University of Melbourne: Modelos de Aprendizado de Máquina para IoT Implantados no Oracle Cloud
Recentemente, a Universidade de Melbourne transferiu sua plataforma de pesquisa FogBus2 para o OCI (Oracle Cloud Infrastructure), permitindo que pesquisadores de ciência de computação de toda a Austrália capturem, analisem e façam previsões com base em dados da Internet of Things (IoT).
Usando uma arquitetura de três camadas formada por dispositivos IoT, um cluster de dispositivos de borda com o Raspberry Pi e Jetson Nano, e uma rede com várias nuvens, os pesquisadores da universidade podem instantaneamente ingerir, analisar e fazer inferências sobre os dados IoT provenientes de sistemas de monitoramento de saúde, câmeras de vigilância, dispositivos móveis e muito mais.
História do Cliente
Saiba mais sobre a jornada da Universidade de Melbourne para o Oracle Cloud:
Saiba como a Universidade de Melbourne usa o Oracle Autonomous Data Warehouse e o Oracle Machine Learning:
Arquitetura
Dentro de sua rede virtual na nuvem (VCN) no Oracle Cloud Infrastructure (OCI), a Universidade de Melbourne tem uma sub-rede pública, na qual os pesquisadores podem processar cargas de trabalho em quatro máquinas virtuais (VMs). Duas VMs usam processadores Arm para cargas de trabalho computacionalmente intensas e sensíveis à latência, como aquelas que envolvem análise de vídeo ou leituras de eletrocardiograma. Outras duas VMs usam CPUs Intel X86 para cargas de trabalho mais leves e mais estruturadas, como registros de saúde do paciente. As cargas de trabalho são implantadas em dois domínios de falha para obter alta disponibilidade. Cada domínio de falha inclui uma VM baseada em Arm e uma VM X86. Para proteger o acesso, um bastion host é implantado na sub-rede pública, fornecendo acesso restrito e limitado por tempo às VMs da universidade.
Em uma sub-rede privada, a Universidade de Melbourne executa seus sistemas de backend, incluindo um Oracle Autonomous Data Warehouse (ADW) e uma VM que executa uma CPU Intel X86. Para manter uma programação da execução de tarefas de sistemas, a equipe de pesquisa da Universidade de Melbourne usa o Oracle Autonomous Data Warehouse para registrar o desempenho dos dispositivos de borda, núcleos de CPU e capacidade de memória. Em seguida, a equipe usa o Oracle Machine Learning no banco de dados para executar algoritmos que podem prever o tempo de execução ideal para essas tarefas.
O diagrama a seguir ilustra essa arquitetura de referência.
A arquitetura tem os seguintes componentes:
- Região
Uma região do Oracle Cloud Infrastructure é uma área geográfica localizada que contém um ou mais data centers, chamados domínios de disponibilidade. As regiões são independentes de outras regiões, e grande distância pode separá-las (entre países ou até mesmo continentes).
- Gerenciamento de identidade e acesso (IAM)
O serviço Oracle Cloud Infrastructure Identity and Access Management (IAM) permite controlar quem pode acessar seus recursos no Oracle Cloud Infrastructure e as operações que eles podem executar nesses recursos.
- Rede virtual na nuvem (VCN) e sub-redes
Uma VCN é uma rede personalizada e definida por software que você configura em uma região do Oracle Cloud Infrastructure. Como as redes tradicionais de data center, as VCNs permitem total controle sobre seu ambiente de rede. Uma VCN pode ter vários blocos CIDR não sobrepostos que você pode alterar após criar a VCN. Você pode segmentar uma VCN em sub-redes, que podem ter escopo em uma região ou em um domínio de disponibilidade. Cada sub-rede consiste em um intervalo contínuo de endereços que não se sobrepõem com as outras sub-redes da VCN. Você pode alterar o tamanho de uma sub-rede após a criação. Uma sub-rede pode ser pública ou privada.
- Lista de segurança
Para cada sub-rede, você pode criar regras de segurança que especifiquem a origem, o destino e o tipo de tráfego que deve ser permitido dentro e fora da sub-rede.
- Tabela de rota
As tabelas de roteamento virtual contêm regras para rotear o tráfego de sub-redes para destinos fora de uma VCN, normalmente por meio de gateways.
