Aquisição de Dados Escalável e Ciente da Aplicação para Gêmeos Digitais

Gêmeo Digital é o nome dado a um tipo de sistema que possui total integração entre uma parte física e uma parte digital atualizada em tempo real. No geral, são sistemas de grande escala com intenso fluxo de dados entre as suas apartes (física e digital). Para realizar a aquisição de dados nesse tipo de sistema, utiliza-se comumente protocolos como MQTT. Este trabalho reconhece as limitações desse protocolo quando utilizado condições de tráfego intenso e explora alternativas para aumentar o fluxo de dados minimizando a perda de mensagens e o uso de recursos. Para isso é usado o modo cluster nativo de implementações de brokers MQTT, adicionando um componente à arquitetura do sistema ao qual chamamos de “Cluster Manager”. Este componente foi desenvolvido com o objetivo de monitorar a saúde de um cluster de brokers e ajustar a composição do cluster ao fluxo de mensagens. Os resultados da implantação desse componente ajudaram a determinar margens de perda e latências no envio de mensagens críticas, utilizando diferentes estratégias para escalar o cluster sob cargas de trabalho representativas de aplicações de Gêmeos Digitais. Também foi determinado que o uso de parâmetros muito sensíveis para escalar o sistema faz com que mais nodos que o necessário sejam instanciados e recursos desperdiçados.