Sebuah penemuan baru bertujuan untuk membuat server komputer di seluruh dunia lebih ramah iklim
Green Tech

Sebuah penemuan baru bertujuan untuk membuat server komputer di seluruh dunia lebih ramah iklim


Kredit: Domain Publik CC0

Algoritme baru yang elegan yang dikembangkan oleh para peneliti Denmark dapat secara signifikan mengurangi konsumsi sumber daya server komputer dunia. Server komputer sama membebani iklim dengan lalu lintas udara global digabungkan, sehingga membuat transisi hijau di TI menjadi masalah yang mendesak. Para peneliti, dari University of Copenhagen, mengharapkan perusahaan IT besar untuk segera menerapkan algoritme.

Salah satu sisi negatif dari penggunaan internet kita yang tidak terkendali adalah dampaknya terhadap iklim karena besarnya jumlah listrik yang dikonsumsi oleh server komputer. CO saat ini2 emisi dari pusat data sama tingginya dengan gabungan lalu lintas udara global—dengan emisi yang diperkirakan akan berlipat ganda hanya dalam beberapa tahun.

Hanya beberapa tahun telah berlalu sejak Profesor Mikkel Thorup berada di antara sekelompok peneliti di balik algoritme yang menangani sebagian masalah ini dengan menghasilkan resep terobosan untuk merampingkan alur kerja server komputer. Pekerjaan mereka menghemat energi dan sumber daya. Raksasa teknologi termasuk Vimeo dan Google dengan antusias menerapkan algoritme dalam sistem mereka, dengan platform video online Vimeo melaporkan bahwa algoritme telah mengurangi penggunaan bandwidth mereka hingga delapan kali lipat.

Sekarang, Thorup dan dua rekan peneliti UCPH telah menyempurnakan algoritme yang sudah pintar, sehingga memungkinkan untuk mengatasi masalah mendasar dalam sistem komputer — fakta bahwa beberapa server menjadi kelebihan beban sementara server lain memiliki kapasitas tersisa — berkali-kali lebih cepat daripada hari ini.

“Kami telah menemukan algoritme yang menghilangkan salah satu penyebab utama server yang kelebihan beban sekali dan untuk selamanya. Algoritme awal kami adalah peningkatan besar dari cara industri melakukan sesuatu, tetapi versi ini berkali-kali lebih baik dan mengurangi penggunaan sumber daya ke semaksimal mungkin. Selain itu, ini gratis untuk digunakan untuk semua,” kata Profesor Thorup dari Departemen Ilmu Komputer Universitas Kopenhagen, yang mengembangkan algoritme bersama rekan departemen Anders Aamand dan Jakob Bæk Tejs Knudsen.

Melonjaknya lalu lintas internet

Algoritme mengatasi masalah server menjadi kelebihan beban karena mereka menerima lebih banyak permintaan dari klien daripada yang dapat mereka tangani. Ini terjadi saat pengguna menumpuk untuk menonton video Vimeo atau film Netflix tertentu. Akibatnya, sistem sering kali perlu memindahkan klien berkali-kali untuk mencapai distribusi yang seimbang di antara server.

Perhitungan matematis yang diperlukan untuk mencapai tindakan penyeimbangan ini sangat sulit karena hingga satu miliar server dapat terlibat dalam sistem. Dan, itu selalu berubah-ubah ketika klien dan server baru bergabung dan pergi. Hal ini menyebabkan kemacetan dan kerusakan server, serta konsumsi sumber daya yang memengaruhi dampak iklim secara keseluruhan.

“Saat lalu lintas internet melonjak secara eksplosif, masalah akan terus bertambah. Oleh karena itu, kami membutuhkan solusi terukur yang tidak bergantung pada jumlah server yang terlibat. Algoritma kami menyediakan solusi yang persis seperti itu,” jelas Thorup.

Menurut perusahaan IT Amerika Cisco, lalu lintas internet diproyeksikan meningkat tiga kali lipat antara 2017 dan 2022. Tahun depan, video online akan mencapai 82 persen dari semua lalu lintas internet.

Dari 100 langkah menjadi 10

Algoritme baru memastikan bahwa klien didistribusikan secara merata di antara server, dengan memindahkannya sesedikit mungkin, dan dengan mengambil konten se lokal mungkin.

Misalnya, untuk memastikan bahwa distribusi klien di antara server seimbang sehingga tidak ada server yang lebih dari 10% lebih terbebani daripada yang lain, algoritme lama mungkin menangani pembaruan dengan memindahkan klien seratus kali. Algoritme baru mengurangi ini menjadi 10 gerakan, bahkan ketika ada miliaran klien dan server dalam sistem. Dinyatakan secara matematis: Jika keseimbangan harus dijaga dalam faktor 1+1/X, peningkatan jumlah gerakan dari X2 ke X umumnya tidak mungkin diperbaiki.

Karena banyak perusahaan IT besar telah menerapkan algoritme asli Profesor Thorup, ia yakin bahwa industri akan segera mengadopsi algoritme baru—dan mungkin sudah digunakan.

Studi telah menunjukkan bahwa pusat data global mengkonsumsi lebih dari 400 terawatt-jam listrik setiap tahun. Ini menyumbang sekitar dua persen dari total emisi gas rumah kaca dunia dan saat ini sama dengan semua emisi dari lalu lintas udara global. Konsumsi listrik pusat data diperkirakan akan meningkat dua kali lipat pada tahun 2025.

Menurut Dewan Denmark untuk Perubahan Iklim, satu pusat data besar mengkonsumsi setara dengan empat persen dari total konsumsi listrik Denmark.

Mikkel Thorup adalah kepala pusat penelitian BARC (Basic Algorithms Research Copenhagen) di Departemen Ilmu Komputer Universitas Kopenhagen. BARC telah memposisikan Kopenhagen sebagai tempat terbaik keempat di dunia dalam penelitian dasar dalam desain dan analisis algoritma. BARC didanai oleh YAYASAN VILUM.

Artikel penelitian baru saja dipresentasikan pada konferensi bergengsi STOC 2021. Versi gratis artikel ini dapat dibaca di sini: https://arxiv.org/abs/2104.05093

Baca Blog Teknik Vimeo tentang penerapan algoritme Mikkel Thorup: https://medium.com/vimeo-engineering-blog/improving-load-balancing-with-a-new-consistent-hashing-algorithm-9f1bd75709ed


Memotong biaya karbon komputasi awan


Informasi lebih lanjut:
Anders Aamand et al, Load balancing dengan set bola dan tempat sampah yang dinamis, Prosiding Simposium ACM SIGACT Tahunan ke-53 tentang Teori Komputasi (2021). DOI: 10.1145/3406325.3451107

Disediakan oleh Universitas Kopenhagen

Kutipan: Sebuah penemuan baru bertujuan untuk membuat server komputer di seluruh dunia lebih ramah iklim (2021, 6 Juli) diambil 6 Juli 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-07-aims-servers-worldwide-climate-friendly.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagutogel