Implante un sistema de gestión de datos de medición altamente escalable en OCI mediante la plataforma Hemera

La tendencia creciente del uso de la telemetría para recopilar datos de contadores de electricidad aumenta los requisitos de rendimiento que debe realizar un sistema de Gestión de Datos de Medición (MDM), ya que la facturación del distribuidor, así como los comandos de actuación, como el corte y la reconexión, pasan directamente a través de este sistema.

Los mayores desafíos que debe enfrentar un sistema de gestión remota de medidores son los siguientes:
  • Capacidad de integrar diferentes modelos y fabricantes de medidores, permitiendo a los analistas de distribuidores utilizar siempre MDM con la misma facilidad, independientemente del medidor analizado.
  • Necesidad de una única integración con los sistemas heredados, por ejemplo, la facturación.
  • Capacidad para procesar información de miles, e incluso millones, de metros simultáneamente.

Arquitectura

Esta arquitectura de referencia muestra cómo trabajar con Hemera Platform MDM y Oracle Cloud, lo que permite a los usuarios aprovechar esta herramienta para implantar sus plataformas de MDM en Oracle Cloud Infrastructure (OCI).

Los principales aspectos que deben tenerse en cuenta en una evaluación del rendimiento de MDM son:
  • Capacidad de procesamiento diario en condiciones normales de millones de metros para clientes de baja, media y alta tensión. Este aspecto cubre las actividades diarias del MDM, que deben tener el rendimiento necesario para soportar la información recibida diariamente de los millones de metros en el campo, especialmente en los días en que dicha información se utilizará para la facturación.
  • Capacidad para recuperar o procesar mensajes acumulados en casos eventuales de no disponibilidad del entorno de telemetría. Este aspecto cubre situaciones de contingencia, independientemente de su causa (entorno de TI, medios de comunicación, etc.), y el MDM debe ser capaz de recuperar el retraso acumulado durante la falta de disponibilidad mientras continúa con el procesamiento continuo. Para ello, el tiempo máximo de procesamiento combinado de la información de medición no debe exceder de 12 horas.
Basándose en estas premisas, CAS Tecnologia y Oracle han preparado una evaluación del rendimiento del sistema Hemera en el entorno OCI, utilizando Oracle Exadata Database Service on Dedicated Infrastructure, para garantizar que esta solución procese toda la información de telemetría, desde millones de metros, como se espera para cualquier distribuidor de electricidad. Esta arquitectura de referencia consta de los siguientes componentes:
  • Iris - Sistema que gestiona la comunicación
  • Hemera - Sistema que gestiona la medición
  • Medidores - Contadores de variables de medición de energía
  • Comunicación - Móvil (3g, 4g, 5g), Satélite, otros

Los medidores se comunican con el sistema Iris, que a su vez realiza la llamada a Hemera, que persiste en Oracle Exadata Database Service on Dedicated Infrastructure.

El siguiente diagrama ilustra esta arquitectura de referencia.



oci-exadata-hemera-arch-oracle.zip

La arquitectura tiene los siguientes componentes:

  • Región

    Una región de Oracle Cloud Infrastructure es un área geográfica localizada que contiene uno o más centros de datos, denominados dominios de disponibilidad. Las regiones son independientes de otras regiones, y pueden separarse grandes distancias (entre países e incluso continentes).

  • Dominios de disponibilidad

    Los dominios de disponibilidad son centros de datos independientes dentro de una región. Los recursos físicos de cada dominio de disponibilidad están aislados de los recursos de los otros dominios de disponibilidad, lo que proporciona tolerancia a fallos. Los dominios de disponibilidad no comparten infraestructura, como la alimentación o la refrigeración, ni la red interna del dominio de disponibilidad. Por tanto, un fallo en un dominio de disponibilidad no debería afectar a los otros dominios de disponibilidad de la región.

  • Red y subredes virtuales en la nube (VCN)

    Una VCN es una red personalizable y definida por software que se configura en una región de Oracle Cloud Infrastructure. Al igual que las redes de los centros de datos tradicionales, las redes virtuales le proporcionan el control de su entorno de red. Una VCN puede tener varios bloques de CIDR no superpuestos que puede cambiar después de crear la VCN. Puede segmentar una VCN en subredes, las cuales se pueden acotar a una región o a un dominio de disponibilidad. Cada subred está formada por un rango contiguo de direcciones que no se solapan con las demás subredes de la VCN. Puede cambiar el tamaño de una subred después de la creación. Una subred puede ser pública o privada.

  • Gateway de enrutamiento dinámico (DRG)

    El DRG es un enrutador virtual que proporciona una ruta de acceso para el tráfico de red privada entre las VCN de la misma región, entre una VCN y una red fuera de la región, como una VCN de otra región de Oracle Cloud Infrastructure, una red local o una red de otro proveedor de nube.

