可再生能源在应对气候变化中的重要性

可再生能源是应对气候变化的重要步骤。化石燃料燃烧产生的能源是碳排放的主要驱动因素之一。然而，全天候使用可再生能源运行数据中心存在困难。通常情况下，除了少数例外，工作负载并不运行在可再生能源上。

可再生能源的挑战

Martin Lippert在OOP 2023 Digital上讨论了使用可再生能源运行工作负载的问题。他指出，大多数可再生能源并非全天候可用，其产量也不稳定。风能和太阳能的产量随时间波动，这与能源消费的时间通常不匹配。将可再生能源的生产和消费尽可能对齐，以便放弃其他能源来源，是一个巨大的挑战。

数据中心的“100%可再生能源”声明

数据中心通常声称使用“100%可再生能源”，但这通常仅意味着运营公司购买的可再生能源总量与数据中心的总消费量相等，并不意味着数据中心时刻都能获得足够的可再生能源。

解决可再生能源问题的多方面策略

Lippert建议从多个方面解决问题：增加可再生能源生产、减少能源消耗以及提高工作负载的灵活性。我们需要考虑工作负载在何时、何地以及是否运行的灵活性。工作负载越灵活，数据中心就越容易节省能源，越容易将可再生能源的可用性与能源消费对齐。

灵活工作负载的示例

例如，可以在特定时刻自动运行在可再生能源最丰富的数据中心的工作负载，或者在可再生能源可用时运行批处理工作负载，而不是在固定日期和时间运行，或者在不使用时完全不运行工作负载。

Java和Spring Boot的技术进步

Lippert提到，广泛使用的构建业务应用的技术栈是Java和Spring Boot。过去，启动这些应用需要数秒甚至数分钟，但现在有了显著变化。GraalVM原生镜像技术及其在Spring Boot中的支持，允许将Spring Boot应用提前编译为启动时间仅需毫秒的原生可执行文件。这为全球数百万业务应用提供了更可持续和更灵活的“扩展至零”架构和平台的可能性。

软件编写与操作对碳排放的影响

编写和操作软件的方式对碳排放和气候变化有影响。Lippert总结道，我们不应等待他人解决问题，而应编写更环保的软件。

僵尸和空闲工作负载的问题

InfoQ采访了Martin Lippert关于处理僵尸和空闲工作负载的问题。

僵尸工作负载的问题

僵尸工作负载源自zombie/comatose servers redux研究，该研究分析了多个数据中心及其部署的工作负载。研究中将已部署但从未使用的工作负载称为“僵尸”。研究发现，僵尸工作负载并非小众问题，占所有部署工作负载的1/4到1/3。这些工作负载消耗能源和硬件资源，识别并移除它们可以节省大量能源。VMware的云管理软件等工具已内置自动识别僵尸工作负载的功能，自动化是关键。

空闲工作负载的解决方案

空闲工作负载有时使用，有时不使用。对于这些工作负载，我们不能删除它们，甚至无法准确预测它们何时被使用。一种方法是采用“扩展至零”架构和技术，使这些工作负载仅在需要时运行。虽然这对于许多现有工作负载来说并不简单，但已有架构和技术允许将应用重构为更小的部分，使其在毫秒内启动，适合许多按需方法。