La tesi doctoral de Belén Bermejo contribueix a millorar la gestió del consum d'energia en els centres de dades
Les tecnologies de la informació i la comunicació (TIC) representen el 7 per cent de les emissions de gasos d'efecte d'hivernacle a l’atmosfera, i se’n fa una previsió de creixement insostenible els pròxims anys. Un dels grans responsables d’aquestes emissions són els centres de dades, els quals són més demandats dia rere dia pels usuaris que accedeixen als serveis a través d'Internet. Per mitigar aquest efecte, el marc de les tecnologies de la informació verdes o Green IT proveeix un seguit de tècniques per minimitzar el consum d'energia per part dels centres de dades. Entre aquestes tècniques, la consolidació de servidors a través de la virtualització és una de les més utilitzades. Es basa a agrupar el màxim d'usuaris (o càrrega) possible en el nombre mínim de servidors que constitueixen el centre de dades. A mesura que es consolida la càrrega en els servidors físics, la quantitat de càrrega que ha d’executar cada un augmenta. Al seu torn, més servidors físics poden ser apagats, per la qual cosa s’estalvia consum de potència del centre de dades. D'altra banda, incrementar la càrrega per servidor físic provoca una degradació del rendiment. Per tant, hi ha un doble joc entre la reducció del consum de potència i la degradació del rendiment dels servidors. No sempre el fet de consolidar més serà millor, ja que la degradació del rendiment es veu afectada, i no compensarà l'estalvi d'energia a causa de l'augment del temps de resposta dels servidors als usuaris.
Existeix un conjunt de mètriques relacionades amb el balanç entre el rendiment i l'energia consumida en servidors i centres de dades. No obstant això, no n’hi ha cap que reflecteixi la consolidació de servidors, és a dir, no hi ha cap mètrica que pugui expressar aquest equilibri en funció del nombre de servidors consolidats.
Precisament, la contribució principal de la tesi doctoral de Belén Bermejo González, defensada a la Universitat de les Illes Balears, és una nova mètrica, anomenada CiS2, la qual mesura el balanç entre la degradació del rendiment i el consum energètic de la consolidació de servidors. Aquesta mètrica permet que els administradors de sistemes sàpiguen quin rendiment i eficiència energètica té una determinada configuració de servidors virtuals, i això és possible simplement amb la seva representació gràfica. A més, la mètrica permet fer comparacions entre servidors físics i servidors consolidats, per així determinar l'opció més adequada. També, tal com es demostra a través de l'experimentació, el CiS2 pot ser aplicat a tipus diferents de càrregues de CPU sota qualsevol percentatge d'utilització. Així mateix, es revela que el CiS2 pot ser estudiat en qualsevol mena de servidor i d’hipervisor, i que els seus valors depenen de la consolidació, la càrrega executada i el grau de consolidació. D'aquesta manera, un administrador de sistemes pot conèixer l'eficiència de qualsevol infraestructura de què disposi.
D'altra banda, les observacions realitzades dels valors del CiS2 fan que la investigadora es plantegi el que és la segona contribució d'aquesta tesi i se centra en la sobrecàrrega (overhead) produïda per la consolidació de servidors. A més, proposa una metodologia general per determinar aquests valors aplicables a qualsevol tipus de servidor, hipervisor i càrrega executada. D'aquesta manera, els administradors de sistemes poden conèixer amb més detall l'origen de l'eficiència dels seus sistemes i dur a terme accions al respecte, com ara, un canvi d’hipervisor.
En definitiva, aquesta tesi doctoral contribueix a millorar la gestió de l'eficiència energètica en els centres de dades a través de la mètrica CiS2. Així mateix, totes les millores en la gestió del consum energètic en els centres de dades contribueixen a reduir els nivells d'emissions de CO₂ a l'atmosfera, un dels objectius de la nostra societat.
Fitxa de la tesi doctoral
- Doctoranda: Belén Bermejo González
- Títol: Performance and energy consumption trade-off in server consolidation
- Director: Dr. Carlos Juiz García
- Programa de doctorat en Tecnologies de la Informació i les Comunicacions
Notícies relacionades
- Belén Bermejo i Carlos Juiz guanyen el I Concurs de Divulgació Científica de la UIB
- Som uns e-pòcrites del canvi climàtic?
Data de l'esdeveniment: 30/11/2020
Data de publicació: 30/11/2020