Винайдено алгоритм, який зробить комп'ютерні сервери безпечнішими для клімату

Новий елегантний алгоритм, розроблений данськими дослідниками, може значно знизити споживання ресурсів світовими комп'ютерними серверами. Відповідне дослідження було опубліковано на Arxiv.org 11 квітня 2021 року. Попередньою версією алгоритму користалися технологічні гіганти, включаючи Vimeo та Google. Тепер дослідники з Копенгагенського університету оновили свою розробку, щоб максимально покращити функціональність та зменшити "вуглецевий слід".

Цікаво Хакери зламали соціальну мережу Трампа – Gettr та викрали дані 90 тисяч користувачів

Детальніше про новаторський алгоритм

Алгоритм розв'язує проблему перевантаження серверів, коли вони отримують більше запитів від клієнтів, ніж можуть обробити. Це відбувається, коли користувачі збираються подивитися певне відео або фільм. В результаті системам потрібно багато разів перемикати клієнтів, щоб домогтися збалансованого розподілу між серверами. Через це фільми можуть повільно завантажуватися навіть, якщо у користувача стабільне підключення до мережі.

Математичний розрахунок, необхідний для досягнення балансу у роботі, надзвичайно складний, оскільки в системі може бути залучено до мільярда серверів. Це завжди нестабільно, оскільки нові клієнти й сервери приєднуються та йдуть. Це призводить до перевантаження та збоїв серверів, а також до збільшення споживання ресурсів, що впливає на клімат.

Ми знайшли алгоритм, який раз і назавжди усуває одну з основних причин перевантаженості серверів. Наш початковий алгоритм був величезним поліпшенням у порівнянні з тим, як раніше працювала ця галузь. Але нова версія у багато разів краща та знижує використання ресурсів до мінімуму. Окрім того, його можна використовувати безплатно для всіх,
– розповідає професор факультету комп'ютерних наук Копенгагенського університету Міккель Торуп.

За даними американської ІТ-компанії Cisco, у 2022 році об'єм інтернет-трафіку зросте у три рази у порівнянні з 2017 роком. Також у 2022 році онлайн-відео складуть 82% всього інтернет-трафіку.

Принцип роботи алгоритму

Алгоритм гарантує, що клієнти розподіляються між серверами якомога більш рівномірно. Переміщення між серверами відбувається рідше, а контент передається користувачу якомога більш локально.

Принцип розподілу клієнтів між серверами має виглядати так, щоб жоден сервер не був завантажений більше, ніж на 10% у порівнянні з іншими. Алгоритм успішно переміщує клієнтів між серверами, не даючи їм скупчуватися на одному сервері. Перехід здійснюється максимум у 10 кроків навіть тоді, коли в системі присутні мільярди серверів та користувачів. 

Старий алгоритм робив це за 100 кроків.

Екологічна складова проєкту

Дослідження показали, що глобальні центри обробки даних щорічно споживають понад 400 терават-годин електроенергії. Це становить приблизно 2% від загальних викидів парникових газів у всьому світ. Очікується, що до 2025 року споживання електроенергії центрами обробки даних подвоїться.

Алгоритм зможе зменшити кількість споживаної серверами енергії через зменшення завантаження їх клієнтами.