Prezentacje projektów - Energooszczędność w branży nowoczesnych technologii
Ludzie pragną wierzyć, że współczesne technologie mogą nas ocalić przed wybuchem kryzysu ekologicznego; dzięki nowoczesnym rozwiązaniom telekomunikacyjnym możliwe jest ograniczenie podróży, a Internet sprawia, że wiedza jest dostępna na wyciągnięcie ręki, dzięki czemu można ocalić miliony drzew przed przemienieniem ich w papier. Jednak często pomijamy istotny fakt: technologie TIK również zużywają energię. Za każdym razem, gdy korzystamy z Internetu, wykonujemy połączenie komórkowe lub też oglądamy telewizję, urządzenia zużywają prąd, w celu dostarczenia nam wymaganych wrażeń. Według informacji zawartych w globalnym raporcie przemysłowym ('Global Industry Census'), opracowanym przez organizację Datacenter Dynamics, centra przetwarzania danych zużyły w 2011 roku 31 GW energii. Energia ta wystarczyłaby do zasilenia wszystkich gospodarstw domowych w Wielkiej Brytanii, Francji lub Włoszech. Co więcej, oczekuje się, że ilość energii zużywanej przez centra przetwarzania danych wzrośnie w 2012 roku o 20 %. "Dobra wiadomość to to, że operatorzy centrów przetwarzania danych pragną ograniczyć zużycie energii", tłumaczy María Pérez Ortega, pracująca w hiszpańskiej firmie GFI, świadczącej usługi informatyczne i konsultingowe. "Energooszczędność oznacza mniejsze wydatki, a to we współczesnych czasach wystarczająca motywacja dla dowolnego centrum przetwarzania danych". "Większość centrów przetwarzania danych już teraz wyposażona jest w funkcje pozwalające ograniczać zużycie energii, wdrożone w obrębie budynków lub też oprogramowania i systemów zarządzających pracą tych centrów", dodaje María Pérez Ortega. "Jednak my stworzyliśmy rozwiązanie, które po wdrożeniu w obrębie dowolnego centrum przetwarzania danych - dużego, średniego, małego, wirtualnego centrum w postaci systemów rozproszonych połączonych z chmurą obliczeniową, centrum superkomputerowego, czy też tradycyjnego centrum usługowego - przynosi natychmiastowe korzyści". Podłącz i oszczędzaj energię Partnerzy uczestniczący w projekcie o nazwie "Grupowanie rozwiązań informatycznych, w celu ograniczenia ich wpływu na środowisko naturalne" ('Federated IT for a sustainable environmental impact' - Fit4green) stworzyli oprogramowanie, które może być instalowane w dowolnym centrum przetwarzania danych, niezależnie od stosowanych w nim urządzeń, systemów zarządzania, czy też od rodzaju centrum. Powyższe "wtyczki" pozwalają monitorować obciążenie każdego serwera zlokalizowanego w centrum przetwarzania danych, a następnie obliczać sposób optymalnej dystrybucji tego obciążenia oraz wyłączać nieużywane w danej chwili serwery. "Konsolidacja obciążenia poszczególnych maszyn pozwala wyłączać urządzenia, gdy nie są używane", twierdzi María Pérez Ortega, będąca koordynatorem tego finansowanego przez UE projektu. "Dzięki temu serwery zużywają mniej energii, a także generują mniej ciepła, a zatem wymagają mniejszej ilości energii do chłodzenia". Narzędzie Fit4green jest niezależne od platformy - można je podłączyć do dowolnego systemu. Nawet w przypadku operatorów używających wielu platform, zlokalizowanych w kilku miejscach, rozwiązanie Fit4green pozwala obniżać koszty". System Fit4green bazuje na algorytmach optymalizujących zużycie energii, opracowanych przez uczestników projektu w oparciu o dane pozyskane w zróżnicowanych, istniejących centrach przetwarzania. Powyższe algorytmy oferują porady dotyczące działań, które należy podjąć, by znacząco ograniczyć zużycie energii, uwzględniając kluczowe, stale monitorowane parametry, takie jak aktualne i prognozowane zużycie energii, wzorce obciążenia, obliczone na podstawie zarejestrowanych danych, a także temperaturę panującą wewnątrz centrum przetwarzania. "Kalkulator zasilania" ('power calculator') pozwala szacować ilość energii zużywanej przez serwery i systemy chłodzenia, a także wpływ aktywnych serwerów na całkowitą ilość energii zużywanej przez centrum oraz na emisję CO2. Następnie algorytmy obliczają optymalny rozkład obciążenia poszczególnych serwerów. W powyższych obliczeniach wykorzystuje się technikę zwaną "programowaniem z ograniczeniami" ('constraint programming'), w której oddziela się modelowanie problemu od