رایانش ابری سبز: بررسی مصرف انرژی در پردازش، ذخیره‌سازی و انتقال

چکیده

رایانش ابری مبتنی بر شبکه به عنوان جایگزینی برای رایانش متعارف اداری به سرعت در حال گسترش است. با گسترده‌تر شدن رایانش ابری مصرف انرژی شبکه و منابع رایانشی‌ای که از ابر پشتیبانی می‌کنند نیز زیاد می‌شود. این امر زمانی در حال رخ دادن است که به لزومِ مدیریت مصرف انرژی در کل بخش تکنولوژی ارتباطات و اطلاعات (ICT) توجهی روز افزون می‌شود. با این که اخیرا به انرژی مرکز داده‌ها توجه زیادی می‌شود ولیکن به مصرف انرژی انتقال و سوئیچینگِ شبکه‌ها که کلید اتصال کاربران به ابر هستند توجه کم‌تری می‌شود. در این تحقیق[1]، تجزیه و تحلیلی از مصرف انرژی در رایانش ابری ارائه می‌شود. این تجزیه و تحلیل هر دو ابر خصوصی و عمومی را مورد توجه قرار می‌دهد و دربرگیرنده‌ی مصرف انرژی در سوئیچینگ، ارسال و نیز پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها است. نشان داده می شود که مصرف انرژی در نقل و انتقال و سوئیچینگ شبکه می‌تواند درصد قابل توجهی از کل مصرف انرژی در رایانش ابری را به خود اختصاص دهد. رایانش ابری می‌تواند مخصوصا وقتی که وظایف رایانشی سبک و یا اندک باشند وسیله‌ای را جهت استفاده‌ی کارآمدتری از قدرت رایانشی فراهم کند. به هر حال، تحت بعضی شرایط رایانش ابری می‌تواند انرژی بیش‌تری را نسبت به رایانش متعارف مصرف کند که در آن‌ها هر کابری همه‌ی رایانش‌ها را بر روی رایانه‌ی شخصی خود(PC) انجام می دهد.

مقدمه

دسترسی روزافزون به اینترنت سرعت بالا و اتصالات IP، ارائه‌ی خدمات جدید مبتنی بر شبکه را مقدور می‌سازد. در حالی که سال‌ها است از خدمات پستی مبتنی بر اینترنت بهره‌برداری می‌شود ولیکن ارائه‌ی خدمات به تازگی توسعه یافته‌اند تا ذخیره‌سازی شبکه محور و رایانش شبکه محور را در بربگیرند. این خدمات جدید هم به شرکت و هم به کاربران نهایی انفرادی ارائه می‌شود. خدماتی از این دست به طور کلی خدمات «رایانش ابری» خوانده می‌شوند. مدل خدمات رایانش ابری شامل تهیه و تدارکِ مخازن بزرگی از منابع رایانشیِ با کارایی بالا (که توسط ارائه‌دهنده‌ی خدمات تامین می‌شوند) و نیز دستگاه‌های ذخیره‌سازی با ظرفیت بالا است که بین کاربران نهایی بر حسب نیاز تقسیم می‌شوند. مدل‌های خدماتی ابری زیادی وجود دارند اما بطور کلی کاربران نهاییِ مشترکِ خدمات، داده‌هایی در اختیار دارند که توسط خدمات میزبانی می‌شود و نیز منابع رایانشی‌ای دارند که بر حسب تقاضا از مخزن تخصیص داده می‌شوند. ارائه‌دهنده‌ی خدمات ممکن است برنامه‌های کاربردیِ نرم‌افزاریِ مورد نیازِ کاربر انتهایی را نیز عرضه کند. مدل خدمات ابری برای این که موفق باشد نیازمند شبکه‌ای با سرعت بالا است تا اتصال بین کاربر انتهایی و زیرساخت ارائه‌ دهنده‌ی خدمات را فراهم آورد. رایانش ابری به صورت بالقوه سود مالی کلی‌ای را عرضه می‌کند که در آن کاربران نهایی به جای مالکیت و مدیریت سیستم‌های شخصیشان، در مخزنی از منابع محاسباتی و ذخیره‌سازی شریک هستند که به صورت مرکزی مدیریت می‌شود.