  • FastConnect

    Oracle Cloud Infrastructure FastConnect proporciona una forma sencilla de crear una conexión privada y dedicada entre el centro de datos y Oracle Cloud Infrastructure. FastConnect proporciona opciones de mayor ancho de banda y una experiencia de red más fiable en comparación con las conexiones basadas en Internet.

  • Auditoría

    El servicio Oracle Cloud Infrastructure Audit registra automáticamente las llamadas a todos los puntos finales de la interfaz pública de programación de aplicaciones (API) de Oracle Cloud Infrastructure soportados como eventos de log. Actualmente, todos los servicios son compatibles con el registro por parte de Oracle Cloud Infrastructure Audit.

  • Compute

    El servicio Oracle Cloud Infrastructure Compute permite aprovisionar y gestionar hosts informáticos en la nube. Puede iniciar instancias informáticas con unidades que cumplan los requisitos de recursos de CPU, memoria, ancho de banda de red y almacenamiento. Después de crear una instancia informática, puede acceder a ella de forma segura, reiniciarla, asociar y desasociar volúmenes y terminarla cuando ya no la necesite.

  • Gateway de servicio

    El gateway de servicio proporciona acceso desde una VCN a otros servicios, como Oracle Cloud Infrastructure Object Storage. El tráfico de la VCN al servicio de Oracle viaja por el tejido de red de Oracle y no por Internet.

  • Servicio de base de datos de Exadata

    Oracle Exadata Database Service le permite aprovechar la potencia de Exadata en la nube. Puede aprovisionar sistemas de Exadata X8M y X9M flexibles que le permitan agregar servidores de cálculo y servidores de almacenamiento de base de datos al sistema a medida que aumenten sus necesidades. Los sistemas Exadata X8M y X9M ofrecen una red RDMA sobre Ethernet convergente (RoCE) para módulos de memoria persistente (PMEM) de gran ancho de banda y baja latencia, así como software de Exadata inteligente. Puede aprovisionar sistemas X8M y X9M de Exadata mediante una unidad que sea equivalente a un sistema X8 y X9M de cuarto de rack y, a continuación, agregar servidores de base de datos y almacenamiento en cualquier momento después del aprovisionamiento.

    Oracle Exadata Database Service on Dedicated Infrastructure proporciona Oracle Exadata Database Machine como servicio en un centro de datos de Oracle Cloud Infrastructure (OCI). La instancia de Oracle Exadata Database Service on Dedicated Infrastructure es un cluster de máquina virtual (VM) que reside en racks de Exadata en una región de OCI.

    Oracle Exadata Database Service on Cloud@Customer proporciona Oracle Exadata Database Service alojado en el centro de datos.

  • Identity and Access Management (IAM)

    Oracle Cloud Infrastructure Identity and Access Management (IAM) es el plano de control de acceso para Oracle Cloud Infrastructure (OCI) y Oracle Cloud Applications. La API de IAM y la interfaz de usuario le permiten gestionar los dominios de identidad y los recursos del dominio de identidad. Cada dominio de identidad de OCI IAM representa una solución de gestión de identidad y acceso independiente o una población de usuarios diferente.

  • Object Storage

    Object Storage proporciona acceso rápido a grandes cantidades de datos estructurados y no estructurados de cualquier tipo de contenido, incluidas copias de seguridad de base de datos, datos analíticos y contenido enriquecido, como imágenes y vídeos. Puede almacenar datos de forma segura y, a continuación, recuperarlos directamente desde Internet o desde la plataforma en la nube. Puede ampliar el almacenamiento sin experimentar ninguna degradación del rendimiento ni de la fiabilidad del servicio. Utilice el almacenamiento estándar para el almacenamiento de acceso frecuente al que debe acceder de forma rápida, inmediata y frecuente. Utilice el almacenamiento de archivo para el almacenamiento "en frío" que conserva durante largos períodos de tiempo y a los que rara vez accede.

Consideraciones

Tenga en cuenta los siguientes puntos al desplegar esta arquitectura de referencia.

  • Rendimiento

    Sin limitarse a estos valores, las pruebas demostraron la capacidad de Hemera para procesar mensajes de 33,8 millones de metros y 576 millones de mensajes por día, es decir, 24 millones de mensajes por hora.

  • Seguridad

    Por defecto, Oracle Cloud proporciona cifrado de todas las bases de datos que se ejecutan en Exadata Database Service on Dedicated Infrastructure. Para mayor seguridad, puede utilizar Data Safe para comprender la confidencialidad de los datos, evaluar riesgos de datos, enmascarar datos confidenciales, implantar y supervisar controles de seguridad, evaluar la seguridad del usuario, supervisar la actividad del usuario, etc.

  • Disponibilidad

    Las pruebas que simulaban una posible falta de disponibilidad del entorno indicaban la alta capacidad de recuperación del procesamiento de mensajes, es decir, en un plazo de 12 horas el procesamiento vuelve a la normalidad.

Agradecimientos

  • Autores: Raphael Boechat, Arthur Vianna
  • Contribuyentes: Adriana Calmon, Henrique Ferro