jego faktycznego rozwiązania. Według Pérez zapewnia to dodatkową elastyczność oraz sprawia, że narzędzie Fit4green jest wydajne. "Z jednej strony możemy łatwo dostosowywać nasze rozwiązanie do różnych centrów przetwarzania danych, o zróżnicowanych modelach biznesowych, z drugiej natomiast możemy eksperymentować z nowymi algorytmami, bez konieczności redefiniowania ograniczeń konkretnego centrum". Dowód w liczbach System Fit4green przetestowano w kontekście trzech bardzo odmiennych uwarunkowań: w typowym, korporacyjnym centrum przetwarzania danych, w centrum superkomputerowym oraz w centrum rozproszonym w obrębie chmury obliczeniowej. Wyniki testów dowodzą, że rozwiązanie Fit4green pozwala ograniczyć zużycie energii o 10-50 %, średnio o 25 %. Wtyczka Fit4green może ponadto obsługiwać jednocześnie wiele lokalizacji (np. grupę centrów przetwarzania danych) i zapewniać maksymalną energooszczędność dzięki dodatkowej elastyczności oferowanej przez grupowanie zasobów. "System Fit4green zastosowaliśmy między innymi w symulacji infrastruktury jednego z partnerów projektu, który posiada dwa centra przetwarzania danych - jedno zlokalizowane w Rzymie, a drugie w Mediolanie", dodaje Pérez. "W powyższej symulacji uwzględniono to, że centrum w Rzymie jest znacznie nowsze i wyposażone w bardziej wydajne serwery, jednak klimat w tym mieście jest znacznie bardziej gorący, dlatego chłodzenie jest kosztowne. Starsze centrum, zlokalizowane w Mediolanie, jest mniej energooszczędne, jednak temperatury panujące w tym mieście są niższe, zwłaszcza w zimie". Dzięki zgrupowaniu powyższych zasobów uczestnikom inicjatywy Fit4green udało się ograniczyć zużycie energii o 35 %. "Upraszczając, optymalizacja polegała na przeniesieniu obciążenia w możliwie największym stopniu w zimie do Rzymu, przy jednoczesnej maksymalizacji wykorzystania serwerów zlokalizowanych w Mediolanie w lecie", dodaje Pérez. "Jednak system Fit4green jest znacznie bardziej inteligentny: potrafi np. obliczać koszty energetyczne związane z przenoszeniem ruchu. Jeśli koszt transferu okaże się większy, niż oszczędność energetyczna, to ruch nie jest przenoszony. Reagujemy także na informacje zwrotne, pochodzące od użytkowników. Niektórych z nich niepokoiła obecność narzędzia, które automatycznie wyłącza serwery, dlatego wyposażyliśmy system Fit4green w możliwość oferowania jedynie zaleceń skierowanych do operatorów centrów, umożliwiających im podjęcie odpowiedniej decyzji". Szybkie oszczędności María Pérez Ortega twierdzi, że wdrożenie systemu Fit4green jest stosunkowo tanie. "Fit4green to oprogramowanie o otwartym kodzie źródłowym. Oczywiście niezbędne jest przeprowadzenie konsultacji oraz analiz, w celu sprawdzenia, jak duże oszczędności przyniesie wdrożenie systemu Fit4green oraz obliczenia stopy zwrotu z inwestycji. Jednak samo wdrożenie jest stosunkowo bezproblemowe, gdyż niezbędne jest jedynie podłączenie wtyczki Fit4green do systemu zarządzania centrum przetwarzania danych, w celu umożliwienia gromadzenia niezbędnych danych. Stworzyliśmy także trzy różne konektory. Partnerzy projektu, wraz z kilkoma organizacjami komercyjnymi, wdrażają obecnie rozwiązanie Fit4green w obrębie posiadanych przez siebie centrów. "Istnieje silny trend na rzecz energooszczędności, wynikający ze stale rosnących kosztów. Kierownicy centrów przetwarzania danych są często bardzo konserwatywni", przyznaje Pérez, "jednak wierzymy, że rozwiązanie Fit4green spotka się z ich zainteresowaniem". Odnośnik do projektu na stronie CORDIS: - informacje na temat 7PR w bazie danych CORDIS - informacje na temat projektu Fit4green w bazie danych CORDIS Odnośnik do strony internetowej projektu: - strona internetowa projektu "Grupowanie rozwiązań informatycznych, w celu ograniczenia ich wpływu na środowisko naturalne" - 'Federated IT for a sustainable environmental impact' project website Odnośnik do powiązanych filmów: - filmy związane z projektem Fit4green Odnośniki do powiązanych wiadomości i artykułów: - Prezentacje projektów - Zielone chmury obliczeniowe ('Making 'the cloud' greener') - Komunikat prasowy KE - Agenda Cyfrowa: globalna branża nowoczesnych technologii mierzy swój odcisk węglowy Pozostałe odnośniki: - strona internetowa Agendy Cyfrowej Komisji Europejskiej