منوی بالا را از قسمت نمایش -> فهرست انتخاب کنید

مطالعه موردی، صرفه جویی در انرژی با استفاده از جی میل

حسن ابوالحسنی

مطالعه موردی،

صرفه جویی در انرژی با استفاده از جی میل

مقدمه

مراکز داده گوگل به استفاده از انرژی تجدید پذیر نظیر انرژی خورشیدی، باد و نظایر آن مشهور هستند و  این شرکت در این زمینه از سال ۲۰۰۷ سرمایه گذاریهای بزرگی انجام داده است.

از طرف دیگر گوگل با فراهم سازی بستر محاسبات ابری امکان بهره گیری از مراکز داده هایش را از طرف شرکتها فراهم می سازد. در این مقاله تمرکز بر روی استفاده از جی میل توسط شرکتها به جای راه اندازی ای میل سرورهای اختصاصی است. جی میل بر روی بستر محاسبات ابری گوگل اجرا می شود و امکان میزبانی برای شرکتها را با دامین اختصاصی آنها  را فراهم می سازد.

گوگل از الگوریتم های هوشمند برای توزیع بار بر روی سروها و استفاده بهینه از آنها که در نتیجه تعداد سرورهای مورد نیاز و میزان توان لازم برای راندن آنها را کمینه می سازد.

با توجه به اهمیت مباحث مربوط به آلودگی و همچنین تاثیر استفاده نامناسب از انرژی در گرمایش زمین این مقاله سعی دارد توجیه کند چرا استفاده از جی میل به کاهش آلودگی و مصرف انرژی کمک نماید. البته با توجه به اینکه نویسنده کارمند گوگل است انتظار ندارد که خوانندگان نوعی تبلیغ برای گوگل را در این نوشته احساس نکنند، ولی امیدوار است حداقل اطلاعات آورده را مطالعه و در آنها تامل کنند.

انرژی لازم برای یک سیستم ای میل

برای کار بر روی ای میل ها، انرژی در ۳ محل مصرف می شود:

  1. کلاینت. کامپیوتر، لب تاپ، موبایل یا هر وسیله دیگری که برای چک کردن ای میل ها مورد استفاده قرار می گیرد انرژی در این جهت مصرف می کند.

  2. شبکه. تجهیزات شبکه نظیر سویج ها و روتر ها برای رساندن ای میل انرژی مصرف می کنند.

  3. سرور. ماشین یا ماشین هایی که ای میل ها را ذخیره کرده اند معمولا همواره روشن بوده و در حال استفاده از انرژی هستند.

اگرچه انتقال از یک میل سرور اختصاصی به جی میل به مصرف انرژی در هر سه مورد بالا اثر دارد ولی تاثیر مهم را در مصرف انرژی سرور خواهد داشت و بنابر این تاکید این مقاله بر روی این قسمت است.

تامین انرژی سرور ای میل

یک سرور ای میل کامپیوتری است که ای میل ها را به شبکه ارسال کرده، ای میل ها ی ورودی را دریافت کرده و آنها را ذخیره می سازد. بسته به میزان درخواستها یک سرور می تواند ماشینی با قدرت پردازشی بالا یا ماشین کوچک با توان محدود باشد. در اینجا سه سناریو که در جدول زیر خلاصه شده را در نظر می گیریم:

اندازه بیزنس

تعداد کاربران

نوع سرور

کوچک

۵۰

یک سرور معمولی با دیسک داخلی و با توان مصرفی ۲۰۰ وات

متوسط

۵۰۰

یک سرور بزرگ با ترکیبی از دیسک داخلی و حافطه شبکه ای با توان مصرفی ۴۵۰ وات

بزرگ

۱۰۰۰۰

چند سرور بزرگ با ترکیبی از دیسک داخلی و حافطه شبکه ای هریک با توان مصرفی ۴۵۰ وات

قابلیت اطمینان و افزونگی

کسب و کارهای امروزی به ای میل وابسته هستند و بنابراین باید مطمین بود که ای میل سرور همواره فعال بوده یا به اصطلاح بصورت ۲۴*۷*۳۶۵ کار کند. همچنین برای حصول از قابلیت اطمینان سرورهای اضافی در کنار سرورهای اصلی بکار گرفته شده تا در هنگام از کار افتادن سرورهای اصلی بصورت خودکار جایگزین آنها شوند. برحسب اندازه سازمان این افزونگی ها می تواند شامل موارد زیر باشد:

  • ای میل سرورهای بک آپ

  • لینکهای شبکه بک آپ

  • قرار دادن ای میل سرورها در مکانهای جغرافیایی مختلف

معمولا از نماد N استفاده می شود تا میزان افزونگی سرورهای ای میل در یک سازمان را نشان داد. اگرN  نشاندهنده تعداد سرورهای لازم برای سرویس دهی ای میل یک سازمان باشد آنگاه افزونگی N+1 به این معناست که یک سرور اضافی آماده وجود دارد تا در صورت از کار افتادن یکی از سرورهای اصلی به خدمت رسانی بپردازد. همچنین افزونگی 2N به معنی داشتن یک سرور اضافی به ازای هر سرور اصلی است.

