The impact of innovative ICT technologies on the power consumption and CO2 emission of HTTP servers

Abstract: The ICT technologies and their adoption from the population are growing fast, and the energy that this industry requires has followed the same trend, even considering all the improvements in efficiency during the last decades. This is because the increment in data centers and information outpaces all the efficiencies that have been adopted over the years. The HTTP servers have been optimizing data usage performance over the years, however, data centers still consume more and more energy due to the high demand they have. The objective of this study is to develop a tool that compares cache and non-cache servers' energy, hence CO2 emissions performances, using a simple and an advanced model. The simple model is based on a compilation of extensive data analysis including more detailed information and inputs, and the advanced model considers an energy consumption comparison between cache and non-cache technology. A database of CO2 emissions per MWh of 49 countries is created that forecasts this rate until 2030. The results show that cache servers are between 20% and 5% more efficient than non-cache in terms of energy consumption for files under 5MB. However, the efficiency level varies depending on the file size that is transferred. Therefore, improved ICT technology has the potential to reduce thousands of tons of CO2 per year if more websites adopt it. For example, an average news website with 300k visits per day could reduce around 150 tonCO2/year. IKT-teknikerna och deras antagande från befolkningen växer snabbt, och den energi som denna industri kräver har följt samma trend, även med tanke på alla effektivitetsförbättringar under de senaste decennierna. Detta beror på att ökningen av datacenter och information överträffar alla effektivitetsvinster som har antagits under åren. HTTP-servrarna har optimerat dataanvändningsprestanda under åren, men datacenter förbrukar fortfarande mer och mer energi på grund av den höga efterfrågan de har. Syftet med denna studie är att utveckla ett verktyg som jämför cache- och icke-cache-servrars energi, därav CO2-utsläppsprestanda, med hjälp av en enkel och en avancerad modell. Den enkla modellen är baserad på en sammanställning av omfattande dataanalyser inklusive mer detaljerad information och indata, och den avancerade modellen tar hänsyn till en energiförbrukningsjämförelse mellan cache- och icke-cache-teknik. En databas med CO2-utsläpp per MWh för 49 länder skapas som prognostiserar denna takt fram till 2030. Resultaten visar att cacheservrar är mellan 20% och 5% effektivare än icke-cache vad gäller energiförbrukning för filer under 5MB. Effektivitetsnivån varierar dock beroende på filstorleken som överförs. Därför har förbättrad IKT-teknik potential att minska tusentals ton CO2 per år om fler webbplatser använder den. Till exempel kan en genomsnittlig nyhetswebbplats med 300 000 besök per dag minska cirka 150 ton CO2/år.