Azure'da sürdürülebilir iş yükleri için tasarım metodolojisi

Makale
04/20/2023

Herhangi bir bulut platformunda sürdürülebilir bir uygulama oluşturmak için teknik uzmanlık ve genel olarak ve belirli bulut platformunuz için sürdürülebilirlik yönergelerinin anlaşılması gerekir.

Bu tasarım metodolojisi daha karbon verimli çözümler üretme, karbon etkinizi ölçme ve sonuçta gereksiz enerji kullanımı ve emisyonlarını azaltma konusunda bir anlayışa sahip olmayı amaçlar.

1—İş gereksinimleri için tasarım

İşletmeler küresel olarak farklı gereksinimlere sahiptir. Bu tasarım metodolojisi tarafından sağlanan gözden geçirme konularının ve tasarım önerilerinin farklı senaryolar ve kuruluşlar için farklı tasarım kararları ve dengeler getireceğini tahmin edin.

İş gereksinimlerinizi ve önceliklerinizi belirleyin, ardından bu gereksinimlere uygun tasarım yöntemlerini gözden geçirin.

2—Tasarım ilkelerini kullanarak tasarım alanlarını değerlendirme

Sürdürülebilirlik iş yükleriniz için sürdürülebilirlik tasarım ilkelerine ve aşağıdaki tasarım alanlarına bakın.

Her tasarım alanında alınan kararlar diğer tasarım alanlarında yankılanacaktır. Sonuçları ve etkileri ve bilinen dengeleri anlamak için her tasarım alanındaki önemli noktaları ve önerileri gözden geçirin.

Tasarım alanları:

3—Emisyonlarınızı anlama

Emisyonlarınızı düşürmek için sürdürülebilirlik çalışmalarınızı nasıl ölçtünüzü anlamanız gerekir.

Emisyon kapsamları hakkında kısaca

Microsoft olarak sera gazı (GHG) emisyonlarımızı Sera Gazı Protokolü ile tutarlı olarak üç kategoriye ayırırız.

Kapsam 1 emisyonları: etkinliklerinizin oluşturduğu doğrudan emisyonlar.
Kapsam 2 emisyonları: kullandığınız elektriğin veya ısının üretiminden kaynaklanan dolaylı emisyonlar.
Kapsam 3 emisyonları: yaptığınız diğer tüm etkinliklerden kaynaklanan dolaylı emisyonlar. Bir işletme için bu Kapsam 3 emisyonları kapsamlı olabilir. Tedarik zinciri, binalarındaki malzemeler, çalışan iş seyahatleri ve ürünlerinin yaşam döngüsü (ürünleri kullanırken tüketen elektrik müşterileri dahil) için hesaba katılmalıdır. Bir şirketin Kapsam 3 emisyonları genellikle Kapsam 1 ve 2 emisyonlarının toplamından çok daha önemlidir.

Müşteri olarak Kapsam 3 emisyonlarının bağlamı ağ yapılandırması ve teslimi, güç tüketimi ve veri merkezi dışındaki cihazlar olabilir. Bir uygulama fazla bant genişliği veya paket boyutu kullanıyorsa, trafik veri merkezinden ayrıldığında İnternet'te bulunan çeşitli atlamalardan son kullanıcı cihazına kadar etkilenecektir. Bu nedenle ağ bant genişliğinin azaltılması, teslim zincirinin tamamında önemli bir etkiye sahip olabilir. Aynı noktalar işlem kaynakları, veri depolama, uygulama platformu kararları, uygulama tasarımı ve daha fazlası için de geçerlidir.

2021'de yayımlanan Azure Kapsam 3 Metodolojisi Teknik İncelemesi'nde daha ayrıntılı ayrıntıları ve tanımları bulabilirsiniz.

Karbon etkisini ölçme ve izleme

Microsoft, Yazılım Karbon Yoğunluğu (SCI) belirtimini oluşturmaktan sorumlu Olan Green Software Foundation ile uyum sağlar.