افزونگی باعث بالا رفتن اطمینان و از طرفی بالاتر رفتن مصرف انرژی است. جدول زیر میزان افزونگی مناسب برای سازمانهای کوچک، متوسط و بزرگ اشاره شده در بالا را نشان می دهد:

نوع بیزنس

تعداد سرور مورد نیاز بدون افزونگی

طرح افزونگی

تعداد کل سرورهای مورد نیاز

کوچک

۱

N+1

۲

متوسط

۱

N+1

۲

بزرگ

۱۰

N+0.2N

۱۲

بر اساس این جدول می توان مصرف انرژی سالیانه را بصورت زیر تخمین زد:

نوع بیزنس

مصرف انرژی برای یک سرور

مصرف انرژی کل سرورها

مصرف انرژی سرورها برحسب یک کاربر

میزان انرژی  سالیانه لازم برحسب هر کاربر‍

کوچک

۲۰۰ وات

۴۰۰ وات

۸ وات

۷۰ کیلووات

متوسط

۴۵۰ وات

۹۰۰ وات

۱.۸ وات

۱۶ کیلووات

بزرگ

۴۵۰ وات

۵۴۰۰ وات

۰/۵۴ وات

۴.۷ کیلووات

به این ترتیب میزان انرژی مصرف برحسب کاربر برای شرکتهای بزرگ میتواند تا یک پانزدهم شرکتهای کوچک برسد.

نگهداری و خنک کردن سرورها

سرورها برای اینکه بتوانند به کار خود ادامه دهند نیاز به خنک شدن دارند. اگر در هوای معمولی یک اداره که درجه حرارتش برای راحتی کارمندان تنظیم شده نگهداری شوند، فن آنها با تناوب بیشتری برای خنک کردن دستگاه روشن می شود که باعث مصرف بیشتری انرژی و همچنین اصطحلاک سریعتر خواهد بود. برای قابلیت اطمینان بیشتر و صرفه جویی در انرژی مصرفی، سرور ها معمولا در اتاق مجزا و یا برای مجموعه بزرگتری از آنها در مراکز داده ای که مخصوص نگهداری از سرورها تنظیم شده اند  نگه داری می شوند.

در صنعت مراکز داده از معیار PUE یا power usage effectiveness برای محاسبه میزان انرژی اضافی لازم برا نگهداری و خنک کردن سرور ها استفاده می شود.

معمولا بدلیل طراحی مناسب مراکز داده بزرگ PUE کمتری نسبت به مراکز داده کوچکتر و یا اتاق های سرور که در سازمانهای کوچک وجود دارد دارند.

جدول زیر این ملاک را در محاسبه میزان انرژی برای سه نوع بیزنس دز نظر گرفته است:

ممصرفمص

نوع بیزینس

انرژی مصرفی سرور(ها) به ازای هر نفر

PUE

میزان کل انرژی مصرفی به ازای هر نفر

سرانه مصرف انرژی

کوچک

۸ وات

۲/۵

۲۰ وات

۱۷۵ کیلو وات

متوسط

۱/۸ وات

۱/۸

۳/۲  وات

۲۸/۴ کیلو وات

بزرگ

۰/۵۴ وات

۱/۶

۰/۹ وات

۷/۶ کیلو وات

با توجه به این جدول توان کل مصرفی برای بیزنس های بزرگ بر حسب کاربر میتواند تا یک بیستم بیزنس های کوچک کاهش پیدا کند.

مزایای ابرهای محاسباتی

تا اینجا مدل گفته شده مزیت شرکت های بزرگ را نشان می دهد: از سرورها بهره وری بهتری میتوانند داشته باشند و انرژی مصرفی کمتری برای هر کابر استفاده می کنند. شرکت هایی که ابر های محاسباتی تدارک می بینند این مزیت را در اندازه بالاتری خواهند داشت چرا که با داشتن میلیون ها استفاده کننده کارایی سرورها را در حین اینکه تعداد سرور کمتری در مقایسه بکار می برند بالا برده و انرژی مصرفی پایین تری برحسب کاربر دارند.

شکل زیر این وضعیت را نشان می دهد:

گوگل با جی میل در حال حاضر علاوه بر سرویس دهی به حدود یک میلیارد کاربر عادی، به ۴ میلیون سازمان کوچک و بزرگ نیز خدمت ارایه می دهد. این شرکت همواره در حال بهبود سازی مراکز داده خود و صرفه جویی بیشتر در مصرف انرژی است. همچنین از سال ۲۰۰۷ با بهره گیری از انرژی هایی نظیر انرژی خورشیدی میزان دی اکسید کربن تولیدی را به صفر رسانده است.

گوگل از سخت افزارهایی که خود می سازد به همراه نرم افزارهای خودش برای ساخت سرورهای مورد استفاده در مراکز داده بهره میبرد و لذا کارایی سرورهایش از حالتیکه سخت افزار را شرکتی و نرم افزار را شرکت دیگری توسعه داده باشد بالاتر است.

جمع بندی

امروزه با وجود سرویس دهنده های محاسبات ابری نظیر گوگل و سرویس هایی نظیر جی میل بکار گیری سرورها در یک سازمان برای خدمت دهی به کاربران ای میل مقرون بع صرفه نیست. استفاده از جی نیل برای یک سازمان مزایای زیر را دارد:

  • حذف هزینه های مربوط به ایجاد و نگهداری اتاقهای سرور و یا مراکز داده.

  • قابلیت اطمینان از در دسترس بودن سرویس.

  • بهره وری از زیر ساخت امن گوگل و فیلترینگ هوشمند جی میل.

  • مصرف سرانه انرژی پایین تر.

  • ترکیب جی میل با خدمات دیگر گوگل نظیر گوگل درایو، گوگل داکس و تقویم گوگل برای بهره وری بیشتر.

درباره نویسنده

مطالب مرتبط

نظر بدهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *