Investigating Energy Consumption and Performance Trade-off for Interactive Cloud Application

Autor: Sabbir Hasan, Thomas Ledoux, Frederico Alvares, Jean-Louis Pazat
Přispěvatelé: Design and Implementation of Autonomous Distributed Systems (MYRIADS), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SYSTÈMES LARGE ÉCHELLE (IRISA-D1), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes 1 (UR1), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Département Automatique, Productique et Informatique (IMT Atlantique - DAPI), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Aspect and Composition Languages (ASCOLA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES), Labex CominLabs, EPOC Project, Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), IMT Atlantique (IMT Atlantique), Aspect and Composition Languages (LS2N - équipe ASCOLA), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2017
Předmět:
Engineering
Control and Optimization
Distributed computing
Real-time computing
Autonomic computing
Cloud computing
02 engineering and technology
[INFO.INFO-SE]Computer Science [cs]/Software Engineering [cs.SE]
Sustainable computing
7. Clean energy
Green computing
[INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering
0202 electrical engineering
electronic engineering
information engineering
Green IT
Renewable Energy
Sustainability and the Environment
business.industry
Quality of service
Node (networking)
Performance analysis
020206 networking & telecommunications
Cloud application
Energy consumption
Renewable energy
Computational Theory and Mathematics
Hardware and Architecture
Benchmark (computing)
Carbon footprint
020201 artificial intelligence & image processing
[INFO.INFO-DC]Computer Science [cs]/Distributed
Parallel
and Cluster Computing [cs.DC]
business
Software
Zdroj: IEEE Transactions on Sustainable Computing
IEEE Transactions on Sustainable Computing, IEEE, 2017, 2 (2), pp.113-126. ⟨10.1109/TSUSC.2017.2714959⟩
IEEE Transactions on Sustainable Computing, 2017, 2 (2), pp.113-126. ⟨10.1109/TSUSC.2017.2714959⟩
ISSN: 2377-3782
DOI: 10.1109/TSUSC.2017.2714959⟩
Popis: With the ever growing demand and popularity of cloud based services, data centers have to urgently face energy consumption issue. Similar to other large consumers of power, data centers find themselves increasingly pressured to reduce their carbon footprint. In response, cloud providers have started to set sustainability goals to reduce carbon emissions by using renewable sources to their services. Traditionally, batch processing cloud applications are deadline oriented, hence they can be easily adapted with the different green energy profile. Whereas, interactive cloud applications are imposed with several performance criteria. This paper, the first of its kind, investigates a thorough analysis of energy consumption and performance trade-off by allowing smart usage of green energy for interactive cloud application. Moreover, we propose an auto-scaler, named SaaScaler, that implements several control loop based application controllers to satisfy different performance (i.e., response time, availability, and user experience) and resource aware metrics (i.e., quality of energy). Based on extensive experiments with RUBiS benchmark and real workload traces using single compute node in Openstack/Grid’5000, results suggest that 13 percent brown energy consumption can be reduced without deprovisioning any physical or virtual resources at IaaS layer while 29 percent more users can access the application by dynamically adjusting capacity requirements. Furthermore, our investigation verifies that the energy consumption deviates as little as .07 percent when our approach is scaled using several physical nodes.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: