dockerfile 中配置。

4.1 Linux Capabilities

容器启动时自动丢弃以下危险 capabilities：

被丢弃的 Capability	风险
`CAP_SYS_ADMIN`	超级管理员权限
`CAP_NET_ADMIN`	网络配置修改
`CAP_SYS_MODULE`	加载内核模块
`CAP_SYS_TIME`	修改系统时钟
`CAP_SYS_BOOT`	重启系统
`CAP_SYS_NICE`	修改进程优先级
`CAP_SYS_RESOURCE`	绕过资源限制
`CAP_SYS_RAWIO`	直接 I/O 端口访问
`CAP_SYS_PTRACE`	进程追踪
`CAP_SYS_CHROOT`	修改根目录
`CAP_MKNOD`	创建设备文件

4.2 Seccomp 系统调用过滤

App Manager 在容器启动时加载 Seccomp 配置文件，默认策略为白名单模式（defaultAction: SCMP_ACT_ERRNO），仅允许常用系统调用。配置文件路径由平台管理员设置，开发者无需关心。

4.3 文件系统与命名空间隔离

安全机制	默认值	可通过 app.yaml 覆盖
`no_new_privileges`	true	`security.no_new_privileges: false`
`readonly_rootfs`	true	`security.readonly_rootfs: false`
PID 命名空间隔离	独立	不可覆盖
挂载命名空间隔离	独立	不可覆盖
UTS 命名空间隔离	独立	`host` 网络模式下共享
网络命名空间隔离	独立	`permissions.network.mode: host` 时共享
IPC 命名空间隔离	独立	多容器 main 容器声明视频流时共享 host IPC（DMA-BUF mmap 需要）
PIDs 限制	128	不可覆盖

4.4 网络隔离

isolated 模式（默认）：容器拥有独立网络命名空间，仅可通过 outbound 白名单访问外部地址。
host 模式：容器共享主机网络栈，可通过 inbound 声明需要监听的端口。适用于 RTSP 流媒体等需要对外暴露服务的场景。

4.5 Socket 访问机制

平台将 /run/aipc 目录挂载到所有容器中，该目录包含所有 IPC Socket。容器通过 AIPC 组 GID (1001) 获得访问权限，此机制由平台自动注入，开发者无需在 Dockerfile 中添加用户组配置。

5. 多容器配置

当应用需要进程级隔离时，可使用多容器模式。例如将推理引擎和业务逻辑拆分为独立容器，便于独立更新和资源限制。

5.1 架构模型

角色	平台服务访问	permissions	典型用途
main	拥有，可访问 AI Runtime、Event Bus 等平台 Socket	可声明	业务逻辑、平台交互
sub	无，完全隔离	不可声明	独立算法进程、第三方服务

约束：

必须有且仅有一个 role: main 容器
sub 容器不可声明任何 permissions
容器间通过网络命名空间共享互相通信

5.2 完整示例

apiVersion: v1
kind: Application
metadata:
  id: smart_detection
  name: Smart Detection
  version: 1.0.0
spec:
  containers:
    main:
      image: smart-detection-main:1.0
      role: main                          # 必须声明
      permissions:
        video: [sub.raw]
        inference:
          models: [hailo_yolov8n_384_640]
      resources:
        cpu: "100%"
        memory: "512Mi"
      ports:
        - containerPort: 8080
          protocol: TCP
          name: http                      # 服务发现名称
      env:
        - name: SUB_DETECTOR_ADDR
          value: "detector:50051"
      volumes:
        - name: shared-data               # 容器级卷挂载
          container: /app/shared
          readonly: false
      security:
        readonly_rootfs: false

    detector:
      image: smart-detection-detector:1.0
      role: sub                           # sub 容器，不可声明 permissions
      resources:
        cpu: "50%"
        memory: "256Mi"
      ports:
        - containerPort: 50051
          protocol: TCP
      command: ["/app/detector"]          # 覆盖 ENTRYPOINT
      args: ["--workers=4"]               # 追加参数

  networking:
    mode: internal                        # internal（默认）| bridge | host
    ingress:
      - port: 8080                        # 外部端口
        target: main:8080                 # 目标容器:端口
        protocol: HTTP                    # HTTP | TCP | UDP

  lifecycle:
    startup_order: [detector, main]       # 先启动 sub
    shutdown_order: [main, detector]      # 先停止 main

  volumes:                                # 应用级共享卷（所有容器可见）
    - host: /opt/aipc/data/smart_detection
      container: /app/data

5.3 ContainerSpec 字段

每个容器（containers 下的条目）支持以下字段：

字段	类型	说明
`image`	string	容器镜像
`role`	string	`main` 或 `sub`
`permissions`	object	权限声明（仅 main 容器可声明）
`resources`	object	资源限制（`cpu`、`memory`）
`env`	array	环境变量列表
`ports`	array	端口声明列表，每项含 `containerPort`、`protocol`、`name`
`command`	string[]	覆盖镜像 ENTRYPOINT
`args`	string[]	追加参数
`healthcheck`	object	容器级健康检查
`volumes`	array	容器级卷挂载，每项含 `name`、`container`、`readonly`
`security`	object	容器级安全配置（未设置时继承应用级 `spec.security`）

