Hur man styr energihungriga datormoln

2019-08-29 Slussen Building Services


Jakub Krzywda, Institutionen för datavetenskap vid Umeå universitet.

I sin avhandling har Jakub Krzywda utvecklat modeller och algoritmer för att göra avvägningar mellan energiförbrukning hos IT-infrastrukturer och prestandan för molnapplikationer i säker och effektiv drift med begränsad energibudget. Han försvarar sina resultat vid Umeå universitet 6 september.

De molninfrastrukturer som driver majoriteten av dagens internettjänster (till exempel Google, Facebook och Amazon) förbrukar enorma mängder energi och förvärrar klimatförändringarna.

Intressant nog är situationen i ett modernt datacenter egentligen inte så annorlunda från vad som händer i ett hus med gammal elanläggning. Förmodligen kan många komma ihåg någon gång när man satt på för många apparater som ugn, vattenkokare och tvättmaskin samtidigt och en säkring gått. Det händer eftersom den elektriska installationen inte var tänkt att upprätthålla en så hög belastning.

I datacenter är elleveransinfrastrukturen, som förser servrar och nätverk med el, ofta underdimensionerade med avsikt. Det betyder att den inte kan upprätthålla strömmen om alla servrar kör på full fart. Vid första anblicken låter det som en dålig idé, men i praktiken händer det nästan aldrig att all datorkraft behövs samtidigt. Eftersom kostnaden för elleverans är proportionell mot den toppkraft den kan upprätthålla, hjälper "taket" datacenteroperatörerna att spara stora mängder pengar som annars skulle behöva spenderas på infrastruktur som nästan aldrig används.

Men "nästan aldrig" räcker dock inte i molnindustrin. Många IT-molnleverantörer lovar sina kunder att infrastrukturen kommer att vara tillgänglig 99,99 procent av tiden - ett löfte som endast tillåter 52 minuters driftstopp per år!

Och det är här Jakub Krzywdas avhandling kommer in i bilden. Vad ska man göra när det inte finns tillräckligt med energi för att köra alla applikationer på full fart? Ska man stänga av mindre viktiga applikationer helt eller tvinga dem alla att sakta ner? Är vissa typer av applikationer bättre kandidater än andra för en försiktig prestationsförsämring? Vilka åtgärder behöver vidtas för att säkerställa att energiförbrukningen minskar men applikationerna fortfarande ger användbara resultat?

– För att besvara ovannämnda frågor har jag utvecklat modeller för att väga förhållanden mellan strömförbrukning och applikationsprestanda mot varandra, samt föreslagit ett antal energibudgetmekanismer som fungerar på applikations-, server- och datacenternivåer för att minimera prestandaförsämring, säger Jakub Krzywda.

Jakubs resultat har praktiska tillämpningar där presenterade rekommendationerna kan användas av datacenteroperatörer för att förbättra servrars energieffektivitet och minska de totala driftskostnaderna medan resulterande prestandastörningar minimeras.

– All mjukvara som tagits fram under detta arbete, inklusive källkod för modeller, styrenheter och simulatorer, finns tillgängligt online och kan användas för att underlätta användande av mina resultat i både forskning och industriella datacenter.

Jakub Krzywda kommer från Kalisz i Polen. Han har en kandidat- och en masterexamen från Poznan University of Technology.

Läs hela avhandlingen digitalt

Källa: Umeå universitet


 Dela     Tillbaka  

Föreslå din vinnare

2025-12-22

Några dagar ledigt? Då är det dags att fundera på vilken produkt, tjänst eller metodik du vill ska premieras med 25-årsjubilerande Stora Inneklimatpriset.


Ventilation Värme Kyla Nordbygg

Ny vd för Byggherrarna klar

2025-12-19

Styrelsen i Byggherrarna har utsett Sofia Hansdotter till ny vd för branschorganisationen. Hon tillträder den 1 april 2026 och efterträder Tommy Lenberg, som går i pension efter 13 år som vd.


Allmän Arbetsmarknad

Årskrönika 2025

2025-12-19

Snart har timglaset för 2025 runnit klart och det är dags att göra bokslut för året samt att se fram emot och planera för 2026.


Allmän

Lagrådsremiss för genomförande av EPBD

2025-12-19

Regeringen har beslutat om en lagrådsremiss för att genomföra det omarbetade EU-direktivet om byggnaders energiprestanda (EPBD). Förslagen innehåller bland annat uppdaterade regler för energideklarationer och regler som ska underlätta tillsyn.


Allmän Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Lär med Energipodden över jul

2025-12-19

Julen är snart här och med den en hel del lediga dagar. Missa inte chansen att vidareutbilda dig med Energipodden som produceras av Slussen.biz när du får en stund över.


Allmän Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk) Energipodden

Branschen måste ta sitt ansvar

2025-12-19

Branschen måste ta sitt ansvar när det gäller att erbjuda praktik till kommande generationer. Det är en möjlighet för företagen och en förutsättning så att kompetensförsörjningen kan säkerställas. Det menar vvs-utbildaren Roland Jonsson.


Ventilation Värme Sanitet (Fastighets VA) Utbildning & FoU Arbetsmarknad

Ny möjlighet att söka stöd för bio-CCS

2025-12-16

I dag öppnar den andra utlysningen inom Energimyndighetens stödsystem för bio-CCS. Totalt kan 10 miljarder kronor fördelas.


Allmän Utbildning & FoU Hållbarhet (social, ekonomisk och ekologisk)

Expo laddar för 2026

2025-12-16

Expo-året 2025 är över, men redan nu finns möjligheten att krita in besöken på ExpoVent, ExpoStyr, ExpoVärme och ExpoVA för 2026 i kalendern.


Ventilation Värme Vatten & avlopp (yttre VA) Kyla

Otjänligt badvatten ska upptäckas lättare

2025-12-15

Urbanisering och ett varmare klimat gör att allt fler vill bada i kanaler, hamnar och vid stadsnära stränder som kan vara i närheten av där avlopps- och dagvatten släpps ut. En ny metod som testats i Skåne kan ge bättre svar på om doppet är säkert.


Vatten & avlopp (yttre VA) Utbildning & FoU

Ei vill stärka fjärrvärmekunder

2025-12-10

Energimarknadsinspektionens (Ei) genomlysning av fjärrvärmemarknaden visar att kundskyddet behöver stärkas.


Allmän