Informàtica sostenible més enllà del núvol

Informàtica sostenible més enllà del núvol

L’emmagatzematge de dades al núvol es va veure com un salvador del medi ambient fa deu anys. Però els augments extrems dels fluxos de dades estan ampliant la petjada de carboni del núvol, de manera que trobar maneres de computar més eficients energèticament sembla més urgent que mai.

L’any passat, la majoria dels líders mundials es van reunir a la COP26 per fer noves promeses mediambientals. L’objectiu és mantenir l’augment de la temperatura global per sota dels 1,5 graus centígrads, i creix la pressió sobre les empreses perquè facin el seu paper.

Quan ens vam traslladar a l’era d’Internet fa 25 anys, la majoria de la gent només va veure els beneficis ambientals, com Internet i el correu electrònic reduïen tones de recursos físics com el paper. Deu anys més tard, l’emmagatzematge al núvol semblava ser el nou salvador ecològic del món informàtic. Va reduir el consum d’energia de les empreses en comparació amb els servidors in situ, va reduir les emissions de gasos d’efecte hivernacle i va contribuir a la desmaterialització. Però aviat ens vam adonar que les emissions de carboni produïdes per la fabricació, l’alimentació i la refrigeració d’ordinadors, telèfons intel·ligents i els enormes centres de dades on s’emmagatzemen les dades del núvol igualen aquests beneficis.

Avui les tecnologies de la informació i la comunicació (TIC) contribueixen de manera significativa a les emissions de carboni. Les TIC, majoritàriament formades per centres de dades i cloud computing, representen entre el 4 i el 6% del consum d’electricitat mundial.

El núvol: rendible i malbaratador alhora

Quan les organitzacions examinen l’impacte ambiental de les seves operacions de TI i busquen maneres de reduir la seva petjada de carboni, sovint encara traslladen les seves dades al núvol, reduint les emissions de les seves aplicacions i infraestructures digitals. Però, quin impacte ambiental té això quan la realitat és que només esteu movent aquesta petjada de carboni al llarg de la cadena de subministrament en lloc d’eliminar-la completament?

Prenguem un exemple fàcil. Suposem que esteu desant un document comercial estàndard. Si el deseu al disc dur, es necessiten uns 0,000005 kWh per gigabyte per desar les vostres dades. D’altra banda, si el deseu al núvol, un estudi de la Carnegie Mellon University va concloure que el cost energètic de la transferència i emmagatzematge de dades és d’uns 7 kWh per gigabyte. Això es deu al fet que les dades del núvol no s’emmagatzemen en núvols reals, sinó en edificis: estructures massives plenes de milers de bastidors amb discs durs que utilitzen una energia tremenda. Hi ha milions de centres de dades a tot el món, alguns ocupen gairebé 200 acres de terreny cadascun.

Es necessita energia per portar les dades al centre de dades: quilòmetres de cables de fibra òptica amb altres accessoris de la infraestructura d’Internet que requereixen energia al llarg del camí. Al centre, les vostres dades s’emmagatzemen diverses vegades al disc dur. L’activitat constant de tots aquests discos crea molta calor, la qual cosa requereix aparells d’aire condicionat que consumeixen molta energia per protegir l’equip del sobreescalfament.

Desar un document al núvol és convenient perquè se’l treu de les mans. No us haureu de preocupar de perdre’l i podeu accedir-hi des de qualsevol lloc. També us ofereix la tranquil·litat d’una còpia de seguretat segura, però a quin preu?

Tots els grans jugadors de la indústria han invertit molts diners en nous núvols. Per exemple, Microsoft ara està canviant les possibilitats dels seus clients privats d’Office per desar dades als seus discs durs. Amb la versió estàndard de Windows 11, us connecteu a Microsoft 365, que desa automàticament totes les vostres dades al núvol. Ni tan sols teniu l’opció de mantenir-lo al disc dur a les versions menys cares de Microsoft 365.

Així, tot i que Microsoft té uns objectius en augment de ser neutre en carboni l’any 2030. Ara mateix, estan augmentant les emissions en gran quantitat transferint una enorme pila de clients privats, sense necessitat real d’emmagatzematge al núvol, al seu núvol Azure. I el motiu d’això no és difícil d’esbrinar. L’emmagatzematge al núvol podria ser accessible per a aquests nous usuaris de transferència durant sis mesos, potser un any, però és clar, és una vaca gegant, a la llarga, configurada ja que és un servei de subscripció, de moment amb una tarifa de 59,99. $/any per a una persona i un terabyte.

I és fàcil per a Microsoft mantenir els clients una vegada que estan a bord. Si ja heu emmagatzemat totes les vostres dades al núvol, heu de continuar connectat amb Microsoft si voleu conservar-les. S’escriu a la informació als clients privats de Microsoft que vostè, com a clients, està obligat a connectar-se al núvol Azure com a mínim una vegada al mes. Si no, correran el risc de velocitats de connexió més lentes i errors de programari.

Però, aleshores, hi ha alternatives sostenibles a l’emmagatzematge massiu al núvol? Per descomptat, n’hi ha.

Una solució alternativa sostenible per a IoT massiu

Una empresa que recentment ha desenvolupat una alternativa sostenible a la dependència del núvol és IoE Corp, la startup de R+D de ràpid progrés en la qual estic treballant per a mi mateix. Tot i que, l’objectiu d’IoE Corp no són els clients privats que necessiten desar documents aleatoris. Proporcionen una solució per al nou món de les ciutats intel·ligents, per a serveis d’IA incorporats que produeixen grans quantitats de dades, un món d’automatització autònoma i sistemes massius d’IoT i IIoT.