5.4 网络模式

模式	说明	适用场景
`internal`	容器间共享网络命名空间，外部不可访问（默认）	内部微服务通信
`bridge`	通过 `aipc-br0` 网桥接入局域网	需要局域网发现的服务
`host`	共享主机网络栈	需要对外暴露端口的服务

5.5 启动与关闭顺序

startup_order -- 指定容器启动顺序。未指定时默认先启动所有 sub 容器，最后启动 main 容器。
shutdown_order -- 指定容器停止顺序。未指定时默认为启动顺序的逆序（先停 main，再停 sub）。

5.6 自动注入的环境变量

多容器模式下，平台为每个容器自动注入以下环境变量：

变量	说明
`APP_ID`	应用 ID（来自 `metadata.id`）
`APP_ROLE`	容器角色（`main` 或 `sub`）
`CONTAINER_NAME`	容器名称（`containers` 中的键名）
`AIPC_HOST_PREFIX`	平台部署路径前缀（如 `/data/aipc`）

6. 生命周期管理

应用从安装到卸载的完整生命周期由 App Manager 管理：

阶段	CLI 命令	说明
install	`aipc-cli app install <yaml> <tar>`	导入镜像、校验清单、注册到应用仓库
start	`aipc-cli app start <id>`	预加载模型、创建容器、启动运行
stop	`aipc-cli app stop <id>`	优雅停止容器（默认超时 10 秒）
uninstall	`aipc-cli app remove <id>`	停止容器、删除镜像和实例数据、注销注册
update	先 stop + uninstall 旧版，再 install + start 新版	暂不支持热更新，需手动替换

安装方式：

本地镜像文件 -- 传入 .tar 或 .tar.gz 文件，直接导入 containerd。
远程镜像仓库 -- 传入镜像引用（如 docker.io/my/app:1.0），自动拉取并标准化为完整引用。

故障自愈：

启动时检测 overlayfs 快照损坏（常见于断电），自动从 content store 重新解包镜像。
安装时保存镜像 tar 备份，用于断电恢复后重建。

7. 环境变量参考

平台自动注入的容器环境变量：

变量	来源	说明
`APP_ID`	`metadata.id`	应用唯一标识
`APP_ROLE`	`containerSpec.role`	容器角色（仅多容器模式）
`CONTAINER_NAME`	containers 键名	容器名称（仅多容器模式）
`AIPC_HOST_PREFIX`	平台配置	部署路径前缀，用于路径转换
`<自定义>`	`spec.env`	用户在 app.yaml 中声明的变量

SDK 自动读取的连接配置变量（通常无需修改，平台已通过 Socket 挂载提供）：

变量	默认值	说明
`AI_RUNTIME_ENDPOINT`	`unix:///run/aipc/ai-runtime.sock`	AI Runtime gRPC 端点
`EVENT_BUS_ENDPOINT`	`unix:///run/aipc/event-bus.sock`	Event Bus gRPC 端点
`DEVICE_CONTROL_ENDPOINT`	`unix:///run/aipc/device-control.sock`	设备控制 gRPC 端点
`CAMERA_CONTROL_ENDPOINT`	`unix:///run/aipc/camera-control.sock`	摄像头控制 gRPC 端点
`SHM_BASE_PATH`	`/run/aipc/shm`	共享内存基础路径
`LOG_LEVEL`	`INFO`	日志级别
`DEBUG`	`0`	调试模式开关

8. 相关文档

Python SDK 参考 -- SDK API 签名与数据类型
SDK 示例 -- 完整应用示例和开发教程
平台架构 -- 系统设计与数据流
平台服务总览 -- App Manager 等服务职责与源码指针

1. 应用概览​

2. app.yaml 完整参考​

2.1 最小配置​

2.2 完整单容器配置​

2.3 顶层字段​

2.4 metadata 字段​

2.5 spec 字段​

2.6 permissions 字段​

2.7 volumes 字段​

2.8 healthcheck 字段​

2.9 auto_restart 字段​

2.10 plugin 字段​

2.11 验证规则​

3. Dockerfile 模式​

3.1 Python -- 基础镜像（推荐）​

3.2 Python -- Wheel 文件（离线环境）​

3.3 Go -- 多阶段构建​

3.4 最佳实践​

4. 权限模型​

4.1 Linux Capabilities​

4.2 Seccomp 系统调用过滤​

4.3 文件系统与命名空间隔离​

4.4 网络隔离​

4.5 Socket 访问机制​

5. 多容器配置​

5.1 架构模型​

5.2 完整示例​

5.3 ContainerSpec 字段​

5.4 网络模式​

5.5 启动与关闭顺序​

5.6 自动注入的环境变量​

6. 生命周期管理​

7. 环境变量参考​

8. 相关文档​