Cooperative vs. non-cooperative marketplace for computing jobs to be run on geo-distributed data centers only supplied by renewable energies

Georges da Costa (), Atom Deutsch-Filippi, Igor Fontana de Nardin (), Jean-Marc Nicod (), Veronika Rehn-Sonigo () and Patricia Stolf ()
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Georges da Costa: IRIT-SEPIA - Système d’exploitation, systèmes répartis, de l’intergiciel à l’architecture - IRIT - Institut de recherche en informatique de Toulouse - UT Capitole - Université Toulouse Capitole - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - TMBI - Toulouse Mind & Brain Institut - UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse
Atom Deutsch-Filippi: IRIT-SEPIA - Système d’exploitation, systèmes répartis, de l’intergiciel à l’architecture - IRIT - Institut de recherche en informatique de Toulouse - UT Capitole - Université Toulouse Capitole - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - TMBI - Toulouse Mind & Brain Institut - UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse
Igor Fontana de Nardin: IRIT-SEPIA - Système d’exploitation, systèmes répartis, de l’intergiciel à l’architecture - IRIT - Institut de recherche en informatique de Toulouse - UT Capitole - Université Toulouse Capitole - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - TMBI - Toulouse Mind & Brain Institut - UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse, UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse
Jean-Marc Nicod: FEMTO-ST - Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) - UTBM - Université de Technologie de Belfort-Montbeliard - ENSMM - Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - UFC - Université de Franche-Comté - UBFC - Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE]
Veronika Rehn-Sonigo: FEMTO-ST - Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) - UTBM - Université de Technologie de Belfort-Montbeliard - ENSMM - Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - UFC - Université de Franche-Comté - UBFC - Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE]
Patricia Stolf: IRIT-SEPIA - Système d’exploitation, systèmes répartis, de l’intergiciel à l’architecture - IRIT - Institut de recherche en informatique de Toulouse - UT Capitole - Université Toulouse Capitole - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique - Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - TMBI - Toulouse Mind & Brain Institut - UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse - UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier - Comue de Toulouse - Communauté d'universités et établissements de Toulouse

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Abstract: Abstract Since the Paris Agreement, there has been increased focus on decreasing greenhouse gas (GHG) emissions related to power supply. Data centers are a huge energy consumer sector due to their continuous operational demand. A way to reduce their impact on GHG is by using renewable energy in their power supply. However, renewable energy introduces production intermittence since it depends on the climate conditions. Geo-distributed data centers can exploit diverse climate conditions to diminish the problem. This work presents a geo-distributed data center marketplace only supplied by renewable energies. In our marketplace model, the data centers are independent and compete for the users' jobs. The winner data center is defined using a reverse auction process. We compare different aspects, such as centralized/distributed architectures and cooperative/non-cooperative marketplaces. Our results show that the cooperative and distributed data center model earns more money (5.39% more money), wastes less energy (3.81% less energy), and provides higher QoS (improvement of 4.31% for services and 2.71% for tasks).

Keywords: Renewable energy; Auction; Marketplace; Cloud computing (search for similar items in EconPapers)
Date: 2025
New Economics Papers: this item is included in nep-ene and nep-env
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Published in Cluster Computing, 2025, 28 (10), pp.637. ⟨10.1007/s10586-025-05300-5⟩

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DOI: 10.1007/s10586-025-05300-5

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