University of Melbourne: Modelle für maschinelles Lernen für IoT bereitgestellt in Oracle Cloud
The University of Melbourne recently moved its FogBus2 research platform to Oracle Cloud Infrastructure (OCI), allowing computer science researchers throughout Australia to capture, analyze, and make predictions off of Internet of Things (IoT) data.
Mit einer dreistufigen Architektur aus IoT-Geräten, einem Cluster von Edge-Geräten mit Raspberry Pi und Jetson Nano sowie einem Multi-Cloud-Netzwerk können die Forscher der Universität sofort IoT-Daten von Überwachungssystemen für das Gesundheitswesen, Überwachungskameras, mobilen Geräten und mehr erfassen, analysieren und auswerten.
Kundenbericht
Erfahren Sie mehr über den Weg der University of Melbourne zu Oracle Cloud:
Erfahren Sie, wie die University of Melbourne Oracle Autonomous Data Warehouse und Oracle Machine Learning verwendet:
Architektur
Innerhalb des virtuellen Cloud-Netzwerks (VCN) auf Oracle Cloud Infrastructure (OCI) verfügt die University of Melbourne über ein öffentliches Subnetz, in dem Forscher Workloads auf vier virtuellen Maschinen (VMs) verarbeiten können. Zwei VMs verwenden Arm-Prozessoren für rechenintensive und latenzempfindliche Workloads, wie solche mit Videoanalysen oder Elektrokardiogrammlesungen. Zwei weitere VMs verwenden Intel X86 CPUs für leichtere, strukturiertere Workloads wie Patientenzustandsdatensätze. Die Workloads werden für High Availability über zwei Faultdomains bereitgestellt. Jede Faultdomain umfasst eine Arm-basierte VM und eine X86 VM. Zur Sicherung des Zugriffs wird ein Bastionhost im öffentlichen Subnetz bereitgestellt und bietet eingeschränkten und zeitbegrenzten Zugriff auf die VMs der Universität.
In einem privaten Subnetz führt die University of Melbourne ihre Backend-Systeme aus, darunter ein Oracle Autonomous Data Warehouse (ADW) und eine VM, auf der eine Intel X86-CPU ausgeführt wird. Um einen Zeitplan für die Ausführung von Systemaufgaben beizubehalten, verwendet das Forscherteam der University of Melbourne Oracle Autonomous Data Warehouse, um die Performance der Edge-Geräte, CPU-Cores und Speicherkapazität zu protokollieren. Das Team verwendet dann datenbankinterne Oracle Machine Learning, um Algorithmen auszuführen, die optimale Laufzeit für diese Aufgaben vorhersagen können.
Das folgende Diagramm veranschaulicht diese Referenzarchitektur.
Die Architektur hat folgende Komponenten:
- Region
Eine Oracle Cloud Infrastructure-Region ist ein lokalisierter geografischer Bereich, der mindestens ein Data Center, die sogenannten Availability-Domains, enthält. Regionen sind unabhängig von anderen Regionen, und große Entfernungen können sie trennen (auf Ländern oder sogar Kontinenten).
- Identitäts- und Zugriffsverwaltung (IAM)
Mit Oracle Cloud Infrastructure Identity and Access Management (IAM) können Sie kontrollieren, wer auf Ihre Ressourcen in Oracle Cloud Infrastructure zugreifen kann und welche Vorgänge sie für diese Ressourcen ausführen können.
- Virtuelles Cloud-Netzwerk (VCN) und Subnetze
Ein VCN ist ein anpassbares, softwaredefiniertes Netzwerk, das Sie in einer Oracle Cloud Infrastructure-Region einrichten. Wie bei traditionellen Data Center-Netzwerken erhalten Sie mit VCNs die vollständige Kontrolle über Ihre Netzwerkumgebung. Ein VCN kann mehrere sich nicht überschneidende CIDR-Blöcke aufweisen, die Sie nach dem Erstellen des VCN ändern können. Sie können ein VCN in Subnetze segmentieren, die einer Region oder einer Availability-Domain zugeordnet werden können. Jedes Subnetz besteht aus einem fortlaufenden Adressbereich, der sich mit den anderen Subnetzen im VCN nicht überschneidet. Sie können die Größe eines Subnetzes nach der Erstellung ändern. Ein Subnetz kann öffentlich oder privat sein.
- Sicherheitsliste
Für jedes Subnetz können Sie Sicherheitsregeln erstellen, die Quelle, Ziel und Traffictyp angeben, der in das und aus dem Subnetz zugelassen werden muss.