- Máquina Virtual
O serviço Oracle Cloud Infrastructure Compute permite provisionar e gerenciar hosts de computação na nuvem. Você pode iniciar instâncias de computação com formas que atendam aos seus requisitos de recursos para CPU, memória, largura de banda da rede e armazenamento. Após criar uma instância de computação, você pode acessá-la de forma segura, reiniciá-la, anexar e desconectar volumes e encerrá-la quando não precisar mais dela.
Os processadores Ampere Altra vêm com 80 núcleos por CPU, com todos os núcleos capazes de executar na frequência máxima de 3,0 Ghz consistentemente. Cada núcleo vem com seu próprio I-cache de 64 KB, L1 D-cache de 64 KB e um enorme D-cache de 1 MB L2.
- Bastion
O bastion host é uma instância de computação que atua como um ponto de entrada seguro e controlado para a topologia de fora da nuvem. O bastion host geralmente é provisionado em uma zona desmilitarizada (DMZ). Ele permite proteger recursos confidenciais colocando-os nas redes privadas que não podem ser acessadas diretamente de fora da nuvem. A topologia tem um único ponto de entrada conhecido que você pode monitorar e auditar regularmente. Dessa forma, você pode evitar a exposição dos componentes mais confidenciais da topologia sem comprometer o acesso a eles.
O Oracle Cloud Infrastructure Bastion fornece acesso seguro restrito e limitado por tempo a recursos que não têm pontos finais públicos e que exigem controles de acesso rigorosos de recursos, como bare metal e máquinas virtuais, Oracle MySQL Database Service, Autonomous Transaction Processing (ATP), Oracle Container Engine for Kubernetes (OKE) e qualquer outro recurso que permita o acesso SSH (Secure Shell Protocol). Com o serviço Bastion do Oracle Cloud Infrastructure, você pode ativar o acesso a hosts privados sem implantar e manter um host jump. Além disso, você obtém uma postura de segurança aprimorada com permissões baseadas em identidade e uma sessão SSH centralizada, auditada e limitada por tempo. O Oracle Cloud Infrastructure Bastion elimina a necessidade de um IP público para acesso de bastion, eliminando o hassle e a superfície de ataque potencial ao fornecer acesso remoto.
- Autonomous Data Warehouse
O Oracle Autonomous Data Warehouse é um serviço de banco de dados independente, com autoproteção e autorreparo otimizado para cargas de trabalho de data warehouse. Não é necessário configurar ou gerenciar nenhum hardware ou instalar qualquer software. O Oracle Cloud Infrastructure trata da criação do banco de dados, bem como de backup, aplicação de patches, upgrade e ajuste do banco de dados.
- Oracle Machine Learning
O Oracle Machine Learning é um serviço do banco de dados que ajuda a melhorar a produtividade do cientista de dados e do desenvolvedor e a reduzir sua curva de aprendizado usando a tecnologia de notebook Zeppelin Apache baseada em código-fonte aberto conhecida. Os notebooks suportam interpretadores SQL, PL/SQL, Python e de markdown para o Oracle Autonomous Database, de modo que os usuários possam trabalhar com sua linguagem de escolha ao desenvolver modelos. Os usuários do Python aceleram a criação e execução de modelos aproveitando o ambiente Python integrado do Oracle Autonomous Database como plataforma de computação de alto desempenho. O AutoML incorporado fornece seleção automatizada de algoritmos e recursos, bem como ajuste e seleção de modelos.
Obter Recursos Criados e Implantados
Deseja mostrar o que você criou no Oracle Cloud Infrastructure? É importante compartilhar suas lições aprendidas, melhores práticas e arquiteturas de referência com nossa comunidade global de arquitetos de nuvem? Vamos ajudá-lo a começar.
- Faça download do modelo (PPTX)
Ilustre sua própria arquitetura de referência arrastando e soltando os ícones na estrutura de fio de amostra.
- Assistir o tutorial de arquitetura
Obtenha instruções passo a passo sobre como criar uma arquitetura de referência.
- Envie seu diagrama
Envie-nos um e-mail com seu diagrama. Nossos arquitetos de nuvem analisarão seu diagrama e entrarão em contato com você para discutir sua arquitetura.