Několik řádků kódu může snížit spotřebu datacenter
Výpočetní technika nyní představuje asi 5 % celosvětové denní spotřeby energie a velkou měrou se na tom podílejí datová centra, kterým dominuje Linux a efektivnější linuxové jádro by mohlo snížit provozní náklady pro instituce.
Výzkumníci z kanadské Univerzity ve Waterloo zjistili, že úprava pouhých 30 řádků kódu v linuxovém jádře může dramaticky snížit spotřebu energie datového centra. Vyplývá to z výzkumu kódu, jehož výsledky vědci prezentovali na konferenci ACM Sigmetrics, kde představili optimalizaci navrženou pro udržitelné serverové místnosti.
„Nic jsme nepřidali, pouze přeuspořádali, co se kdy dělá, což vede k mnohem lepšímu využití mezipaměti CPU datového centra,“ řekl profesor Martin Karsten, zástupce ředitele Univerzity ve Waterloo. Vysvětlil, že navrhované řešení v podobě nerušivé změny jádra, která zlepšuje zpracování síťového provozu Linuxu, přeskupuje operace v rámci síťového zásobníku, čímž zlepšuje efektivitu i výkon tradičních sítí, kde tato úprava může zvýšit propustnost až o 45 %.
Navržený přístup využívá pozastavení IRQ (požadavek přerušení), optimalizuje spotřebu CPU, zvyšuje výkon sítě a zároveň udržuje nízkou latenci v podmínkách nízkého provozu tím, že snižuje zbytečná přerušení CPU během období vysokého provozu. Modifikace linuxového jádra selektivně odkládá zpracování síťových přerušení, čímž potenciálně snižuje spotřebu energie datacentra o 30 až 45 %.
Navržená optimalizace opravuje část jádra napsanou v době, kdy nízkorychlostní ethernetová rozhraní čerpala zlomek dnešních elektrických potřeb, takže řešení linuxového zásobníku nezohledňuje energetické nároky moderních síťových rozhraní.
Open Source komunita podporuje energeticky úspornou úpravu kódu a považuje ji za významný přínos. Poukazují, že menší oprava Linuxu by mohla přinést velké úspory energie vzhledem k tomu, že všechny velké společnosti (Amazon, Google, Meta) používají do určité míry Linux, a pokud by se rozhodly ve svých datových centrech zapnout tuto metodu, mohlo by to celosvětově ušetřit gigawatthodiny energie.
Jak však upozornila Ariadne Conill, správkyně Alpine Linuxu z bezpečnostní firmy Edera pro magazín LinuxInsider, tato optimalizace není univerzálním řešením, a i když je modifikace slibná, vyžaduje manuální konfiguraci a přichází s významnými kompromisy, takže je vhodná spíše pro velké provozovatele datových center (hyperscalery), kteří provozují specifické typy síťově náročných aplikací.
Kamil Pittner
Foto: Lucas Gouveia KreaAI
57
