Energieverbrauchsmessung in der Cloud

Die zunehmende Nutzung von Cloud- Diensten hat zu einer wachsenden Besorgnis über den CO₂-Fußabdruck geführt. Während einige Anbieter bereits Maßnahmen ergreifen, um ihre Umweltauswirkungen zu reduzieren, bleibt die Transparenz in Bezug auf den CO₂-Ausstoß der Cloud-Infrastruktur weiterhin eine Herausforderung.

Aktuelle Situation

Bisher haben Cloud-Anbieter ihren CO₂-Fußabdruck nicht umfassend offengelegt. Dies erschwert es Nutzern, bewusste Entscheidungen zu treffen.¹ Doch die Sensibilisierung für dieses Thema steigt langsam.

Erste Daten sind auf Anfrage verfügbar, doch eine umfassende Berichterstattung steht noch aus.

Behauptungen der Hyperscaler

Einige Hyperscaler postulieren, dass ihre Rechenzentren in der Cloud bis zu 93 Prozent energie- und bis zu 98 Prozent CO₂-effizienter sind als firmeneigene Rechenzentren. Diese Aussagen sind jedoch abhängig vom jeweiligen Anbieter und sollten kritisch hinterfragt werden.²

Herausforderungen bei der Messung

Tools zum Monitoring des Energieverbrauchs

Um den Ressourcenverbrauch von Anwendungen zu überwachen, setzen viele Unternehmen auf Tools wie Prometheus³ und Grafana⁴. Diese Kombination ermöglicht die Erfassung von Metriken und die Visualisierung in Echtzeit.

Eine optimale Lösung für mehr Nachhaltigkeit in der Cloud wäre es, wenn neben dem Stromverbrauch der Anwendungen ebenfalls das daraus resultierende CO₂– Äquivalent transparent gemacht werden könnten.

Cloud Toolkit für jPowerMonitor

jPowerMonitor⁵ ist eine Bibliothek zur Stromverbrauchsmessung von Java-Anwendungen. Sie bietet eine JUnit-Erweiterung für die Energieanalyse von Tests und einen Java-Agent, der den Energieverbrauch zur Laufzeit überwacht und die Basis für Optimierungstipps liefert.

jPowerMonitor kann den Stromverbrauch, wie zum Beispiel der CPU oder des Gesamtsystems jedoch nicht selbst auslesen, sondern ist dazu auf ein Mess- Backend mit REST- oder CSV-Schnittstelle angewiesen. Auf physischen Rechnern ist das kein Problem, da unter Windows Werkzeuge wie LibreHardwareMonitor⁶ oder unter Linux das bereits erwähnte RAPL verfügbar sind.

Ein geplantes Cloud-Toolkit für jPowerMonitor zielt darauf ab, die Transparenz des Energieverbrauchs in der Cloud zu verbessern. Es wird folgende Erweiterungen der bestehenden Library implementieren:

• Prometheus-Schnittstelle: Nutzer können den Stromverbrauch ihrer mit dem jPowerMonitor-Java- Agent gestarteten Anwendungen über eine Prometheus-Schnittstelle abrufen.
• Stromverbrauchsschätzung: Basierend auf CPU- Auslastungsdaten bietet das jPowerMonitor Cloud- Toolkit eine Schätzung des Stromverbrauchs, selbst in virtualisierten Umgebungen. Die Methodik basiert auf den Prinzipien von Cloud Carbon Footprint⁷.

Fazit

Die Cloud-Branche muss sich stärker für Transparenz und Nachhaltigkeit einsetzen. Nutzer sollten Zugang zu umfassenden Informationen haben, um fundierte Entscheidungen zu treffen und den CO₂-Fußabdruck zu minimieren.

Das jPowerMonitor Cloud-Toolkit strebt die Entwicklung einer Open-Source-Lösung an, die den Stromverbrauch und den CO₂-Fußabdruck von Java-Anwendungen auch in der Cloud transparent macht. Während wir auf flächendeckende Messschnittstellen bei allen Hyperscalern warten, bietet jPowerMonitor vorübergehend Schätzmethoden zur Ermittlung dieser Werte an.