Cisco 및 Couchbase를 사용한 TPCx-IoT 벤치마크.

사물 인터넷(IoT) 애플리케이션은 데이터베이스 워크로드에 새로운 차원을 가져다줍니다. 게이트웨이의 엣지 장치, 즉각적인 분석을 위한 서버, 롤업 등에서 데이터를 사용할 수 있다는 점이 IoT를 클릭하게 만드는 요소입니다. 생성되는 데이터는 스키마 측면에서 이질적이며 항상 진화하고 있습니다. 예를 들어, 카메라나 스마트폰마다 사진 메타데이터를 다르게 생성합니다. 카메라나 스마트폰 자체에서 여러 버전에 대한 스키마를 변경합니다. 이는 다양한 유형의 디바이스에서도 마찬가지입니다. 데이터의 JSON 표현은 자체적으로 설명되므로 모델이 유연합니다. 따라서 기본 데이터 표현을 JSON으로 모델링하는 것이 합리적입니다.

IoT용 데이터를 생성하는 시스템은 RDBMS, NoSQL 시스템, 간단한 JSON, XML 또는 독점 형식을 사용할 수 있습니다. 모든 소스와 디바이스에서 생성되는 이질적인 데이터를 통해 사물 인터넷은 데이터 인터넷이 됩니다.

IoT 데이터 관리를 위한 아키텍처

센서의 데이터는 센서 또는 디바이스 자체에서 집계, 필터링 및 분석할 수 있습니다. 예: 히터를 켜거나 끄는 온도 센서. 게이트웨이는 여러 센서에서 데이터를 수집하고 데이터의 의미를 파악합니다. 게이트웨이는 매일 또는 매주 등 제한된 시간 동안 데이터를 집계합니다. 이 데이터는 전체 데이터를 유지하고 심층 분석을 수행하기 위해 클라우드로 전송됩니다. 예: 시즌별, 전년 대비 등.

기존 워크로드(TPC-C, TPC-E로 대표되는)는 OLTP 스키마에서 읽기 위주의 워크로드인 경향이 있습니다. IoT 데이터 생성 및 사용은 쓰기 중심입니다. 게이트웨이는 센서에서 모든 데이터를 가져옵니다. 게이트웨이는 즉각적인 1차 인텔리전스를 생성한 다음 선택적으로 데이터를 필터링하고 집계한 후 백엔드로 전송합니다. 그래서 TPC 위원회는 새로운 벤치마크를 만들었습니다, TPCx-IOT  를 통해 IoT 사용 사례에 대한 IoT 게이트웨이 시스템의 가격 대비 성능을 측정합니다.

TPCx-IOT 개요:

센서, 게이트웨이 및 백엔드 시스템을 갖춘 IoT 아키텍처. (출처: TPC.org)

TPCx-IOT는 데이터베이스에 대한 벤치마크를 구현하기 위한 전체 키트를 제공합니다. 여기에는 데이터 생성, 쿼리 발행, 성능 측정, 가격 대비 성능 비율 계산을 위한 프레임워크가 포함되어 있습니다. 데이터 세트는 최신 전력 변전소 센서의 데이터를 기반으로 합니다. 데이터는 게이트웨이에 지속적으로 로드되고 실시간 분석 쿼리가 지속적으로 실행됩니다.

다음은 시나리오에 대한 블록 다이어그램 설명과 IoT 프레임워크에서 게이트웨이가 어떻게 작동하는지에 대한 설명입니다.

워크로드 자체는 간단합니다. 기본 프레임워크는 YCSB를 사용해 본 사람이라면 익숙할 것입니다. 워크로드 작업 및 배포는 IoT 사용 사례에 맞게 사용자 정의되었습니다. 삽입/로드 및 스캔 작업은 병렬로 실행됩니다.  

TPCx-IOT는 Couchbase와 함께 실행됩니다.

워크로드 드라이버, 삽입(로드) 및 스캔 작업은 Cisco와 Couchbase가 성공적으로 구현하여 다음용 워크로드 드라이버를 생성했습니다. 카우치베이스. Couchbase는 웹, 모바일 및 IoT를 위한 확장 가능한 애플리케이션을 지원하기 위한 고성능 JSON 기반 분산 NoSQL 데이터베이스입니다. 다음은 Cisco M4 하드웨어의 Couchbase에 대한 사전 감사 결과입니다. 자세한 내용은 다음에서 확인하세요. https://www.couchbase.com/benchmarks 를 참조하고, 비교 수치는 TPCx-IoT 사이트. TPCx-IoT의 리더십과 벤치마크 드라이버를 Couchbase로 포팅하고 벤치마크를 실행하는 데 협력해 주신 Cisco 팀에 감사드립니다.