Com que el significat de les ciutats intel·ligents ha començat a tractar-se més d’aplicacions ximples que de solucions d’infraestructura, IoE Corp no fa servir aquesta paraula. IoE Corp parla del desenvolupament d’una infraestructura informada i la seva solució tecnològica té una àmplia escalabilitat. Es pot implementar en un sistema de semàfors d’una àrea, una casa intel·ligent o una ciutat sencera integrada amb diferents solucions d’IA.

El que fa IoE Corp és que es mantinguin allunyats de la WWW. Funcionen al nucli d’Internet, instal·lant una cadena de blocs segura per a sistemes de nodes que es controlen entre si, un sistema descentralitzat on les dades es distribueixen, de manera que no requereixen grans sales de servidors on les màquines s’han de refredar. La idea és crear sistemes sostenibles i segurs més enllà del núvol sense emmagatzematge al núvol.

– Alguns serveis actuals requereixen una connexió al núvol, però quan es tracta d’IoT, per motius de seguretat, estabilitat i privadesa, eviteu el núvol en la mesura del possible. Els proveïdors de serveis web van crear el núvol per optimitzar el web. Mattias Bergstöm, emprenedor en sèrie, futurista i CTO d’IoE Corp, explica que l’IoT massiu i el web no encaixen bé.

La tecnologia que ha creat es basa en una arquitectura humana i s’executa en una infraestructura realment descentralitzada. Es diu Eden, i el sistema Eden és una infraestructura virtual descentralitzada, autònoma, portàtil i segura per gestionar càrregues de treball agrupades mitjançant depòsits (pods descentralitzats) i serveis que faciliten la configuració i l’automatització declaratives.

El model descentralitzat es basa en l’agrupació de dispositius escalable, on afegir nous dispositius com a nodes és fàcil. Això fa possible que qualsevol dispositiu aporti recursos informàtics a través d’una xarxa de malla intel·ligent, de manera que la informàtica es produeixi on es necessiti i a prop d’on s’utilitzarà. Eden es desenvolupa mitjançant túnels de seguretat quàntica, utilitzant claus de xifratge polimòrfiques i una cadena de blocs amb consens per verificar les dades que es mouen entre els nodes sobre els túnels, creant així jardins de parets de dades de confiança.

L’orquestració de la informàtica i l’emmagatzematge es fa mitjançant manifests de servei que descriuen les regles, les polítiques i la lògica del servei. Una IA autònoma basada en el coneixement gestiona la mecànica d’orquestració subjacent utilitzant el consens de la xarxa sobre la cadena de blocs com a mecanisme decisiu. Finalment, l’orquestració actualitza dinàmicament la topografia del clúster per adaptar-se a la càrrega de treball actual. Els dipòsits de serveis del sistema Eden es generen i es despleguen de manera similar a les imatges dels contenidors; els dipòsits són el clúster MPI (Message Passing Interface) habilitat des del principi.

La implementació d’aquestes innovacions en el desplegament de dispositius IoT ajuda a mantenir els nivells d’energia i de costos de la informàtica a un nivell sostenible. Afegir una opció viable als centres de dades que s’haurà de reajustar constantment per mantenir un sistema operatiu fiable i segur que compleixi els requisits d’informàtica sostenible.

Hem de deixar d’utilitzar llenguatges de programació malbaratadors

Un altre aspecte de la informàtica sostenible que la majoria de les empreses descuiden és que el llenguatge en què està escrit el codi fa una gran diferència en quanta energia s’utilitza quan s’executa un servei o programa. Hem de ser conscients del malbaratament d’alguns llenguatges de programació i intentar implementar opcions més ecològiques si realment volem que un món d’informàtica sostenible esdevingui real.

Hi ha una gran diferència en el tipus de llenguatge de programació que trieu. Els llenguatges compilats com C, C++, Rust i Ada es troben entre els més eficients energèticament, mentre que els llenguatges interpretats com Perl, Python i Ruby es troben entre els menys eficients. De mitjana, si es classifiquen segons el seu paradigma de programació, els llenguatges imperatius necessitaven la menor quantitat de memòria, seguits dels llenguatges orientats a objectes, els funcionals i, finalment, els llenguatges de scripting.

Un dels llenguatges interpretats més malbaratadors és Python. És extremadament popular. Les aplicacions globals com Youtube i Netflix estan, en general, programades en Python. També s’utilitza sovint a l’hora d’ensenyar programació per les seves qualitats educatives i la seva facilitat d’ús.

Però per descomptat, tot això ha d’acabar aviat si el nostre objectiu és implementar una informàtica sostenible. Per tant, va ser fàcil per a IoE Corp, una empresa que treballa amb el desplaçament perifèric i la sostenibilitat al nucli, triar un llenguatge compilat per programar en comptes de C o C++ S’utilitza Rust.

– La idea de la sostenibilitat a través del disseny és fantàstica, però hem de recordar que la major part del malbaratament prové de la implementació, interpretant llenguatges de programació que fan malbaratament i utilitzen el Cloud; Mattias conclou que aquesta línia de fons depèn del codi malbaratador.

Hi ha una necessitat tremenda i urgent de començar a viure de manera sostenible. Tots hem de fer tot el possible (governs, empreses i gent normal) per mantenir l’augment de la temperatura global tant com sigui possible. I pel que fa a la informàtica sostenible, el camí a seguir d’IoE Corp és ser sostenible de veritat: utilitzant la informàtica de punta, un llenguatge de programació compilat i anant més enllà del núvol.

CÀRREGA
. . . comentaris & més!

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *