Устойчивое развитие стало одной из важных тем среди разработчиков программного и аппаратного обеспечения, даже для небольших компаний, а клиенты чрезвычайно заинтересованы в уровне устойчивости компаний в последние два десятилетия, в связи с растущим использованием энергии во всем мире.. Превосходство информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) для окружающей среды на протяжении всего жизненного цикла было исследовано учеными, чтобы подчеркнуть важность экологически чистых и устойчивых облачных систем. Даже самый быстрый переход от локальных систем к зеленым облачным системам может не решить существующие экологические проблемы. С другой стороны, растущее использование компьютеров во всем мире продолжает наносить ущерб с точки зрения энергопотребления.
Данное исследование показывает, как научные изыскания повлияли на устойчивость и энергопотребление "зеленых" облачных систем.
Зеленые облачные системы — это облачные системы, которые являются экологически чистыми за счет использования возобновляемых источников энергии и применения энергосберегающих технологий. Недавние исследования показали, что зеленые облачные системы значительно сокращают потребление энергии и выбросы углекислого газа по сравнению с предыдущими технологиями облачных систем. Кроме того, использование зеленых облачных систем может обеспечить значительное повышение устойчивости компании. С другой стороны, существует положительная связь между внедрением зеленых облачных систем и приверженностью компании к устойчивому развитию.
При оценке проблемы существует ряд организаций, которые перечисляют некоторые решения для наихудшиъх сценария потребления энергии. Вот некоторые из них:
- Закупки у компаний, уделяющих внимание экологии.
- Участие в программах переработки электронных материалов.
- Развертывание виртуальных технологий
Как мы видим в третьем решении, Университет Пьюджет-Саунда, помимо других больших преимуществ, также рекомендует использовать виртуальные технологии для снижения энергопотребления и обеспечения устойчивости.
Перечислим некоторые преимущества зеленых облачных систем:
- Во-первых, минимизированное энергопотребление. Как известно, центры обработки данных потребляют тонны энергии физическими серверами, системами хранения данных, сетевыми устройствами, системами охлаждения и т. д.
- Серверные решения с помощью виртуализации, позволяющие сократить количество физических серверов.
- Автоматизация, оркестровка и динамическое обеспечение помогают предотвратить нерациональную трату энергии и места для хранения.
- Минимизация выбросов парниковых газов с помощью определенных средств для систем охлаждения и т.д.. .
- Предпочитение возобновляемых источников энергии. Использование возобновляемых ресурсов, таких как солнечные электростанции и ветер, для производства энергии и защиты экологии.
С другой стороны, при внедрении экологически чистой облачной системы Green Cloud необходимо решить несколько проблем. А именно:
- Расположение центров обработки данных. Руководителям следует выбирать очень эффективные места для своих центров обработки данных. Это связано с тем, что доходы от продажи энергии являются ключевым моментом в ситуации. Кроме того, руководители вынуждены выбирать СЭЗ (специальные экономические зоны) в качестве места расположения своих дата-центров. Они должны быть расположены рядом с зоной производства энергии ветра и солнечными батареями.
- Охлаждение. Это одна из самых больших проблем, с которой производители компьютеров сталкиваются уже много лет. Поскольку известно, что в центрах обработки данных установлено большое количество компьютеров, проблема охлаждения становится основным препятствием в этой области. Согласно недавним исследованиям, охлаждение потребляет треть энергопотребления центров обработки данных. Инженеры в основном используют пять различных методов охлаждения для этих систем: естественное охлаждение, испарительное охлаждение, жидкостное охлаждение, погружное охлаждение и методы фальшпола.
- Хранение. Эта проблема, которая является одной из самых больших проблем ИТ-сектора, центры под названием «Центр обработки данных» хранят данные компаний и используют большое количество дисков, что серьезно увеличивает потребление энергии.
- Электронные отходы. Большинство компаний используют атомные, электрические и угольные источники энергии, и это чрезвычайно вредно для природы.
Исследования по потреблению энергии и выбросам
В 2018 году глобальный поставщик облачных услуг (в нашем исследовании мы будем называть его брендом «А») изучил углеродные преимущества облачных вычислений в своих облачных системах. В целом исследование показало, что облако на 93 % более энергоэффективно и на 98 %эффективнее снижает выбросы углерода, чем локальные решения. Если говорить более конкретно, этот глобальный поставщик облачных услуг сравнил выбросы парниковых газов между четырьмя различными решениями для облачных вычислений и локальными решениями для ИТ и хранения данных.
В сравнение были включены A Computing и A Storage Solutions. Таким образом, доказана эффективность A Computing Solutions, одной из лучших и эффективных систем.
На рисунке 1.1 вы можете ясно увидеть диапазон экономии энергии и выбросов с помощью облачного сервиса. «Энергосбережение» представляет собой экономию электроэнергии в центрах обработки данных, используемой в облачных сервисах глобального бренда, по сравнению с локальными эквивалентами. «Снижение выбросов (с использованием возобновляемых источников энергии) показывает экономию выбросов глобальных брендовых облачных сервисов по сравнению с их локальными эквивалентами, учитывая приобретение возобновляемой электроэнергии с нулевым уровнем выбросов для питания глобальных брендовых облачных систем.
В результате легко увидеть, что облачные вычисления могут повысить энергоэффективность бизнеса на 22–93 процента. Большая часть этого увеличения сокращения выбросов была достигнута за счет сокращения потребления электроэнергии через центры обработки данных, работающие в облаке. Повышение эффективности ИТ-операций, эффективности оборудования и инфраструктуры центров обработки данных в значительной степени способствовало сокращению энергопотребления и выбросов углекислого газа. Кроме того, это способствует увеличению объемов закупок возобновляемой электроэнергии, потребляемой центрами обработки данных глобального бренда..
Другое исследование, проведенное AT&T, выделяет проект Carbon Disclosure Project среди одиннадцати компаний, использующих облачные системы. Также было установлено, что общедоступная облачная система может сократить выбросы CO2 "типичной компании по производству продуктов питания и напитков, которая переводит свои приложения для управления персоналом с частных ИТ-приложений" на 30 000 тонн в течение пяти лет, что эквивалентно примерно 5900 легковым автомобилям.. . Использование внутреннего облака вместо общедоступного позволило бы за пять лет сократить воздействие на окружающую среду на 25 000 тонн, или около 4900 пассажирских автомобилей..
С общей точки зрения это исследование ясно показывает, что внедрение зеленых облачных систем может оказать огромное влияние на потребление энергии и устойчивость. Использование возобновляемых источников энергии и энергоэффективных технологий в зеленых облачных системах приводит к сокращению выбросов углекислого газа, а их энергопотребление отличается от предыдущих методов облачных систем. Еще одно предположение этого исследования заключается в том, что облачные системы могут привести к среднему повышению устойчивости компаний. В результате подчеркивается важность зеленых облачных систем как средства снижения энергопотребления и обеспечения устойчивости.
Арда Хаджифевзиоглу
Университет Малтепе, факультет инженерии и естественных наук, кафедра компьютерной инженерии
