Réduire l'empreinte carbone des systèmes distribués multi-sites en optimisant la gestion des tâches et du matériel

Reducing the carbon footprint of multi-site distributed systems by optimising task and hardware management

• Auteur / Autrice : Guillaume Raffin
• Direction : Denis Trystram
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Inscription en doctorat le 01/02/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale mathématiques, sciences et technologies de l'information, informatique (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'Informatique de Grenoble

Mots clés

Mots clés libres

Carbone

Systèmes distribués

Cloud

Conteneurs

Kubernetes

Effet rebond

Carbon

Distributed systems

Cloud

Containers

Kubernetes

Rebound effect

Résumé

La contribution importante de l'informatique au dérèglement climatique nous pousse à étudier des solutions et à favoriser l'utilisation de l'électricité bas carbone, dont la production varie au cours du temps et selon le lieu. Pour être déployées sur le terrain, ces solutions doivent être adaptées à l'essor du cloud et des conteneurs. On s'intéresse en particulier au levier de l'ordonnancement des tâches, qui consiste à décider où et quand chaque tâche va s'exécuter. Il existe trois familles d'approches pour allouer des ressources aux tâches dans un environnement multi-site. À notre connaissance, la plupart des travaux se sont concentrés sur le placement de machines virtuelles, et ne sont donc pas toujours adaptés aux conteneurs. Une récente revue de la littérature pointe d'ailleurs le manque de travaux sur la gestion des conteneurs, alors même qu'ils sont de plus en plus utilisés. Nous souhaitons aller plus loin, d'une manière adaptée à l'essor des conteneurs (et notamment aux services), dans l'objectif de réduire l'empreinte carbone de l'informatique distribuée. Un travail de prospection est également nécessaire afin de mitiger le potentiel effet rebond, qui viendrait annuler les bénéfices de toute optimisation.

The significant contribution of information technology to climate change has prompted us to study solutions and to promote the use of low-carbon electricity, the production of which varies over time and by location. To be deployed in the field, these solutions must be adapted to the rise of the cloud and containers. Of particular interest is the lever of task scheduling, which involves deciding where and when each task will run. There are three families of approaches to allocate resources to tasks in a multi-site environment. To the best of our knowledge, most of the work has focused on virtual machine placement, and is therefore not and are therefore not always adapted to containers. A recent review of the literature points out the lack of work on the management of even though they are increasingly used. We would like to go further, in a way that is adapted to the rise of containers (and in particular to services), with the objective of reducing the carbon footprint of distributed computing. We also need to explore ways to mitigate the potential rebound effect, which would cancel out the benefits of any optimization.