Изобретен алгоритм, который сделает компьютерные серверы безопаснее для климата

Новый элегантный алгоритм, разработанный датскими исследователями, может значительно снизить потребление ресурсов мировыми компьютерными серверами. Соответствующее исследование было опубликовано на Arxiv.org 11 апреля 2021 года. Предварительной версии алгоритма пользовались технологические гиганты, включая Vimeo и Google. Теперь исследователи из Копенгагенского университета обновили свою разработку, чтобы максимально улучшить функциональность и уменьшить "углеродный след".

Интересно Хакеры взломали социальную сеть Трампа – Gettr и похитили данные 90 000 пользователей

Подробнее о новаторском алгоритм

Алгоритм решает проблему перегрузки серверов, когда они получают больше запросов от клиентов, чем могут обработать. Это происходит, когда пользователи собираются посмотреть определенное видео или фильм. В результате системам нужно много раз переключать клиентов, чтобы добиться сбалансированного распределения между серверами. Поэтому фильмы могут медленно загружаться даже если у пользователя стабильное подключение к сети.

Математический расчет, необходимый для достижения баланса в работе, очень сложный, поскольку в системе могут быть задействовано до миллиарда серверов. Это всегда нестабильно, поскольку новые клиенты и серверы присоединяются и уходят. Это приводит к перегрузке и сбоев серверов, а также к увеличению потребления ресурсов, что влияет на климат.

Мы нашли алгоритм, который раз и навсегда устраняет одну из основных причин перегруженности серверов. Наш первоначальный алгоритм был огромным улучшением по сравнению с тем, как ранее работала эта отрасль. Но новая версия во много раз лучше и снижает использование ресурсов до минимума. Кроме того, его можно использовать бесплатно для всех,
– рассказывает профессор факультета компьютерных наук Копенгагенского университета Миккель Торуп.

По данным американской ИТ-компании Cisco, в 2022 году объем интернет-трафика вырастет в три раза по сравнению с 2017 годом. Также в 2022 году онлайн-видео составят 82% всего интернет-трафика.

Принцип работы алгоритма

Алгоритм гарантирует, что клиенты распределяются между серверами как можно более равномерно. Перемещение между серверами происходит реже, а контент передается пользователю как можно более локально.

Принцип распределения клиентов между серверами должен выглядеть так, чтобы ни один сервер не был загружен более чем на 10% по сравнению с другими. Алгоритм успешно перемещает клиентов между серверами, не давая им накапливаться на одном сервере. Переход осуществляется максимум в 10 шагов, даже если в системе присутствуют миллиарды серверов и пользователей.

Старый алгоритм делал это за 100 шагов.

Экологическая составляющая проекта

Исследования показали, что глобальные центры обработки данных ежегодно потребляют более 400 тераватт-часов электроэнергии. Это составляет примерно 2% от общих выбросов парниковых газов во всем мире. Ожидается, что к 2025 году потребление электроэнергии центрами обработки данных удвоится.

Алгоритм сможет уменьшить количество потребляемой серверами энергии из-за уменьшения загрузки их клиентами.