Υ ΠΟΕΡΓΟ 6: Ε ΝΕΡΓΕΙΑΚΑ Α ΠΟΔΟΤΙΚΟΙ Α ΛΓΟΡΙΘΜΟΙ Α ΠΟΘΗΚΕΥΣΗΣ ΚΑΙ Χ ΡΟΝΟΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΥ ΓΙΑ Σ ΥΣΤΗΜΑΤΑ Ν ΕΦΟΥΣ ΚΑΙ Ρ 2 Ρ Ημερίδα διάχυσης αποτελεσμάτων έργου 1

Ομάδα Εργασίας  Πέτρος Λάμψας, Καθ. ΤΕΙ Στ. Ελλ.  Σπύρος Λάλης, Αν. Καθ., ΠΘ  Μιχάλης Βασιλακόπουλος, Αν. Καθ., ΠΘ  Κωνσταντίνος Αντωνής, Επ. Καθ., ΤΕΙ Στ. Ελλ.  Δημήτρης Παπαδιάς, Καθ., HKUST  Samee Ullah Khan, Assoc. Prof., NDSU  Σπύρος Μπακύρας, Αν. Καθ., CUNY  Θανάσης Λουκόπουλος, Λέκτορας, ΠΘ  Δρ. Φώτιος Λιοτόπουλος  Δρ. Αριστείδης Κεχρινιώτης 2

Εισαγωγή – I 3  Το πεδίο έρευνας είναι τα η ενεργειακά αποδοτική λειτουργία των Internet Data Centers (IDCs)  Ένα IDC διαθέτει (εκατοντάδες) χιλιάδες εξυπηρετητές, συστήματα A/C, δικτυακές συνδέσεις και συστοιχίες αποθήκευσης  Power Usage Effectiveness (PUE): η συνολική ενέργεια που εισέρχεται στο ΚΔ προς την ενέργεια που χρησιμοποιείται από τον εξοπλισμό IT  Σύμφωνα με έρευνα του Uptime Institute, περίπου οι μισοί από τους μεγάλους οργανισμούς (με πάνω από 2000 εξυπηρετητές) μετρούν το PUE λεπτομερώς

Εισαγωγή – II 4  Γενικά, ο πληθυσμός των εφαρμογών, η χρησιμοποίηση των πόρων, οι ρυθμοί άφιξης και ολοκλήρωσης σε ένα IDC μεταβάλλονται με το χρόνο  Άρα, σε ένα IDC, οι εξυπηρετητές, τα συστήματα δικτύου και αποθήκευσης μπορεί να υποχρησιμοποιούνται ανά περιόδους  Αυτό είναι OK όσον αφορά στους αλγορίθμους χρονοπρογραμματισμού  Τι συνεπάγεται όμως αυτό για την κατανάλωση ενέργειας;

Η ιδέα 5 Συγκεντρώνοντας εργασίες σε ορισμένους εξυπηρετητές του IDC, χωρίς να επηρεάζεται η απόδοσή τους, μέχρι οι υπόλοιποι να μη διαθέτουν καμία εργασία για να εκτελέσουν, αυτοί οι εξυπηρετητές που δεν εκτελούν πλέον εργασίες μπορούν να τοποθετηθούν σε κατάσταση χαμηλής κατανάλωσης ή ακόμα και να κλείσουν

Τεχνολογίες που Χρησιμοποιούνται 6  Εικονικές μηχανές (Virtual Machines)  Μετανάστευση εργασιών και δεδομένων (virtual machine and data migration)  Λειτουργία εξυπηρετητών σε χαμηλή κατανάλωση ενέργειας (low power mode)

Αποτελέσματα – Ι 7  Αναπτύχθηκε προσομοιωτής για τη μελέτη ενεργειακά αποδοτικών αλγορίθμων αποθήκευσης δεδομένων και χρονοπρογραμματισμού εργασιών σε κέντρα δεδομένων  Αναπτύχθηκαν και μελετήθηκαν αλγόριθμοι για τον ενεργειακά αποδοτικό χρονοπρογραμματισμό και τοποθέτηση δεδομένων σε Κέντρα Δεδομένων

Αποτελέσματα – ΙΙ 8  Υλοποιήθηκε εφαρμογή διαχείρισης ενός Κέντρου Δεδομένων που συγκεντρώνει εργασίες σε όσο το δυνατόν λιγότερους εξυπηρετητές χωρίς να επηρεάζει την απόδοση των εφαρμογών που αντιλαμβάνονται οι τελικοί χρήστες  Αναπτύχθηκε προσομοιωτής και μελετήθηκαν αλγόριθμοι για ενεργειακά αποδοτική τοποθέτηση και χρονοπρογραμματισμό εφαρμογών σε συστήματα Ρ 2 Ρ

Δημοσιεύσεις 9  Energy-Efficient Simulation and Performance Evaluation of Large-Scale Data Centers, F. Liotopoulos & P. Lampsas, ICIT/IEEE 2015  A Centralized Architecture for Energy-Efficient Job Management in Data Centers”, G. Perreas, P. Lampsas, Cloud Computing 2014 / IARIA  Combining Load Balancing with Energy Saving in a Cluster – Based P2P System”, Minas Tasiou, Konstantinos Antonis, Theofanis – Aristofanis Michail, ΙCCGI 2014 / IARIA

Δημοσιεύσεις – ΙΙ 10  Improving Application Availability in Wireless Sensor Networks with Energy-Harvesting Capability, Ilias Rentifis, Nikos Tziritas, Petros Lampsas, Spyros Lalis and Thanasis Loukopoulos, PDCAT 2012

Άλλα αποτελέσματα 11  Στα πλαίσια του προγράμματος υποστηρίχθηκε η εκπόνηση διπλωματικής εργασίας για την απόκτηση ΜΔΕ του φοιτητή Ηλία Ρεντίφη στο Τμήμα Ηλ. Μηχ. και Μηχ. Υπ. του ΠΘ  Ο Γιώργος Περρέας ( φοιτητής του Τμήματός μας ) που ανέλαβε την υλοποίηση μέρους της εφαρμογής διαχείρισης ενός Κέντρου Δεδομένων, έλαβε το πρώτο βραβείο σε διαγωνισμό επιχειρηματικότητας που έγινε στο ΤΕΙ Στ. Ελλ.