Share via

Tervezési módszertan fenntartható számítási feladatokhoz az Azure-ban

  • Cikk

A fenntartható alkalmazások bármely felhőplatformon történő létrehozásához technikai szakértelemre és a fenntarthatósági irányelvek általános és az adott felhőplatformra vonatkozó ismeretére van szükség.

Ez a tervezési módszertan célja, hogy segítsen megérteni a szén-dioxid-hatékonyabb megoldások előállítását, a szén-dioxid-hatás mérését, és végső soron a szükségtelen energiafelhasználás és kibocsátás csökkentését.

1 – Üzleti követelmények tervezése

A vállalatok globálisan eltérő követelményekkel rendelkeznek. Várható, hogy a tervezési módszertan által biztosított felülvizsgálati szempontok és tervezési javaslatok különböző tervezési döntéseket és kompromisszumokat hoznak a különböző forgatókönyvek és szervezetek számára.

Állapítsa meg az üzleti követelményeket és prioritásokat, majd tekintse át a tervezési módszereket a követelményeknek megfelelően.

2 – A tervezési területek kiértékelése a tervezési alapelvek alapján

Tekintse meg a fenntarthatósági tervezési alapelveket és az alábbi tervezési területeket a fenntarthatósági számítási feladatokhoz.

Az egyes tervezési területeken hozott döntések más tervezési területeken is visszhangra kerülnek. Tekintse át az egyes tervezési területekre vonatkozó szempontokat és ajánlásokat, hogy megértse a következményeket és hatásokat, valamint az ismert kompromisszumokat.

Tervezési területek:

3 – A kibocsátások megismerése

A károsanyag-kibocsátás csökkentéséhez tisztában kell lenni a fenntarthatósági törekvések mérésének módjával.

Röviden a kibocsátási hatókörökről

A Microsoftnál az üvegházhatást okozó gázok (GHG) kibocsátását három kategóriába soroljuk, összhangban az üvegházhatást okozó gázokról szóló jegyzőkönyvvel.

  • 1. hatókörű kibocsátások: a tevékenységek által létrehozott közvetlen kibocsátások.
  • 2. hatókörű kibocsátások: közvetett kibocsátások, amelyek az Ön által használt villamos energia vagy hő termeléséből származnak.
  • 3. hatókörbeli kibocsátások: közvetett kibocsátások minden egyéb tevékenységből, amelyben részt vesz. A vállalkozások számára ezek a 3. hatókörű kibocsátások kiterjedtek lehetnek. Ezeket figyelembe kell venni a teljes ellátási láncban, az épületekben található anyagokért, a munkavállalók üzleti utazásaiért és termékei életciklusáért (beleértve a termékek használata során felhasznált villamos energiát is). A vállalat 3. hatókörű kibocsátása gyakran sokkal jelentősebb, mint az 1. és 2. hatókörű kibocsátás.

Ügyfélként a 3. hatókörbeli kibocsátás kontextusa lehet a hálózat konfigurációja és kézbesítése, az energiafogyasztás és az adatközponton kívüli eszközök. Ha egy alkalmazás túlzott sávszélességet vagy csomagméretet használ, az az adatközpont elhagyásakor, az internet különböző ugrásain keresztül a végfelhasználói eszközre is hatással lesz. A hálózati sávszélesség csökkentése ezért jelentős hatással lehet a szállítási lánc egészére. Ugyanezek a szempontok vonatkoznak a számítási erőforrásokra, az adattárolásra, az alkalmazásplatform-döntésekre, az alkalmazástervezésre és egyebekre is.

Részletesebb részletek és definíciók az Azure Scope 3 2021-ben közzétett módszertani tanulmányában találhatók.

Szén-dioxid-hatás mérése és nyomon követése

A Microsoft összhangban van a Green Software Foundationnel, amely a szoftveres szén-dioxid-intenzitás (SCI) specifikációjának létrehozásáért felelős.

Egy alkalmazás szén-dioxid-hatásának mérésére a GSF egy SCI nevű pontozási módszertant adott meg, amely az alábbiak szerint számítható ki:

SCI = ((E*I)+M) per R

Ahol:

  • E = Szoftverrendszer által felhasznált energia. KWh-ban mérve.
  • I = Helyalapú marginális szén-dioxid-kibocsátás. Szénkibocsátás kWh-ra jutó energia, gCO2/kWh.
  • M = Egy szoftverrendszer megtestesített kibocsátása. A szoftver futtatásához használt hardveren keresztül kibocsátott szén.
  • R = Funkcionális egység, amely az alkalmazás méretezése; felhasználónként, API-hívásonként, szolgáltatásonként stb.

Ezzel a tudással elengedhetetlen, hogy ne csak az alkalmazás infrastruktúráját és hardverét, hanem a felhasználói eszközöket és az alkalmazás méretezhetőségét is figyelembe vegyük, mivel jelentősen megváltoztathatja a környezeti lábnyomot.

Olvassa el a teljes SCI-specifikációt a GitHubon.

Szén-dioxid-nyomon követés és jelentéskészítés a Kibocsátási hatás irányítópult

A Microsoft az Azure-hoz és a Microsoft 365-höz készült Kibocsátási hatás irányítópult nyújt, amely segít a felhőalapú kibocsátás és a szén-dioxid-megtakarítási potenciál mérésében.

Javasoljuk, hogy használja ezt az eszközt a szén-dioxid-lábnyom megértéséhez és a kibocsátások időbeli méréséhez és nyomon követéséhez szükséges elemzésekhez és átláthatósághoz.

