Персональные компьютеры в корпоративной среде экономят энергию и деньги, «работая во сне» благодаря новому программному обеспечению под названием SleepServer, созданному компьютерными учеными из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
К корпоративным ПК, работающим в спящем режиме, можно получить доступ через удаленные соединения, и они сохраняют свое присутствие в сетях передачи голоса по IP, обмена мгновенными сообщениями и одноранговых сетях, даже если ПК находятся в спящем режиме с низким энергопотреблением. Согласно новому рецензируемому исследованию, представленному учеными-компьютерщиками Калифорнийского университета в Сан-Диего 24 июня на Ежегодной технической конференции USENIX 2010 в Бостоне, SleepServer может снизить энергопотребление корпоративных ПК, которые ранее работали круглосуточно и без выходных.
SleepServer создает облегченные виртуальные образы спящих ПК, и эти урезанные образы поддерживают связь и реагируют на приложения, такие как передача голоса по IP, обмен мгновенными сообщениями и одноранговые службы, от имени спящих ПК. Каждый образ виртуального ПК также может обеспечивать удаленный доступ к спящему ПК, который он представляет, через такие протоколы, как удаленный рабочий стол, VNC и зашифрованные соединения с использованием SSH. SleepServer совместим с существующей сетевой инфраструктурой. Он обладает высокой масштабируемостью, работает на обычных серверах и является кроссплатформенным - он работает с Windows и различными версиями Linux. Разрабатывается версия для MAC OSx.
Одним из больших преимуществ SleepServer является возможность настраиваемого пробуждения по требованию. SleepServer позволяет корпоративным ПК оставаться в спящем режиме в течение длительных периодов времени, сохраняя при этом иллюзию сетевого подключения и бесперебойной доступности», - пояснил Юврадж Агарвал, научный сотрудник Департамента компьютерных наук и инженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего, разработавший SleepServer.
Усыпление компьютеров, которые обычно работают всю ночь и все выходные, экономит энергию и деньги.
«Сокращение потребления электроэнергии, необходимой для работы нашей инфраструктуры информационных технологий, является абсолютной необходимостью, и наша технология SleepServer является важным шагом в этом направлении», - сказал Агарвал. «Наша цель с SleepServer - помочь зданиям с высокой ИТ-нагрузкой достичь нулевого энергопотребления, чтобы эти здания эффективно стали углеродно-нейтральными, производя столько возобновляемой энергии, сколько потребляют».
На конференции по автоматизации проектирования 2010 17 июня Агарвал (доктор компьютерных наук 2009 года в Калифорнийском университете в Сан-Диего) и профессор экологического проектирования Калифорнийского университета в Сан-Диего Ян Кляйсль представили свои расчеты того, как SleepServer может играть важную роль в балансировке энергопотребление современного здания и производство возобновляемой энергии за год.
SleepServer экономит энергию
В сентябре 2009 г. энергопотребление 30 компьютеров, на которых работает SleepServer, снизилось на 27-86 %, при этом средняя экономия составила 60 % по сравнению с тем, чтобы компьютеры оставались включенными круглосуточно и без выходных. В настоящее время SleepServer работает на более чем 50 ПК в компьютерном корпусе UCSD.
«За последние шесть месяцев я заметил почти 70-процентную экономию энергии на моем ПК», - сказал Агарвал.
Согласно нашим измерениям, SleepServer обеспечивает экономию затрат на каждый ПК в среднем на 60 долларов в течение всего года. Развертывая SleepServer в отделе CSE, мы ожидаем сэкономить примерно 60 000 долларов в год только за счет прямых затрат на электроэнергию. », - сказал Раджеш Гупта, профессор и заведующий кафедрой компьютерных наук и инженерии Инженерной школы Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Индивидуальные пользователи SleepServer могут просматривать свою личную экономию энергии с помощью защищенных паролем профилей энергопотребления на панели управления энергопотреблением Калифорнийского университета в Сан-Диего.
