📦 SCED Containers — Edge-to-Cloud Distributed System

El sistema SCED Containers implementa una arquitectura distribuida edge-to-cloud con múltiples componentes, configuraciones específicas y secuencias de ejecución coordinadas para garantizar un despliegue y funcionamiento robusto.

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⚙️ Configuración Avanzada del Entorno

Variables de Entorno Críticas

• Nodo de procesamiento: Usa CENTRAL_SERVER_URL para conectarse al servidor central (docker-compose.edge.yml:6).
• Simuladores de sensores: Requieren CONTAINER_ID, SENSOR_ID y SERVER_ADDR individuales (docker-compose.edge.yml:18-20).
• Servidor: Base de datos PostgreSQL inicializada con init.sql (docker-compose.server.yml:14). El backend crea tablas automáticamente si no existen (main.py:27-47).

Configuración de Redes Avanzada

• Usa redes Docker separadas (sced-server-net, sced-edge-net) o una red compartida (distri2) para aislar o comunicar componentes de forma controlada.
• La URL externa configurada en CENTRAL_SERVER_URL permite la comunicación entre edge y servidor.

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🗃️ Configuración de Base de Datos

• Motor: PostgreSQL + PostGIS
• Script: init.sql crea containers y level_data
• Backend: inicializa tablas en tiempo de ejecución si no existen.

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🚀 Secuencia de Ejecución Completa

1️⃣ Preparación del Entorno

# Crear estructura de directorios
mkdir -p processing-node_volume database mqtt

# Configurar variables de entorno
cat > .env << EOF
POSTGRES_DB=sced
POSTGRES_USER=sced_user
POSTGRES_PASSWORD=securepass
EOF

2️⃣ Ejecución del Entorno Servidor (orden crítico)

# Iniciar infraestructura
docker-compose -f docker-compose.server.yml up -d db mqtt

# Esperar inicialización
sleep 10

# Iniciar backend, worker y frontend
docker-compose -f docker-compose.server.yml up -d backend worker frontend

3️⃣ Ejecución del Entorno Edge

# Iniciar nodo de procesamiento
docker-compose -f docker-compose.edge.yml up -d processing_node

# Verificar logs y conectividad
docker-compose -f docker-compose.edge.yml logs processing_node

# Iniciar simuladores
docker-compose -f docker-compose.edge.yml up -d sensor_simulator_c1a1 sensor_simulator_c1a2 sensor_simulator_c1a3

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🔄 Flujo de Datos Detallado

Etapa	Detalles
🛰️ Simulación de Sensores	Generan datos cada 3s con valores aleatorios 0–100 (sensor_simulator.py:20-23). Mantienen un buffer de 10 mediciones (sensor_simulator.py:26-28).
🗂️ Procesamiento Local	Nodo recibe POST /push y almacena en SQLite (processing_node.py:85-112). Agrega promedios cada 30s, envía cada 1 min (processing_node.py:120-151).
☁️ Transmisión al Servidor Central	Datos agregados enviados vía HTTP POST (processing_node.py:154-172). Ingestor almacena en MQTT (ingestor.py:22-51).
🔁 Análisis de Datos	Worker procesa continuamente promedios cada 5 min (worker.py:51-84).

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🔍 Monitoreo y Verificación

# Estado de servicios
docker-compose -f docker-compose.server.yml ps
docker-compose -f docker-compose.edge.yml ps

# Logs de procesamiento
docker-compose -f docker-compose.edge.yml logs -f processing_node

# Verificar datos en PostgreSQL
docker exec -it ssd_public_db_1 psql -U sced_user -d sced -c "SELECT * FROM level_data ORDER BY timestamp DESC LIMIT 10;"

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🗄️ Persistencia de Datos

Componente	Motor	Detalle
Edge	SQLite	Ubicación: ./processing-node_volume:/db. TTL: 24h. Buffer local y agregación.
Servidor	PostgreSQL + PostGIS	Puerto: 5432. Tablas: containers y level_data. Almacenamiento permanente y consultas.

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🧩 Notas

• La arquitectura distribuida requiere sincronización cuidadosa.
• El nodo de procesamiento almacena localmente para garantizar continuidad en caso de fallos de red.
• Los simuladores implementan buffer para reenviar datos tras caídas de red.
• El sistema es resiliente a fallos de nodos gracias a almacenamiento local y reintentos automáticos.

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📚 Referencias

• docker-compose.edge.yml:7 — Configuración del CENTRAL_SERVER_URL.
• docker-compose.edge.yml:18-21 — Variables de cada simulador.
• docker-compose.server.yml:13 — Inicialización de la base de datos.
• db.py — Creación automática de tablas.
• sensor_simulator.py y processing_node.py — Lógica de simulación, buffer y transmisión.

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🚀 Todo Listo

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