Első lépésként töltse le az Azure-hoz készült Kibocsátási hatás irányítópult Power BI-alkalmazást.

A Microsoft Sustainability Manager használata

A Microsoft Cloud for Sustainability szolgáltatást használó ügyfelek használhatják a Microsoft Sustainability Managert. Ez a bővíthető megoldás egyesíti az adatintelligencia-funkciókat, és átfogó, integrált és automatizált fenntarthatósági kezelést biztosít a szervezetek számára a fenntarthatósági folyamat bármely szakaszában. Automatizálja a manuális folyamatokat, így a szervezetek hatékonyabban rögzíthetik, jelenthetik és csökkenthetik kibocsátásukat.

Proxymegoldás használata a kibocsátások méréséhez

A számítási feladatok szén-dioxid-kibocsátásának becslésének egyik módja egy proxymegoldás-architektúra megtervezése a fent ismertetett SCI-modell alapján.

Az alkalmazások proxyinak meghatározása különböző módokon végezhető el. Például az alábbi változók használatával:

  • Az infrastruktúra bármely ismert szén-dioxid-kibocsátása
  • Az infrastruktúra költsége
  • Peremhálózati szolgáltatások és infrastruktúra szén-dioxid-kibocsátása
  • Az alkalmazást egyidejűleg használó felhasználók száma
  • Az alkalmazás metrikái, amelyek az idő múlásával tájékoztatnak minket a teljesítményről

Ha a fenti változók használatával tervez egy egyenletet, megbecsülheti a szén-dioxid-pontszámot (közelítést), így megértheti, hogy fenntartható megoldásokat készít-e.

Az alkalmazás teljesítményének is megvan a maga aspektusa. Összekapcsolhatja a teljesítményt a költséggel és a szén-dioxid-kibocsátással, és feltételezheti, hogy ez a kapcsolat értéket ad. Ezzel a kapcsolattal a következőképpen egyszerűsítheti a nézetet:

Az alkalmazás teljesítménye Alkalmazás költsége Valószínű eredmény
Magas Változatlan Optimalizált alkalmazás
Magas Lower Optimalizált alkalmazás
Változatlan/alacsonyabb Magasabb A zöld alapelvek szerint a magasabb energiaköltségek magasabb szén-dioxid-kibocsátást okozhatnak. Ezért feltételezheti, hogy az alkalmazás szükségtelen szén-dioxid-kibocsátást eredményez.
Magas Magas Előfordulhat, hogy az alkalmazás szükségtelen szén-dioxidot termel

Ezért a szén-dioxid-pontszám irányítópultjának létrehozása a következő proxykat használhatja:

  • Költség
  • Teljesítmény
  • Az infrastruktúra szén-dioxid-kibocsátása (ha ismert/elérhető)
  • Használat idővel (kérések, felhasználók, API-hívások stb.)
  • Az alkalmazás szempontjából releváns további mérések

4 – A fenntarthatóság közös felelősségi modellje

A kibocsátások csökkentése a felhőszolgáltató és az ügyfelek által a platformon alkalmazások tervezésével és üzembe helyezésével kapcsolatos közös felelősség.

A kibocsátások csökkentésének módjai

A szén-dioxid-kibocsátás csökkentése három lehetséges megoldással történhet:

  • Szén-dioxid-semlegesítés; kompenzáló szén-dioxid-kibocsátás
  • Szén-dioxid-elkerülés; nem bocsát ki szén-dioxidot
  • Szén-dioxid-eltávolítás; szén kivonása a légkörből

A zöld szoftverek célja elsősorban a felesleges kibocsátások elkerülése, ezért aktívan dolgoznak a fenntarthatóbb jövő felé. Továbbá a szén-dioxid-eltávolítás a légkörből származó kibocsátások eltávolításának elsődleges célja.

A Microsoft elkötelezett amellett, hogy 2030-ra károsanyag-kibocsátással rendelkezzen, és 2050-ig el szeretné távolítani a vállalat által az 1975-ös alapítás óta kibocsátott összes szén-dioxidot.

Megosztott felelősség

Felhőszolgáltatóként a Microsoft felel az alkalmazásokat üzemeltető adatközpontokért.

Az alkalmazások Microsoft-felhőben való üzembe helyezése azonban nem teszi automatikusan fenntarthatóvá, még akkor sem, ha az adatközpontok fenntarthatóságra vannak optimalizálva. A nem optimalizált alkalmazások a szükségesnél több szén-dioxidot bocsáthatnak ki.

Vegyünk egy példát.

Egy alkalmazást üzembe helyez egy Azure-szolgáltatásban, de csak a lefoglalt erőforrások 10%-át használja. A kiosztott erőforrások kihasználatlanok, ami végső soron szükségtelen kibocsátáshoz vezet.

Ez segít, ha úgy véli, hogy az erőforrás megfelelő szintjére skáláz (rightsizing), vagy több alkalmazást helyez üzembe ugyanazon kiosztott erőforrásokon.

Javasoljuk, hogy az alkalmazások hatékonyabban használják ki az adatközpont kapacitását a lehető legjobb módon. A fenntarthatóság egy közös felelősségi cél, amely egyesíti a felhőszolgáltató és az ügyfelek erőfeszítéseit az alkalmazások tervezése és megvalósítása során.

Következő lépések

Tekintse át a fenntarthatóság tervezési alapelveit.

Tervezési alapelvek