Журнал LinuxFormat - перейти на главную

LXF106:«Зеленые вычисления»

Материал из Linuxformat
Версия от 16:26, 2 июля 2009; Crazy Rebel (обсуждение | вклад)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к: навигация, поиск

Содержание

«Зеленые» вычисления

Хотите сэкономить деньги и внести свою лепту в сохранение природных ресурсов? «Зеленые» вычисления [green computing] позволяют сделать это, и не только – Пол Хадсон расскажет об успехах Linux на данном поприще…

До недавнего времени компьютерный мир четко делился на два лагеря. В одном из них шла погоня за скоростью; программисты, усвоив закон Мура, мастерили ПО без оглядки на возможности оборудования. На другом полюсе во главу угла ставили экономию ресурсов и время автономной работы. Здесь прогресс редко связывали со скоростью, считая главной целью эффективность энергозатрат.

Несколько лет назад, когда чипы Pentium 4 с частотой 3,8 ГГц, 8-дюймовые радиаторы и мощные вентиляторы были делом вполне обычным, разрыв между лагерями достиг максимума. Сегодня угроза апокалиптических изменений климата заставила задуматься последних упрямцев, и слова “green computing” становятся новым девизом администраторов всего мира. Но не думайте, что пользователей домашних компьютеров борьба за чистоту планеты не касается. Как раз напротив: они могут сделать не меньше профессионалов, ведь, если разобраться, настольный компьютер большую часть времени работает вхолостую. Заурядный ПК расходует не меньше 300 Вт, а машине с несколькими видеокартами и жесткими дисками, да с многоядерным процессором может и киловатта не хватить. Самые продвинутые блоки питания потребляют до 1,5 кВт – умопомрачительный расход энергии!

Сколько стоит охлаждение

Энергетические расходы вполне сопоставимы с ценой оборудования – например, в США на питание и охлаждение информационных центров расходуется столько же энергии, сколько потребляет шесть миллионов средних американских семей. По данным Агентства охраны окружающей среды, это выливается в $4,5 млрд. и имеет тенденцию к росту до $8 млрд. в ближайшие 5 лет.

Давайте разберемся со стоимостью вычислений в обычном офисе. Компьютеры расходуют примерно половину всей электроэнергии, причем серверы потребляют около двух третей, остальное приходится на рабочие станции и прочую периферию. Мобильные устройства, вроде BlackBerry, тоже расходуют энергию, но учесть ее вряд ли возможно.

В серверном зале основная проблема состоит в том, что цену аппаратуры можно определить точно, а вот расходы на охлаждение (если оно претендует на эффективность) меняются динамически, в зависимости от нагрузки, и точному учету поддаются с трудом. Согласно эмпирическому правилу, расходы на питание компьютеров в среднем составляют половину цены оборудования; 50% от них – стоимость охлаждения.

Снизить затраты можно несколькими способами:

  1. Ограничить охлаждение
  2. Выключать неиспользуемые компьютеры
  3. Использовать меньше компьютеров

Казалось бы, все понятно, но сравнительно прост только первый пункт – большинство дата-центров работает при 15°С, и подъем температуры до 22–24°С мог бы дать ощутимую экономию. В идеальном мире мы могли бы потратить излишки теплоты с толком, а не рассеивать ее в пространстве – впрочем, такого чуда остается ждать всего несколько лет.

Два других варианта требуют более значительных усилий, но и экономию обещают нешуточную. Давайте подумаем, что можно сделать прямо сейчас…

Полная автоматизация

Польза от обесточивания простаивающих машин справедливо кажется сомнительной, но полного выключения и не требуется. Исследования, проведенные Google, показали, что можно аппроксимировать потребление электроэнергии, исходя из «аппетитов» процессора. Это не значит, что другие компоненты компьютера не расходуют энергию – но, если простаивает процессор, все остальное, как правило, тоже не используется. Поэтому, чтобы обесточить ненужную машину, незачем выключать ее целиком – достаточно просто «усыпить».

Благодаря таким технологиям, как ACPI и SpeedStep/PowerNow, выключить простаивающий компьютер не составляет труда. Еще проще сделать это на ноутбуке, где агрессивное энергосбережение – норма. На любом ПК можно найти ресурсосберегающие приложения (возьмите хоть System > Preferences > Power Management в Gnome или KPowerSave в KDE), которые отключают основные службы во время простоя компьютера. В KPowerSave даже заготовлено несколько типовых схем, которые можно переключать прямо из панели.

Если вы замечаете, что стандартные Linux-средства контроля энергопотребления не действуют – вероятно, дело в настройках BIOS. Как правило, материнские платы настраивают на максимальную производительность, не считаясь с экономией энергии. Проще всего определить это по работе вентилятора: если он «шумит» одинаково и во время игры в Unreal Tournament, и при наборе в командной строке, значит, скорее всего, функции энергосбережения не настроены. Ultimate Linux Box, собранный нами в LXF92, вел себя именно так, и мы были вынуждены войти в BIOS, чтобы умерить аппетит машины.

Сегодня при покупке нового компьютера к нашим услугам двух-, и даже четырехядерные процессоры, гигабайты оперативной памяти и терабайты дискового пространства, но подумайте, так ли уж все это необходимо? Да, конечно, на экономное потребление можно настроить и настольную машину с двухъядерным процессором, и все же она будет на порядок уступать ноутбуку (20-дюймовых монстров оставим за скобками).

Заснуть или подождать?

Две основные проблемы ноутбуков известны каждому: высокая цена и трудности настройки энергосберегающих функций. Что касается первого, то коллектив LXF не перестает удивляться дешевизне нынешних экземпляров – зайдите, например, на сайт Dell, отыщите секцию Small Business laptops. Оказывается, можно приобрести скромный ноутбук всего за 180 фунтов, плюс НДС и доставка – и это с двухъядерным процессором! [похоже, Англии доступны какие-то суперпреференции: нам удалось обнаружить предложения лишь от 400 долларов на одноядерном AMD Sempron, – прим. ред.]

Вторую проблему мы стараемся освещать постоянно (последний раз – не далее как в LXF105). Теоретически, спящий [suspend] и ждущий [hibernate] режимы просты: в первом случае компьютер остается включенным, но останавливается жесткий диск и процессор; во втором содержимое ОЗУ записывается на винчестер, и компьютер выключается полностью. Исторически, отношения Linux с этими режимами как-то не складывались, но новейшие дистрибутивы научились беречь энергию (Ubuntu в некоторых ситуациях не справляется, но это поправимо). Если компьютер не желает переходить в ждущий режим, попробуйте специальный инструмент с http://suspend.sourceforge.net (в репозиториях Debian он называется Uswsusp). В большинстве случаев, этого будет достаточно.

Виртуализация нам поможет!

Как вам новый, неизбитый еще термин «агрессивная консолидация»? Об этом понятии заговорили после недавних исследований нагрузки компьютеров в серверных залах. Отдельные эксперты оценивают ее в среднем в 20 % от максимальной, пессимисты сходятся на 5 %, то есть 95 % времени мощные машины простаивают без дела.

Персональные инструменты
купить
подписаться
Яндекс.Метрика