چه جوری با کوبرنتیز، مصرف برق دیتاسنترها رو سبز کنیم؟ (یه معماری باحال برای رایانش ابری دوستدار محیط زیست!)

Fall Back

حتماً می‌دونی این روزها همه دارن از سرویس‌های ابری (Cloud computing یعنی همون خدماتی که اطلاعاتت رو به جای هاردت، رو سرورهای اینترنتی ذخیره می‌کنی) استفاده می‌کنن. این سرویس‌ها هر روز محبوب‌تر می‌شن و خب نتیجه‌ش اینه که دیتاسنترها (Data center یعنی ساختمون‌هایی پر از کامپیوترهای بزرگ که این سرویس‌های ابری روشون اجرا می‌شه) هم مرتبا دارن بزرگ‌تر و بیشتر می‌شن. اما این خوشگذرونی قشنگ، یه هزینه بزرگ داره: برق!

برای اینکه این حجم سنگین از اطلاعات رو بتونن پردازش کنن، دیتاسنترها کلی برق مصرف می‌کنن و این مصرف برق مستقیم باعث افزایش تولید گاز CO2 می‌شه. CO2 هم که عامل اصلی گرمایش جهانیه. پس دیگه مشخصه چقدر لازمه که بریم دنبال راه‌هایی که این مصرف برق و آلودگی رو کمتر کنه.

حالا فکر نکن که شرکت‌های ابری بی‌خیال این موضوع شدن: اتفاقاً خودشونم ادعا کردن که تقریباً دارن با بالاترین بازدهی انرژی کار می‌کنن. اما یه ایراد بزرگ دارن: گزارش خیلی دقیقی از پایداری زیست‌محیطی یا همون Sustainability (یعنی چقدر به طبیعت ضرر می‌زنن یا از انرژی پاک استفاده می‌کنن) ارائه نمی‌دن. این یعنی کاربرا نمی‌تونن دقیق بفهمن وقتی یه فایل آپلود یا برنامه اجرا می‌کنن واقعاً چقدر داره محیط زیست آسیب می‌بینه.

واسه همین یه گروه از دانشمندها اومدن گفتن: خب بذارید از سمت کاربرا هم یه نوآوری داشته باشیم. توی این مقاله‌ی خفن، یه معماری جدید پیشنهاد شده که دوستدار محیط زیسته و تمرکزش هم رو کاربره (User-centric یعنی کاربرها خودشون کنترل بیشتری دارن). این معماری با کوبرنتیز (Kubernetes یه سیستم متن‌بازه واسه مدیریت و خودکارسازی اجرای اپلیکیشن‌ها روی سرورهای ابری) ساخته شده که کلی هم قابلیت داره.

یکی از چیزای جالب این سیستمه، اینه که توش یه پیش‌بینی‌کننده شدت کربن (carbon intensity forecaster یعنی سیستمی که پیش‌بینی می‌کنه قراره چه میزان CO2 تولید بشه) گذاشتن. این ابزار با توجه به اینکه چه زمانی برق کثیف مصرف می‌شه و چه زمانی برق سبز (یعنی مثلاً انرژی خورشیدی یا بادی)، کارها رو زمان‌بندی می‌کنه که مثلاً اون موقع‌هایی که برق پاک‌تره، بیشتر پردازش انجام بشه.

اینجوری، هم به تفاوت‌های منطقه‌ای (مثلاً ممکنه یه منطقه برقش از نیروگاه خورشیدی تامین شه) و هم به تغییرات زمانی (مثلاً ظهرها آفتاب هست و برق خورشیدی بیشتره) توجه می‌شه. نتیجه؟ پرسه‌ها یا همون Workloadهای ابری رو جوری زمان‌بندی می‌کنه که کمترین میزان تولید CO2 رو داشته باشه.

واسه اینکه واقعا ببینن این روش چقدر جواب می‌ده، دانشمندها این سیستم رو با کارای واقعی که توی دیتاسنترها اجرا می‌شه آزمایش کردن و نتیجه رو با یه سیستم ساده‌ی زمان‌بندی گردشی (round-robin scheduler یعنی کارها رو به‌صورت نوبتی پخش می‌کنه، بدون توجه به اینکه کِی یا کجا بهتره پردازش انجام بشه) مقایسه کردن.

حالا سوپرایز! در این سیستم تونستن تا ۱۳٪ کاهش تولید آلودگی (انتشار CO2) ایجاد کنن، اونم توی شرایطی که منابع سخت افزاری خیلی محدود بوده. پس نشون دادن که با همین معماری جدید و ترکیب کوبرنتیز و پیش‌بینی شدت کربن، میشه به‌صورت واقعی ابرها رو سبزتر کرد و قدمی واسه آینده زمین برداشت.

در آخر، خلاصه اگر دنبال یه روش باحال و کاربرمحور واسه کاهش مصرف برق دیتاسنترها و نجات محیط زیست هستی، همین ایده می‌تونه امیدبخش باشه!

منبع: +