«Если вы не можете измерить потребление энергии, вы не сможете значительно продвинуться в снижении своего энергетического следа», - сказал Агарвал в статье, посвященной Energy Dashboard в марте 2010 года.
Основы SleepServer
Когда ПК переходит в режим пониженного энергопотребления, программное обеспечение SleepServer активирует облегченный виртуальный образ ПК, который затем маскируется под физический ПК. Образ реагирует на сетевые события от имени спящего ПК. Образы Virtual PC значительно сократили вычислительные ресурсы и ресурсы памяти, а также оптимизировали программные приложения, называемые «заглушками».
«Наша способность поддерживать приложения с отслеживанием состояния, которые непрерывно передают информацию о состоянии или выполняют передачу данных по сети с использованием заглушек, является основным отличием SleepServer от других решений, направленных на обеспечение интеллектуального управления питанием для простаивающих ПК», - сказал Агарвал.
Сотни облегченных виртуальных образов могут заполнить один стандартный сервер, на котором работает SleepServer. Обычные сетевые пакеты, адресованные спящему ПК, направляются на его виртуальный образ, который затем отвечает соответствующим образом, что позволяет физическому ПК перейти в спящий режим. Отдельные образы SleepServer пробуждают физический ПК только в том случае, если он получает запрос, который виртуальный образ не может обработать или был настроен не обрабатывать.
Наша архитектура SleepServer подходит для поддержки будущих приложений, которым может потребоваться постоянное присутствие в сети. просто разбудите компьютер по любому сетевому запросу», - сказал Агарвал. «Кроме того, эти инструменты управления энергопотреблением не предназначены для предприятий, которым требуется поддержка разнообразного набора оборудования и операционных систем, и именно здесь превосходит кросс-платформенная и поэтапно развертываемая архитектура SleepServer».
Виртуальные ПК работают, физические ПК спят
Большинство из 30 пользователей при первоначальном развертывании SleepServer отключили таймеры, предназначенные для автоматического перевода ПК в спящий режим, когда они не используются, потому что им нужно, чтобы их ПК постоянно оставались в активном состоянии для поддержки различных приложений, объяснил Агарвал. «После того как мы развернули SleepServer, все наши первоначальные пользователи смогли перевести свои компьютеры в спящий режим, даже те, на которых запущены серверные приложения».
Agarwal, основной разработчик SleepServer, ранее разработал Somniloquy, версию этой технологии, которая требовала установки отдельного оборудования на каждый ПК. «По сути, нам удалось предоставить функциональность, аналогичную Somniloquy, но только как программное решение, которое можно сразу же развернуть на предприятии», - сказал Агарвал..
В течение 2010 года ученые-компьютерщики планируют развернуть SleepServer примерно на 1000 ПК в Департаменте компьютерных наук и инженерии Калифорнийского университета в Сан-Диего. Следующим шагом будет развертывание SleepServer по всему кампусу.
У нас очень разнородный отдел. Если SleepServer может поддерживать разнообразные вычислительные потребности отдела компьютерных наук, он должен быть в состоянии поддерживать любого. Большинство предприятий не имеют восьми различных версий операционных систем, работающих на одном компьютере. в то же время, - сказал Агарвал.
Разработчики SleepServer недавно выиграли грант San Diego Clean Tech Innovation and Commercialization. Средства этой программы поддерживают коммерциализацию инноваций в области чистых технологий, разработанных в университетах Сан-Диего.
Корпоративные ПК не являются конечным пунктом назначения для SleepServer.
"Мы хотим использовать SleepServer для экономии энергии на корпоративных вычислительных серверах, и мы планируем создать приложение, которое поможет людям экономить энергию на домашних компьютерах."
«SleepServer: программный подход к снижению энергопотребления ПК в корпоративной среде», Юврадж Агарвал, Стефан Сэвидж и Раджеш Гупта из Департамента компьютерных наук и инженерии (CSE) Калифорнийского университета в Сан-Диего. Инженерная школа Джейкобса. В материалах ежегодной технической конференции USENIX (USENIX ATC '10), июнь 2010 г.