Seminar IPCEI-CIS: Nachhaltigkeit und ressourceneffiziente Workload-Platzierung

Die Verlagerung einer Arbeitslast kann Ressourcen sparen, zusätzliche Datenübertragungen verursachen oder die Dienstqualität verschlechtern. Der Workshop behandelt diese Zusammenhänge anhand eines klar begrenzten Cloud-Edge-Szenarios. Bewertet werden zeitliche und räumliche Platzierung, benötigte Kapazität und der Einfluss unterschiedlicher Betriebsbedingungen.

Die praktische Arbeit erfolgt mit vorbereiteten Verbrauchs- und Lastdaten. Annahmen werden offen ausgewiesen, damit Schätzwerte nicht mit gemessenen Einsparungen verwechselt werden. Ziel ist eine belastbare Entscheidungsmethode für Planung und Betrieb; eine vollständige Umweltbilanz der gesamten Infrastruktur ist ein eigenständiges Vorhaben.

Lernziele

• Energie, Leistung, Auslastung und Emissionsschätzungen mit passenden Systemgrenzen unterscheiden.
• Standort- und Zeitvarianten unter verbindlichen Anforderungen an Datenhaltung und Dienstqualität vergleichen.
• Entscheidungen samt Annahmen, Unsicherheiten und erforderlichen Nachmessungen dokumentieren.

Seminarinhalte

1. Messgrößen und Systemgrenzen
2. Workload-Profile und harte Randbedingungen
3. Energie und Emissionen vergleichen
4. Platzierungsregeln entwickeln
5. Nachweis und betriebliche Einführung

1. Messgrößen und Systemgrenzen

Unterscheidung von Leistung und Energie, Auslastung und effizienter Nutzarbeit. Festlegung der betrachteten Geräte, Laufzeiten und Übertragungswege. Bewertung direkter Messung, Schätzung und unvollständiger Telemetrie; Einordnung von Rechenzentrumskennzahlen gegenüber dem Verbrauch einer konkreten Anwendung.

2. Workload-Profile und harte Randbedingungen

Erfassung von Rechenbedarf, Datenmenge, zeitlicher Flexibilität und Abhängigkeiten. Festlegung zulässiger Standorte, maximaler Antwortzeiten und Verfügbarkeitsanforderungen. Trennung unverhandelbarer Bedingungen von Optimierungszielen, damit eine rechnerisch günstige Variante nicht aufgrund unzulässiger Betriebsannahmen ausgewählt wird.

3. Energie und Emissionen vergleichen

Berechnung einfacher Szenarien aus Energiebedarf und passend abgegrenztem Emissionsfaktor. Berücksichtigung von Übertragungen, Leerlauf und zusätzlichen Ressourcen. Prüfung der Einheiten, Zeitbezüge und Unsicherheiten sowie Sensitivitätsanalyse für veränderte Last, Laufzeit und unvollständige Messwerte.

4. Platzierungsregeln entwickeln

Vergleich lokaler, zentraler und zeitlich verschobener Verarbeitung. Kombination von Latenzgrenzen, Kapazität, Kosten und Energieindikatoren in einer nachvollziehbaren Entscheidungsregel. Untersuchung des Verhaltens bei fehlenden Daten oder nicht verfügbaren Ressourcen und Festlegung einer sicheren betrieblichen Ersatzregel.

5. Nachweis und betriebliche Einführung

Dokumentation der gewählten Variante mit Voraussetzungen und Grenzen. Ableitung eines Messplans für einen Pilotbetrieb und Festlegung einer geeigneten Vergleichsbasis. Prüfung, welche Einsparung tatsächlich gemessen werden muss und welche Aussagen wegen fehlender Hardware- oder Lebenszyklusdaten offenbleiben.

Praxisworkshop

1. Systemgrenze und Pflichtbedingungen einer Beispielarbeitslast festlegen.
2. Drei Platzierungsvarianten mit denselben Eingangsdaten berechnen.
3. Die Wirkung geänderter Last- und Emissionsannahmen untersuchen.
4. Eine begründete Platzierungsregel samt Ersatzverhalten formulieren.
5. Messbedarf und Grenzen der getroffenen Aussage dokumentieren.

Schulungsumgebung

Die Schulungsumgebung wird vom Kunden bereitgestellt. Arbeitsplatz mit Tabellenkalkulation, vorbereitete Lastprofile und klar gekennzeichnete Beispielwerte für Energie- und Emissionsbetrachtungen. Optional vorhandene kundeneigene Messdaten können nach vorheriger Aufbereitung in dieselbe Bewertungsmethode eingeordnet werden.

Die benötigten Softwarestände, Berechtigungen, Testdaten und Rücksetzmöglichkeiten werden vor Seminarbeginn abgestimmt und geprüft. Übungen erfolgen ausschließlich in freigegebenen Testumgebungen.