- Routentabelle
Virtuelle Routentabellen enthalten Regeln, mit denen Traffic von Subnetzen an Ziele außerhalb eines VCN weitergeleitet wird, im Allgemeinen über Gateways.
- Virtueller Rechner
Mit dem Oracle Cloud Infrastructure Compute-Service können Sie Compute-Hosts in der Cloud bereitstellen und verwalten. Sie können Compute-Instanzen mit Ausprägungen starten, die Ihren Ressourcenanforderungen für CPU, Arbeitsspeicher, Netzwerkbandbreite und Speicher entsprechen. Nachdem Sie eine Compute-Instanz erstellt haben, können Sie sicher darauf zugreifen, sie neu starten, Volumes zuordnen oder entfernen und beenden, wenn Sie sie nicht mehr benötigen.
Ampere Altra-Prozessoren verfügen über 80 Kerne pro CPU, mit allen Kernen, die mit einer maximalen Frequenz von 3,0 Ghz konsequent ausgeführt werden können. Jeder Core verfügt über einen eigenen 64 KB L1 I-Cache, 64 KB L1 D-Cache und einen riesigen 1 MB L2 D-Cache.
- Bastion
Der Bastionhost ist eine Compute-Instanz, die als sicherer, kontrollierter Einstiegspunkt zur Topologie von außerhalb der Cloud dient. Der Bastionhost wird in der Regel in einer demilitarisierten Zone (DMZ) bereitgestellt. Damit können Sie sensible Ressourcen schützen, indem Sie sie in privaten Netzwerken platzieren, auf die nicht direkt außerhalb der Cloud zugegriffen werden kann. Die Topologie verfügt über einen zentralen, bekannten Einstiegspunkt, den Sie regelmäßig überwachen und auditieren können. So können Sie vermeiden, dass die empfindlicheren Komponenten der Topologie verfügbar gemacht werden, ohne den Zugriff darauf zu beeinträchtigen.
Oracle Cloud Infrastructure-Bastion bietet eingeschränkten und zeitlich begrenzten sicheren Zugriff auf Ressourcen, die keine öffentlichen Endpunkte haben und strenge Ressourcenzugriffskontrollen erfordern, wie Bare-Metal- und virtuelle Maschinen, Oracle MySQL Database Service, Autonomous Transaction Processing (ATP), Oracle Container Engine for Kubernetes (OKE) und jede andere Ressource, die Secure Shell Protocol-(SSH-)Zugriff ermöglicht. Mit dem Oracle Cloud Infrastructure-Bastion-Service können Sie den Zugriff auf private Hosts aktivieren, ohne einen Jump-Host bereitzustellen und zu verwalten. Darüber hinaus erhalten Sie verbesserte Sicherheitslage mit identitätsbasierten Berechtigungen und einer zentralisierten, auditierten und zeitgebundenen SSH-Session. Mit Oracle Cloud Infrastructure-Bastion ist keine öffentliche IP für den Bastionzugriff erforderlich. Dadurch wird die problemlose und potenzielle Angriffsfläche vermieden, wenn Remotezugriff bereitgestellt wird.
- Autonomous Data Warehouse
Oracle Autonomous Data Warehouse ist ein selbststeuernder, selbstsichernder, selbstreparierender Datenbankservice, der für Data Warehousing-Workloads optimiert ist. Sie müssen keine Hardware konfigurieren oder verwalten und keine Software installieren. Oracle Cloud Infrastructure verarbeitet das Erstellen der Datenbank sowie das Backup, Patching, Upgrade und Tuning der Datenbank.
- Oracle Machine Learning
Oracle Machine Learning ist ein datenbankinterner Service, der Data Scientists und Entwicklerproduktivität verbessert und ihre Lernkurve mit vertrauter Open-Source-basierter Apache Zeppelin-Notebooktechnologie reduziert. Notizbücher unterstützen SQL-, PL/SQL-, Python- und Markdown-Interpreter für Oracle Autonomous Database, sodass Benutzer bei der Entwicklung von Modellen mit ihrer bevorzugten Sprache arbeiten können. Python-Benutzer beschleunigen die Modellerstellung und -ausführung, indem die integrierte Python-Umgebung von Oracle Autonomous Database als leistungsstarke Computing-Plattform verwendet wird. Die integrierte AutoML bietet automatisierte Algorithmus- und Featureauswahl sowie Modelloptimierung und -auswahl.
Vorkonfiguriert und bereitgestellt
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