Jonoteorian soveltaminen laskentaklusterin energiakäytön optimoimiseksi

This work examines the current state of green IT and introduces a new software solution for saving energy in computing clusters. The work includes a comprehensive literature review on green IT by offering solutions to both computing clusters to improve energy efficiency and, more generally, other information technology solutions targeted to minimize energy consumption. It is known that the information technology systems resulted in 2% of all carbon dioxide emissions in 2007. Green IT focuses on developing of solutions to improve energy efficiency. Most solutions are based on the idea that the computing equipment is used only occasionally, but the device still consumes electricity while in the waiting mode. This necessitates the identification of such idle periods and to switch the device into a power saving mode. The work will go fundamentally through the necessary theoretical background: queuing theory, control theory, and statistical testing, so that a solution can be understood without knowledge of background literature. The solution for computing cluster energy minimization was also experimented with in practice.Tässä työssä tarkastellaan vihreän IT:n nykytilaa sekä esitetään uusi ohjelmistoratkaisu energian säästämiseen laskentaklustereissa. Työ sisältää laajan kirjallisuuskatsauksen vihreään IT:hen - siinä esitetään ratkaisuja sekä laskentaklustereiden energiatehokkuuden parantamiseksi että yleisemmin muita tietoteknisiä ratkaisuja, joilla sähkökulutusta voidaan minimoida. Kirjallisuudesta tiedetään, että tietotekniset järjestelmät tuottivat 2 % kaikista hiilidioksidipäästöistä vuonna 2007. Vihreässä IT:ssä kehitetään ratkaisuja energiatehokkuuden parantamiseksi. Useimmat ratkaisut perustuvat siihen havaintoon, että sähkölaitetta käytetään vain ajoittain, mutta laite silti kuluttaa sähköä ollessaan odotustilassa. Työssä kehitetyillä menetelmillä pyritään havaitsemaan tällaisia ajanjaksoja, joissa voidaan ohjata laite vähäenergiseen tilaan. Työssä käydään perusteellisesti läpi tarvittava teoreettinen tausta: jonoteoria, säätöteoria ja tilastollinen testaus, jotta oma ratkaisu voi ymmärtää ilman taustakirjallisuutta. Ratkaisun toimivuutta laskentaklusterin energian säästämiseksi on työssä kokeiltu myös käytännössä