Un progetto per lo sviluppo di una soluzione integrata volta ad ottimizzare la gestione dei workload su piattaforme cloud e basata sulla possibilità di predire le risorse effettivamente utilizzate dalle macchine virtuali, con l’obiettivo di controllare meglio i consumi energetici dell’hardware, ma senza per questo sacrificare le performance o scendere sotto i requisiti minimi richiesti dagli utilizzatori virtual machine. E’ l’idea alla base del progetto dell’Università di Pisa (dipartimento di Ingegneria dell’Informazione) con Aruba e della partnership attraverso la quale le due realtà si attivano insieme su progetti sperimentali per lo sviluppo di algoritmi di predizione nell’utilizzo del cloud e per l’ottimizzazione di prestazioni e consumi. Alla base, l’analisi di dati storici relativi alle virtual machine e, tramite lo sviluppo di specifici algoritmi.
Il contesto ed il bisogno
Il senso del progetto è attuale ed è da individuare nell’attenzione crescente sui temi dell’efficienza energetica, nella progettazione non solo delle infrastrutture come i data center, ma anche dei servizi. E non solo per ragioni economiche. Basta far riferimento in questo senso alle normative tra cui la Eed (Energy Efficiency Directive della Commissione UE). Tra i vantaggi degli ambienti cloud, alla base anche del successo dell’architettura vi è da sempre la possibilità di utilizzo dinamica e flessibile, a patto di riuscire a tenere sotto controllo gli effettivi consumi ed i costi, per esempio modulando in maniera predittiva le risorse hardware rispetto alle specifiche necessità dei clienti.
Il metodo e la soluzione
Il progetto congiunto cui lavora l’università con Aruba punta a sviluppare due differenti algoritmi. Il primo di profilazione dinamica delle virtual machine così da modellizzare alcuni profili sulla base dello storico dei consumi di risorse; il secondo per la gestione delle VM, in grado di sfruttare i profili ottenuti per orchestrare le loro esecuzioni sui diversi hardware che compongono la piattaforma cloud.
Il progetto, infatti, fa leva sull’utilizzo di una piattaforma cloud basata sulla predizione dei carichi ed una soluzione integrata di gestione cloud e prevede un proof of concept basato su Openstack per la sperimentazione sul campo attraverso casi applicativi. In particolare si vuole accendere la possibilità di poter muovere e distribuire, sfruttando le capacità predittivie (e sulla base dei dati storici), il carico tra i nodi Openstack per ottimizzare l’uso delle risorse sui nodi ma anche garantire la disponibilità di risorse adeguate alle richieste dei clienti, ottimizzando l’utilizzo dei server dedicati al servizio, ed infine si vuole disporre di nodi di computation in stand-by nei cluster Openstack da attivare in base alle esigenze di distribuzione del carico.
“Abbiamo attivi diversi laboratori dedicati alla ricerca per il “4.0 e il 5.0”, che hanno ormai acquisito una rilevanza non solo locale, ma anche nazionale e internazionale – spiega Andrea Caiti, direttore del Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione -. E numerose sono le richieste di collaborazione da parte di realtà imprenditoriali per corsi di formazione, co-progettazione di soluzioni, uso della strumentazione all’avanguardia dei nostri laboratori per studi di prodotto, e anche per istituire laboratori di ricerca congiunti”.
I vantaggi
Un’apertura al territorio e un dinamismo, quelli in campo per questo progetto, che consentono di contribuire a colmare il divario tra ricerca e impresa, mettendo allo stesso tavolo mondi che solitamente si parlano poco. Un pensiero su cui insiste anche Carlo Vallati, responsabile scientifico della collaborazione: “La possibilità di lavorare con Aruba consente al dipartimento di operare su temi di frontiera nell’ambito delle tecnologie cloud computing”. E realizzare soluzioni innovative “con un impatto su ambiti come l’efficientamento energetico e la sostenibilità ambientale, cruciali anche per lo sviluppo del cloud”.
E’ Daniele Migliorini, head of Engineering di Aruba, ad insistere ancora sui vantaggi delle collaborazioni tra le organizzazioni che contribuiscono allo sviluppo delle competenze e della ricerca e le realtà di impresa.
“Si tratta di un progetto significativo nel produrre innovazione utilizzando il machine learning per l’ecosistema cloud. E la partnership riflette l’impegno nella collaborazione tecnologica con istituzioni accademiche di eccellenza nel panorama italiano al fine di offrire soluzioni all’avanguardia e soddisfare le esigenze in rapida evoluzione del mercato”.
Dal progetto si attende la realizzazione di soluzioni declinabili su ampia scala in grado di declinare i vantaggi di AI e ML per l’ottimizzazione dei consumi e la sostenibilità.
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