Af Aksel Brinck, Alt om Data
Denne artikel er oprindeligt bragt på Alt om Data. Computerworld overtog i november 2022 Alt om Data. Du kan læse mere om overtagelsen her.
Internettet er blandt vor tids største klimasyndere. Servere i datacentre har lige så stor en CO2-udledning som den samlede flytrafik i verden, og udledningen forventes at vokse til det dobbelte inden for få år. Men nu kan en danske opfindelse tage toppen af energifrådseriet.
For en håndfuld år siden var professor Mikkel Thorup en af forskerne bag en algoritme, som kan effektivisere computerserveres arbejdsgange og dermed spare energi og ressourcer. It-giganter som Vimeo og Google implementerede begejstret algoritmen i deres systemer, og videotjenesten Vimeo afslørede, at algoritmen reducerede dens forbrug af båndbredde med otte gange.
Udnytter overkapacitet
Nu har Mikkel Thorup og to forskerkolleger fra Københavns Universitet lavet den perfekte udgave af den smarte algoritme, forklarer forskningsinstitutionen. Set skulle gøre algoritmen i stand til at løse et grundlæggende problem i computersystemer mange gange hurtigere end i dag: At nogle servere bliver overbelastede, mens andre har plads til overs.
Grafen viser udviklingen i videotjenesten Vimeos forbrug af båndbredde før og efter implementeringen af de danske forskeres algoritme. Illustration: Vimeo."Vi har fundet en algoritme, der fjerner en af de store årsager til overbelastede servere en gang for alle. Vores tidligere algoritme var en gevaldig forbedring i forhold til den måde, industrien gjorde det på i forvejen, men denne her er mange gange bedre og bruger så få ressourcer som overhovedet muligt. Og alle er velkomne til at bruge den gratis," siger professor Mikkel Thorup fra Datalogisk Institut, som har udviklet algoritmen sammen med Anders Aamand og Jakob Bæk Tejs Knudsen fra samme institut.
Internettrafikken er forbryderen
Servere bliver ofte overbelastede, fordi de modtager flere anmodninger fra klienter, end de har kapacitet til. Det kan være, når en bruger beder om at se en bestemt video på Vimeo eller film på Netflix. Computersystemerne har derfor ofte brug for at flytte rundt på klienter mange gange for at opnå en balanceret fordeling mellem de forskellige servere.
Men det er et svært matematisk regnestykke, da der kan være en milliard servere involveret i systemet, som oven i købet er omskifteligt, fordi nye klienter og servere hele tiden kommer og går. Det giver sig tit udslag i overbelastninger og servernedbrud, men altså også et ressourceforbrug, som samlet set kan mærkes i klimaregnskabet.
Professor Mikkel Thorup har stået i spidsen for udviklingen af den forbedrede algoritme."Og da internettrafikken er i nærmest eksplosiv stigning, vil problemet hele tiden vokse. Derfor er der brug for en skalérbar løsning, som ikke er afhængig af hvor mange servere, der er involveret - og sådan en løsning er vores algoritme netop," forklarer Mikkel Thorup.
Ifølge it-selskabet Cisco vil internettrafikken vokse til det tredobbelte fra 2017 til 2022, og til næste år vil online-videoer udgøre 82 procent af al internettrafik.
Klienterne fordeles mellem serverne
Den nye algoritme sørger for, at klienterne bliver fordelt så ligeligt som muligt mellem serverne ved at flytte rundt på klienter færrest muligt gange og hente indhold så lokalt som muligt.
Hvis man for eksempel vil sikre, at fordelingen af klienter mellem serverne balancerer, så ingen af serverne er over 10 procent mere belastet end andre, kunne den gamle algoritme klare en opdatering ved at flytte en klient 100 gange, mens den nye er nede på 10 flytninger, og det selv hvis der er milliarder af klienter og servere i systemet, forklares det.
Måske allerede i brug
I et mere matematisk sprog betyder det, at hvis balancen skal overholdes inden for en faktor 1+1/X, er forbedringen i antal flytninger fra X2 til X, hvilket generelt er umuligt at gøre bedre, beretter universitetet.
Eftersom mange store IT-virksomheder allerede har implementeret Mikkel Thorups tidligere algoritme, tror han, at den nye algoritme vil blive taget i brug af industrien med det samme - og at den muligvis allerede er i brug.