Università di Melbourne: Modelli di machine learning per IoT distribuiti su Oracle Cloud
L'Università di Melbourne ha recentemente spostato la sua piattaforma di ricerca FogBus2 su Oracle Cloud Infrastructure (OCI), consentendo ai ricercatori di informatica in tutta l'Australia di acquisire, analizzare e fare previsioni fuori dai dati di Internet of Things (IoT).
Utilizzando un'architettura a tre livelli composta da dispositivi IoT, un cluster di periferiche con Raspberry Pi e Jetson Nano, e una rete multi-cloud, i ricercatori dell'università possono immediatamente ingerire, analizzare e fare inferenze su dati IoT provenienti da sistemi di monitoraggio sanitario, telecamere di sorveglianza, dispositivi mobili e altro ancora.
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Scopri come l'Università di Melbourne utilizza Oracle Autonomous Data Warehouse e Oracle Machine Learning:
Architettura
All'interno della rete cloud virtuale (VCN) su Oracle Cloud Infrastructure (OCI), l'Università di Melbourne dispone di una subnet pubblica in cui i ricercatori possono elaborare i carichi di lavoro su quattro virtual machine (VM). Due VM utilizzano i processori Arm per carichi di lavoro computazionali ad alta intensità e sensibili alla latenza, come quelli che coinvolgono l'analitica video o le letture di elettrocardiogrammi. Un'altra due VM utilizza le CPU Intel X86 per carichi di lavoro più semplici e strutturati, ad esempio le cartelle cliniche dei pazienti. I carichi di lavoro vengono distribuiti su due domini di errore per l'alta disponibilità. Ogni dominio di errore include una VM basata su braccio e una VM X86. Per proteggere l'accesso, un bastion host viene distribuito nella subnet pubblica, fornendo un accesso limitato e limitato nel tempo alle VM dell'università.
In una subnet privata, l'Università di Melbourne esegue i propri sistemi backend, incluso un Oracle Autonomous Data Warehouse (ADW) e una VM su cui è in esecuzione una CPU X86 Intel. Per mantenere una pianificazione per l'esecuzione delle attività di sistema, il team di ricerca dell'Università di Melbourne utilizza Oracle Autonomous Data Warehouse per registrare le prestazioni dei dispositivi perimetrali, dei core CPU e della capacità di memoria. Il team utilizza quindi Oracle Machine Learning all'interno del database per eseguire algoritmi in grado di prevedere il tempo di esecuzione ottimale per tali attività.
Il diagramma riportato di seguito illustra questa architettura di riferimento.
L'architettura prevede i componenti elencati di seguito.
- Area
Un'area Oracle Cloud Infrastructure è un'area geografica localizzata contenente uno o più data center, denominati domini di disponibilità. Le regioni sono indipendenti da altre regioni e le grandi distanze possono separarle (tra paesi o addirittura continenti).
- Gestione delle identità e degli accessi (IAM)
Oracle Cloud Infrastructure Identity and Access Management (IAM) ti consente di controllare chi può accedere alle tue risorse in Oracle Cloud Infrastructure e le operazioni che possono eseguire su tali risorse.
- Rete cloud virtuale (VCN) e subnet
Una VCN è una rete personalizzabile e definita dal software impostata dall'utente in un'area Oracle Cloud Infrastructure. Come le reti di data center tradizionali, le VCN offrono il controllo completo sull'ambiente di rete. Una VCN può avere più blocchi CIDR non sovrapposti che è possibile modificare dopo aver creato la VCN. È possibile segmentare una VCN in subnet, che può essere definita in un'area o in un dominio di disponibilità. Ogni subnet è costituita da un intervallo contiguo di indirizzi che non si sovrappongono con le altre subnet nella VCN. Puoi modificare la dimensione di una subnet dopo la creazione. Una subnet può essere pubblica o privata.
- Lista di sicurezza
Per ogni subnet, puoi creare regole di sicurezza che specificano l'origine, la destinazione e il tipo di traffico che devono essere consentiti all'interno e all'esterno della subnet.
- Tabella di instradamento
Le tabelle di instradamento virtuale contengono regole per instradare il traffico dalle subnet alle destinazioni esterne a una VCN, in genere tramite i gateway.
- Virtual Machine
Il servizio Oracle Cloud Infrastructure Compute consente di eseguire il provisioning e la gestione degli host di calcolo nel cloud. Puoi avviare le istanze di computazione con le navi che soddisfano i requisiti delle tue risorse in termini di CPU, memoria, larghezza di banda della rete e storage. Dopo aver creato un'istanza di computazione, puoi accedervi in modo sicuro, riavviarla, collegare e scollegare i volumi e arrestarli quando non ne hai più bisogno.
I processori Ampere Altra dispongono di 80 core per CPU, con tutti i core in grado di funzionare alla frequenza massima di 3,0 Ghz in modo coerente. Ogni core viene fornito con una cache I da 64 KB L1, 64 KB L1 D-cache, e un enorme 1 MB L2 D-cache.
- Bastion
L'host bastion è un'istanza di computazione che funge da punto di accesso sicuro e controllato alla topologia dall'esterno del cloud. Il provisioning dell'host bastion viene eseguito in genere in una zona demilitarizzata (DMZ). Consente di proteggere le risorse sensibili collocandole in reti private a cui non è possibile accedere direttamente dall'esterno del cloud. La topologia ha un singolo punto di accesso conosciuto che è possibile monitorare e controllare regolarmente. Pertanto, è possibile evitare di esporre i componenti più sensibili della topologia senza compromettere l'accesso ad essi.
Oracle Cloud Infrastructure Bastion offre un accesso sicuro limitato nel tempo e a risorse che non dispongono di endpoint pubblici e che richiedono controlli rigorosi per l'accesso alle risorse, ad esempio Bare Metal e virtual machine, Oracle MySQL Database Service, Autonomous Transaction Processing (ATP), Oracle Container Engine for Kubernetes (OKE) e qualsiasi altra risorsa che consenta l'accesso SSH (Secure Shell Protocol). Con il servizio Bastion Oracle Cloud Infrastructure, puoi abilitare l'accesso agli host privati senza distribuire e gestire un host jump. Inoltre, puoi ottenere livelli di sicurezza migliori con autorizzazioni basate sull'identità e una sessione SSH centralizzata, controllata e limitata dal tempo. Il bastion di Oracle Cloud Infrastructure rimuove la necessità di un IP pubblico per l'accesso bastion, eliminando la superficie di attacco potenzialmente e velando per l'accesso remoto.
- Autonomous Data Warehouse
Oracle Autonomous Data Warehouse è un servizio di database a gestione autonoma, protezione automatica e funzionalità di autoriparazione che viene ottimizzato per i carichi di lavoro di data warehousing. Non è necessario configurare né gestire alcun hardware o installare software. Oracle Cloud Infrastructure gestisce la creazione del database e il backup, l'applicazione di patch, l'aggiornamento e il tuning del database.
- Oracle Machine Learning
Oracle Machine Learning è un servizio di database che aiuta a migliorare la produttività di data scientist e sviluppatori e a ridurre la curva di apprendimento utilizzando la tecnologia notebook Apache Zeppelin open source. I notebook supportano interpreti SQL, PL/SQL, Python e di ribasso per Oracle Autonomous Database in modo che gli utenti possano utilizzare il proprio linguaggio di scelta durante lo sviluppo dei modelli. Gli utenti Python accelerano la creazione e l'esecuzione di modelli utilizzando l'ambiente Python integrato di Oracle Autonomous Database come piattaforma di elaborazione ad alte prestazioni. AutoML integrata offre funzionalità e algoritmo automatizzati, nonché ottimizzazione e selezione dei modelli.
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