《企業(yè)網(wǎng)D1Net》9月18日訊

一篇名為“云的高效會減少能源（和煤炭）使用嗎？”的新聞稿，引起了我的興趣。這篇新聞稿提出并回答了這個問題，采用的是來自IEEE報的一段長長的引用、“綠色云計算：平衡處理、存儲和傳輸過程中的能量，”Jayant Baliga、Robert W. A. Ayre、Kerry Hilton、Rodney S. Tucker發(fā)表在2011年1月IEEE會刊上的文章。“···雖然其財政效益已經(jīng)被廣泛討論，云計算模式在能源使用上的轉(zhuǎn)換卻很少獲得關(guān)注···在某些情況下，云計算會消耗比傳統(tǒng)本地計算機上的計算更多的能源”。那么云計算的高效是否能夠減低能源和煤炭的使用呢？

并非根據(jù)能源作家Mark P. Mills在Energy-Facts.org.上的說法——他說，“答案是在用戶頻繁使用云或者做高強度任務時，云端消費的能源比在PC機上更多。”

讀這個時，我第一反應是“誰關(guān)心這個？”作為一個在當?shù)仉娨暸_工作的工程師，我為什么要在意云消耗的能量。經(jīng)過進一步考慮，我決定讀完整個IEEE會刊，看看我可能錯過了什么。

視情況而定——

保守答案是，這取決于很多因素。位置、存儲的規(guī)模、設備選擇、文檔大小和帶寬都對能量使用有很大影響。當公共事業(yè)設備由于監(jiān)管被迫使用更昂貴的燃料時，電力成本當然會增加。如果沒有別的情況，廣播公司會擔心他們的電費。記住這一點，讓我們比較本地PC解決方案和云解決方案分別在存儲即服務（STaaS）和處理即服務上的能源消耗。

Mills指出一個硬盤消耗1W/hr。你是拉起一幀的視頻還是100幀都無所謂，KW/h使用保持不變。如果你從云端下載即使只幾幀的視頻，所用的云KW/h百分比也會升高至超過PC應用程序的KW/h百分比。“數(shù)據(jù)顯示對普通用戶來說，云消費者存儲和訪問信息要比在自己電腦上做這些多10倍能量。”見圖1.

圖1：STaaS平臺和普通筆記本電腦的相對能耗比較（資料來源：Energy Facts.org）

存儲器與服務器

讓我們確保每個人都定義域相同的頁面。我們將使用Baliga等所有的頁面所基于的配置?？磮D2中作者的私有云框圖。網(wǎng)絡連接至云是通過連接至路由器的轉(zhuǎn)換器，一個局域網(wǎng)，服務器和存儲器。存儲器是數(shù)據(jù)永久駐留的地方，媒體鏈末端的硬盤。這些磁盤可能基于需求被上下驅(qū)動。不常用數(shù)據(jù)則存儲在這些磁盤中。

圖2：私有云框圖。來源：IEEE會刊Baliga et al

運輸包括RAM和一組存儲頻繁使用的數(shù)據(jù)的服務器。這也被稱為文件托管。思考視頻編輯、代碼轉(zhuǎn)換等。解決方案所需的運輸部分大小是由所需的帶寬決定的,而不是總存儲需求。如果只有少數(shù)用戶的小文件規(guī)模，服務器可能比較小。大多數(shù)視頻應用程序需要相稱的更大的服務器。但是,存儲器可能是較慢的磁盤和/或LTO。

耗電

這個模型吸引力的三個關(guān)鍵部分包括：磁盤/LTO存儲，I/O服務器和傳輸（局域網(wǎng)，轉(zhuǎn)換器，等等）。圖3比較了這三部分在私有云配置中下載速度總功耗函數(shù)。

圖3：以傳輸、存儲、服務器下載速度函數(shù)表示總能耗比例。來源：ibid

在這個例子中，大于每小時一個進程時，該服務器消耗大約35%電力，存儲器消耗小于7%，傳輸設備則消耗將近60%的電力。這些都是有價值的考慮因素，因為一些媒體公司可能希望建立并維持他們自己的私有云。那樣，僅僅從桌面和后臺轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)可能需要全部電費的很大一部分了。

處理即服務

另一個任務（很可能是卸載到云）是文檔處理。這種工作可能包括轉(zhuǎn)碼，編碼或其他高速任務。讓我們比較一下處理即服務的能量消耗。

Baliga et al在2011年1月IEEE會刊上說，“如果用戶每周執(zhí)行小于四個相當與這樣的視頻，最節(jié)能的選擇就是低端電腦和處理服務的結(jié)合。如果每周四個編碼以上則是公有云處理服務，每周8個則應選擇私有云處理服務，服務器和傳輸能耗增加到一個現(xiàn)代中檔電腦即為最佳節(jié)能選擇的程度。”電力使用情況比較見圖4.

圖4：注意，直到編碼任務超過最小使用點（系統(tǒng)/任務依賴）之前，一個本地電腦可能比云解決方案更加節(jié)能。來源：Energy facts.org

 在堪薩斯城，谷歌正在安裝他們所謂的“Fiberhoods”。這些都是支持1GB到家里或辦公室的地理相關(guān)領(lǐng)域。網(wǎng)絡承諾速度三倍于威瑞森光纖服務，且花費更少。

Energy-facts.org說，“一個人每天一次把1GB從云端轉(zhuǎn)移需要每年3磅煤，僅為傳輸比特至個人電腦。”在生產(chǎn)車間，這種傳輸需求將被成百甚至上千的GB/hr的衡量，這就轉(zhuǎn)化傳輸?shù)母吣茉葱枨蟆?/p>

用戶將不考慮更廣泛的帶寬管道、更高的圖像分辨率或更快的幀速率等對能源使用的影響。但是這些信的性能都建立在電力成本上。

廣播公司和制作公司應該關(guān)心電力消耗嗎？它不再是一個選擇。正如一篇新聞所說，“電力解決方案不能總是簡單地靠挖更多的煤炭。”