Энергоэффективные облачные вычисления и хранение

Облачные вычисления означают доступ к данным из централизованного пула ресурсов, который включает инструменты и приложения, такие как хранилище данных, серверы, базы данных, сети и программное обеспечение. Эти ресурсы можно использовать по мере необходимости, а также предоставлять ресурсы посредством виртуализации через Интернет.

Физический объект, который делает возможными корпоративные вычисления, известен как центр обработки данных.

Центр обработки данных - это центральный объект общих ИТ-операций и оборудования организации для хранения, обработки и распространения данных и приложений.

Экспоненциальный рост спроса на вычисления и хранилище данных, необходимых для работы предприятий, занимающихся высокопроизводительными вычислениями, потребляет больше энергии и выбрасывает огромное количество парниковых газов в окружающую среду.

Мудрый выбор использования облака и его ресурсов за счет эффективного энергопотребления называется экологически чистыми облачными вычислениями. Существуют различные методы и алгоритмы, используемые для сокращения энергопотребления в облаке.

Причины неэффективности использования энергии

Энергия, подаваемая в систему, которая не полностью используется для вычислительной деятельности, называется потерей энергии. Потери энергии могут быть связаны с транспортировкой и преобразованием энергии, сетевым оборудованием, охлаждением и т. Д. Эффективность использования энергии (PUE) - это показатель, используемый для измерения потерь энергии. Это отношение мощности, потребляемой объектом, к мощности, потребляемой ИТ-ресурсами.

Потери энергии - это энергия, потребляемая оборудованием без получения какой-либо полезной продукции.

Одна из причин потери энергии - статическое распределение мощности между серверами. Серверы потребляют меньше энергии, чем им отведено.

Другой причиной неэффективного использования энергии является низкое использование ИТ-ресурсов, которое может произойти из-за чрезмерного размещения ресурсов, использования грубого распределения ресурсов и проблем изоляции производительности.

Методы минимизации энергопотребления в облаке

Динамическое масштабирование напряжения и частоты (DVFS)

DVFS - это регулировка частоты и напряжения питания определенных компонентов компьютера. DVFS является важным методом экономии энергии и мощности во многих системных блоках, таких как ядра процессора, система памяти, кэш последнего уровня и межсоединения. DVFS используется для масштабирования напряжения и частоты для экономии энергии и мощности, но он также может решать другие проблемы, такие как температура, надежность и изменчивость.

Виртуальная машина

Виртуальная машина - это цифровая версия физического компьютера, которая может выполнять почти все вычислительные функции, запускать приложения и операционные системы, хранить данные и т. Д. Виртуальными машинами можно управлять через веб-браузер или утилиту удаленного доступа. Виртуальная машина предоставляет среду, которая отделена от основного оборудования. Виртуальные машины - отличный способ тестирования развертывания программного обеспечения, поскольку их можно протестировать на большом количестве машин без локального размещения виртуальных машин.

Консолидация ВМ

Консолидация виртуальных машин использует динамическую миграцию виртуальных машин для переноса виртуальной машины между физическими серверами. Это улучшает использование ресурсов и энергоэффективность в центрах обработки данных. Консолидация виртуальных машин также помогает снизить рост нагрузки на серверы и расширение центра обработки данных, тем самым снижая затраты на охлаждение и электроэнергию и повышая гибкость бизнеса за счет использования облака и общей инфраструктуры.

Контроль допуска и избыточное бронирование

Управление допуском (AC) управляет допуском нового запроса на обслуживание в систему, определяя, доступны ли соответствующие ресурсы. При избыточном резервировании виртуальным машинам предоставляется больше ресурсов, чем доступно на их физических хостах. Это делается для подготовки к наихудшим событиям, но решения о избыточном резервировании AC должны быть хорошо спланированы, чтобы система не была перегружена и не было снижения производительности.

Расписание

Учитывая набор виртуальных машин и доступность ресурсов, планирование решает, какие компоненты и какие компоненты следует выделить для вновь допущенных виртуальных машин. Планирование позволяет решить множество проблем с использованием различных методов. Например, размещение виртуальных машин может включать в себя балансировку нагрузки, консолидацию виртуальных машин путем перемещения рабочих нагрузок с недостаточно используемых серверов и их отключения для снижения затрат.

Для минимизации энергопотребления в облаке используются такие алгоритмы, как максимальная упаковка контейнеров, минимальное-максимальное расширение мощности и минимизация миграции, алгоритмы максимального роста.

Зеленые облачные вычисления

Зеленые вычисления - это экологически чистое использование компьютеров и их ресурсов. Идея состоит в том, чтобы снизить потребление энергии и выбросить отходы в окружающую среду. Экологичность также помогает сократить расходы. Экономия на энергопотреблении снижает общие затраты на управление сервером и обслуживание, обеспечивая при этом наилучшие результаты для клиента.

Вычисления в «зеленом» облаке могут быть достигнуты за счет использования возобновляемых источников энергии, повышения энергоэффективности центров обработки данных, повторного использования тепла от серверов, переработки аппаратных материалов и использования оборудования с длительным сроком службы и без токсичных материалов.

Преимущества зеленых облачных вычислений

Экономия энергии с помощью экологически чистых облачных вычислений

Технология облачных вычислений снизила энергопотребление. Раньше облачные вычисления, серверные помещения были очень большими и требовали постоянного снабжения системами питания и охлаждения, чтобы предотвратить перегрев серверов. С появлением облачных вычислений аппаратное обеспечение в помещениях сократилось, что снизило энергопотребление. Прогнозируется, что благодаря экологически чистым вычислениям и облачным вычислениям потребление энергии еще больше снизится.

Удаленная работа снижает углеродный след

Благодаря «зеленым» облачным вычислениям люди могут получить доступ к машине из любого места в любое время. Это обеспечивает большую гибкость, что привело к увеличению производительности и сокращению ежедневных поездок сотрудников в офис. Это привело к снижению выбросов углерода в атмосферу при расходе топлива. Удаленная работа также снижает расходы на недвижимость и потребление энергии в офисах.

Безбумажный формат

Хранение файлов в облаке обеспечивает легкий доступ в любом месте и в любое время. Данные, хранящиеся в облаках, надежны и не могут быть потеряны. Обмен данными также осуществляется через облако. Благодаря облачным вычислениям и экологичным вычислениям люди могут совместно работать над документом или файлом из любой точки земного шара.

Сокращение электронных отходов

В 2019 году в мире образовалось 53,6 млн т электронных отходов. Облачное хранилище может уменьшить количество электронных отходов. Нет необходимости постоянно носить с собой запоминающее устройство. Доступ к данным в облаке можно получить откуда угодно. Меньшее количество электронных отходов снижает углеродный след.

Заключение

Организации переходят на облако, чем создание собственной инфраструктуры для экономии денег и доступа к ресурсам из любого места. С увеличением объема данных расходуется много энергии. С увеличением мощности увеличивается тепловыделение, опасное для окружающей среды. Предприятиям следует выбрать более экологичную среду облачных вычислений, которая не только поможет окружающей среде, но и окажет меньшее влияние на баланс компании.

использованная литература

Авторы: Ариан Гупта, Дивсехадж Сингх, Дирадж Шарма, Прити Освал, ШРЕЯС ХАРЕ

Надеюсь, вам понравилось читать. Не стесняйтесь оставлять свои мнения и предложения в разделе комментариев.

Больше контента на plainenglish.io