Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
A Holistic Investigation of Energy Efficiency in Peer-to-Peer and Client-server Based Media Content Distribution.
KTH, School of Computer Science and Communication (CSC).
2011 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

Today we are facing a new world; a world in which some envisage available resources running out in a foreseeable future. It makes the optimization of the current services and products and re-inventing them inevitable. We know about the dramatic and exponential increase in IT sector energy consumption, which is roughly doubling every 5 years. This is despite the fact that barely any deep empirical research had been done due to the complexity of the issue and lack of information.

This research focuses on two extreme forms of content distribution namely Peer-to-Peer and client-server and also an intermediary form, hybrid of both forms. The aim of this research is to find the most influential factors that affect energy consumption. Identifying and analyzing the numerous complex parameters affecting is hard, primarily due to the scarcity of data and figures and the difficulty in weighing the studied parameters. This research paper will therefore not attempt to present any absolute answer to questions such as "what is best?" from different perspectives. The report looks at three distinct parameters, "performance", "energy consumption" and "users' behavior aspects". The results identified solutions which could be characterized as "better" based on different factors and approaches and in different scenarios, for example work-induced and baseline energy measurements. "Baseline energy" represents the energy a working station consumes regardless of the workload being imposed on it. In other words, it is the energy the station consumes in idle state. But "work-induced" energy is the excessive energy added to baseline energy when the station is required to do extra processes or serving to other users.

The goal has thus been to map a complex geography of parameters, providing for postulates regarding the most influential. This provided the basis for a concrete discussion about the reduced numbers of relevant parameters. It is noteworthy to say that any attempt to embark on weighting the various parameters was severely hindered by lack of numerical data.

The overall conclusions were thus somewhat of an "It all depends on ..." quality. The paper concludes that while Peer-to-Peer systems are more efficient in end system consumption, data-centers fare better on network-wise energy consumption. Ultimately, the decision on which is preferable depends on the relative magnitude of these two components which in turn depends greatly on the "nature" of the task. Computation-intensive tasks spend most of their energy in end systems while network energy is more relevant for communication-intensive tasks.

During the project, several difficulties were encountered when trying to have a dialogue with firms engaged in or relevant to content distribution. It was either because they were busy or because they were reluctant to divulge any information. As a result much data and idea gathering was based on desktop research, and interviews with researchers from academic settings. This research, providing a framework of influential parameters, should have the potential to be a baseline for further work. Hopefully it thus can contribute to the path towards sustainability and less energy consumption.

Abstract [sv]

Idag står vi inför en ny värld, en värld där vissa tänka tillgängliga resurser att ta slut i en överskådlig framtid. Det gör optimering av befintliga tjänster och produkter och att uppfinna dem oundviklig. Vi känner till det dramatiska och exponentiell ökning av IT-sektorn energiförbrukningen, vilket ungefär är fördubblas vart 5 år. Detta trots att knappt några djupa empiriska forskningen hade gjorts på grund av frågans komplexitet och brist på information.

Denna forskning fokuserar på två extrema former av distribution av innehåll nämligen Peer-to-peer och klient-server och även en förmedlande form, hybrid av bägge formerna. Syftet med denna forskning är att hitta de mest inflytelserika faktorerna som påverkar energiförbrukningen. Identifiera och analysera de många komplexa parametrar som påverkar är svårt, främst på grund av bristen på data och siffror och det är svårt att väga de studerade parametrarna. Denna uppsats kommer därför inte att försöka presentera någon absolut svar på frågor som "vad är bäst?" Ur olika perspektiv. Rapporten granskar tre olika parametrar, "performance", "energiförbrukning" och "användare" aspekter beteende ". Resultaten identifierade lösningar som skulle kunna karaktäriseras som "bättre" baserade på olika faktorer och metoder och i olika scenarier, till exempel arbete-inducerad och baslinjen mätningar energi. "Baseline energi" representerar den energi som en fungerande station förbrukar oavsett arbetsbelastningen införs på den. Med andra ord är det den energi stationen förbrukar i viloläge. Men "work-inducerad" energi är den överdrivna energin läggas till baslinjen energi när stationen är skyldig att göra extra processer eller servering till andra användare

Målet har alltså varit att kartlägga en komplex geografi parametrar, som föreskriver postulat om de mest inflytelserika. Detta utgjorde grunden för en konkret diskussion om minskat antal relevanta parametrar. Det är anmärkningsvärt att säga att varje försök att ge sig in i viktningen av de olika parametrarna var kraftigt hindras av brist på numeriska data.

Det övergripande slutsatser var alltså något av en "Allt hänger på ..." kvalitet.Pappret drar slutsatsen att medan Peer-to-peer-system är mer effektiva i slutet system för konsumtion, data-centers klarar sig bättre på nät-vis energiförbrukning. Ytterst beror det beslut som är att föredra om den relativa storleken av dessa två komponenter som i sin tur beror mycket på "natur" av uppgiften. Beräkning-intensiva uppgifter tillbringar större delen av sin energi på slutet system, medan nätverk energi är mer relevant för kommunikation-intensiva uppgifter.

Under projektet har flera svårigheter när man försöker ha en dialog med företag som bedriver eller relevant för distribution av innehåll. Det var antingen för att de var upptagna eller för att de var ovilliga att lämna ut information. Som ett resultat av mycket data och idén att samla byggde på skrivbordet forskning och intervjuer med forskare från akademiska inställningar. Denna forskning, som ger en ram av inflytelserika parametrar, bör ha potential att vara en grund för fortsatt arbete. Förhoppningsvis kan därmed bidra till en utveckling mot hållbarhet och lägre energiförbrukning.

Place, publisher, year, edition, pages
2011.
Series
Trita-CSC-E, ISSN 1653-5715 ; 2011:141
National Category
Computer Science
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-130742OAI: oai:DiVA.org:kth-130742DiVA: diva2:654189
Educational program
Master of Science - Media Management
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2013-10-07 Created: 2013-10-07

Open Access in DiVA

No full text

Other links

http://www.nada.kth.se/utbildning/grukth/exjobb/rapportlistor/2011/rapporter11/mansoori_yashar_11141.pdf
By organisation
School of Computer Science and Communication (CSC)
Computer Science

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 29 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf