墨尔本大学:基于 Oracle Cloud 部署的 IoT 的机器学习模型

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.

该大学的研究人员可以使用由 IoT 设备组成的三层架构、采用 Raspberry Pi 和 Jetson Nano 构成的边缘设备集群和多云网络立即摄取、分析并推断出来自医疗保健监视系统、监视摄像机、移动设备等系统的 IoT 数据。

客户案例

详细了解墨尔本大学 Oracle Cloud 之旅:

了解墨尔本大学如何使用 Oracle Autonomous Data WarehouseOracle Machine Learning

体系结构

墨尔本大学在 Oracle Cloud Infrastructure (OCI) 上的虚拟云网络 (VCN) 中有一个公共子网,在该子网中,研究人员可以处理四个虚拟机 (VM) 上的负载。两个 VM 使用 Arm 处理器处理计算密集型的延迟敏感工作负载,例如涉及视频分析或心电图读取的负载。另外两个 VM 使用 Intel X86 CPU 来处理更轻的结构化工作负载,例如患者健康记录。工作负载跨两个容错域进行部署,以实现高可用性。每个容错域都包括一个基于弧的 VM 和一个 X86 VM。为了安全访问,堡垒主机部署在公共子网中,从而可以限制和时间限制地访问大学的 VM。

在专用子网中,墨尔本大学运行其后端系统,包括 Oracle Autonomous Data Warehouse (ADW) 和运行 Intel X86 CPU 的 VM。为了维护系统任务的执行计划,墨尔本大学研究小组使用 Oracle Autonomous Data Warehouse 记录边缘设备、CPU 核心和内存容量的性能。然后,该团队使用数据库内 Oracle Machine Learning 运行可以预测这些任务的最佳运行时间的算法。

下图说明了此参考体系结构。



melbourne-oci-oracle.zip

该体系结构具有以下组成部分:

  • 区域

    Oracle Cloud Infrastructure 区域是一个局部地理区域,其中包含一个或多个数据中心(称为可用性域)。区域与其他区域无关,它们的距离可以分离(跨国家 / 地区甚至大陆)。

  • 身份和访问管理 (IAM)

    Oracle Cloud Infrastructure Identity and Access Management (IAM) 允许您控制谁可以访问 Oracle Cloud Infrastructure 中的资源以及他们可以对这些资源执行的操作。

  • 虚拟云网络 (VCN) 和子网

    VCN 是可在 Oracle Cloud Infrastructure 区域中设置的自定义软件定义网络。与传统的数据中心网络一样,VCN 允许您完全控制您的网络环境。一个 VCN 可以具有多个不重叠的 CIDR 块,您可以在创建 VCN 后更改这些块。您可以将 VCN 细分到子网,从而限定在区域或可用性域范围内。每个子网都包含不与 VCN 中的其他子网重叠的连续地址范围。创建子网后可以更改子网的大小。子网可以是公共子网,也可以是专用子网。

  • 安全列表

    对于每个子网,您可以创建安全规则来指定必须允许进出子网的源、目的地和流量类型。

  • 路由表

    虚拟路由表包含将流量从子网路由到 VCN 外部的目标(通常通过网关)的规则。

  • 虚拟机

    Oracle Cloud Infrastructure Compute 服务允许您在云中预配和管理计算主机。您可以通过配置启动计算实例,以满足 CPU、内存、网络带宽和存储的资源需求。创建计算实例后,您可以安全地访问它,重新启动它,连接和分离卷,并在不再需要时终止它。

    Ampere Altra 处理器为每个 CPU 提供 80 个核心,所有核心都能够以 3.0 Ghz 的最大频率运行。每个核心都有自己的 64 KB L1 I 高速缓存、64 KB L1 D 高速缓存和巨大的 1 MB L2 D 高速缓存。

  • 堡垒

    堡垒主机是一个计算实例,用作从云端到拓扑的安全受控入口点。堡垒主机通常在非军事区 (demilitarized zone, DMZ) 中进行预配。它使您可以将敏感资源放在无法直接从云外部访问的专用网络中,以保护这些资源。拓扑具有一个已知的入口点,您可以定期监视和审计。因此,您可以避免暴露更敏感的拓扑组件而不会影响对它们的访问。

    Oracle Cloud Infrastructure Bastion 对不具有公共端点且需要严格的资源访问控制(例如裸金属和虚拟机、Oracle MySQL 数据库服务自治事务处理 (ATP)、Oracle Container Engine for Kubernetes (OKE) 以及任何其他允许安全 Shell 协议 (Secure Shell Protocol, SSH) 访问的资源提供了有限的安全访问。通过 Oracle Cloud Infrastructure 堡垒服务,无需部署和维护跳转主机即可访问专用主机。此外,您还可以通过基于身份的权限以及集中、审计和有时限的 SSH 会话来提高安全状况。Oracle Cloud Infrastructure 堡垒消除了通过公共 IP 进行堡垒访问的需要,消除了提供远程访问时的散列和潜在攻击面。

  • Autonomous Data Warehouse

    Oracle Autonomous Data Warehouse 是一种具有自我驱动、自我保护和自我修复功能的数据库服务,针对数据仓库负载进行了优化。您无需配置或管理任何硬件,也不需要安装任何软件。Oracle Cloud Infrastructure 用于处理数据库创建以及备份、打补丁、升级和优化数据库。

  • Oracle Machine Learning

    Oracle Machine Learning 是一项数据库内服务,它利用基于开源的常见 Apache Zeppelin 笔记本技术,可以帮助您提高数据科学家和开发人员的生产率并减少他们的学习曲线。Notebook 支持 Oracle Autonomous Database 的 SQL、PL/SQL、Python 和减价解释器,因此用户可以在开发模型时使用他们选择的语言。Python 用户利用 Oracle Autonomous Database 的内置 Python 环境作为高性能计算平台,加快了模型构建和执行的速度。内置 AutoML 可提供自动化的算法和功能选择,以及模型调优和选择。

精选构建和部署

想要显示您在 Oracle Cloud Infrastructure 上构建的内容?想要与我们的全球云架构师社区分享您学到的经验、优秀实践和参考架构让我们帮助您开始。

  1. 下载模板 (PPTX)

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致谢

  • 授权人:Sasha Banks-Louie、Hassan Ajan、Bill Wimsatt
  • 内容提供者:Robert Lies