GSF, bir uygulamanın karbon etkisini ölçmek için aşağıdaki gibi hesaplanan SCI adlı bir puanlama metodolojisi sağlar:

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

Konum:

E = Bir yazılım sistemi tarafından tüketilen enerji. kWh cinsinden ölçülür.
I = Konum tabanlı marjinal karbon emisyonları. KWh enerji başına yayılan karbon, gCO2/kWh.
M = Bir yazılım sisteminin gömülü emisyonları. Yazılımın üzerinde çalıştığı donanım aracılığıyla yayılan karbon.
R = İşlevsel birim; uygulamanın ölçeklendirilmesi; ek kullanıcı başına, API çağrısı başına, hizmet başına vb.

Bu bilgiyle, ortam ayak izini önemli ölçüde değiştirebileceği için yalnızca uygulama altyapısını ve donanımını değil, aynı zamanda kullanıcı cihazlarını ve uygulama ölçeklenebilirliğini de göz önünde bulundurmak önemlidir.

GitHub'da SCI belirtiminin tamamını okuyun.

Emisyon Etkisi Kontrol Paneli ile karbon izleme ve raporlama

Microsoft, bulut tabanlı emisyonlarınızı ve karbon tasarrufu potansiyelinizi ölçmenize yardımcı olan Azure ve Microsoft 365 için Emisyon Etkisi Kontrol Paneli sunar.

Karbon ayak izinizi anlamak ve zaman içindeki emisyonları ölçmek ve izlemek için ihtiyacınız olan içgörüleri ve saydamlığı elde etmek için bu aracı kullanmanızı öneririz.

Başlamak için Azure için Emisyon Etkisi Kontrol Paneli Power BI uygulamasını indirin.

Microsoft Sustainability Manager'ın avantajından yararlanma

Sürdürülebilirlik için Microsoft Bulut kullanan müşteriler, Microsoft Sustainability Manager'ın avantajını kullanabilir. Bu genişletilebilir çözüm, veri zekasını birleştirilir ve sürdürülebilirlik yolculuğunun herhangi bir aşamasında kuruluşlar için kapsamlı, tümleşik ve otomatik sürdürülebilirlik yönetimi sağlar. El ile gerçekleştirilen işlemleri otomatikleştirerek kuruluşların emisyonlarını daha verimli bir şekilde kaydetmesine, raporlamasına ve azaltmasına olanak tanır.

Emisyonları ölçmek için ara sunucu çözümü kullanma

İş yüklerinden karbon emisyonlarını tahmin etmenin bir yolu , yukarıda açıklandığı gibi SCI modelini temel alan bir proxy çözüm mimarisi tasarlamaktır.

Uygulamalar için proxy'leri tanımlamak farklı şekillerde yapılabilir. Örneğin, şu değişkenleri kullanarak:

Altyapının bilinen karbon emisyonları
Altyapının maliyeti
Edge hizmetleri ve altyapı karbon emisyonları
Uygulamayı eşzamanlı olarak kullanan kullanıcı sayısı
Zaman içindeki performans hakkında bizi bilgilendirmek için uygulamanın ölçümleri

Yukarıdaki değişkenleri kullanarak bir denklem tasarlayarak karbon puanını (yaklaşık bir tahmin) tahmin edebilir ve sürdürülebilir çözümler oluşturarak bunu anlamanıza yardımcı olabilirsiniz.

Uygulama performansının da bir yönü vardır. Performansı maliyet ve karbona bağlayabilir ve bu ilişkinin bir değer verdiğini varsayabilirsiniz. Bu ilişkiyle görünümü şu şekilde basitleştirebilirsiniz:

Uygulama performansı	Uygulama maliyeti	Olası sonuç
Yüksek	Değişme -den	İyileştirilmiş uygulama
Yüksek	Daha az	İyileştirilmiş uygulama
Değişmemiş/Alt	Daha fazla	Yeşil ilkelere göre, daha yüksek bir enerji maliyeti daha yüksek karbon emisyonlarına neden olabilir. Bu nedenle, uygulamanın gereksiz karbon emisyonları ürettiğini varsayabilirsiniz.
Yüksek	Yüksek	Uygulama gereksiz karbon üretebilir

Bu nedenle, karbon puanı panosu oluşturmak aşağıdaki proxy'leri kullanabilir:

Maliyet
Performans
Altyapının karbon emisyonları (biliniyorsa/varsa)
Zaman içindeki kullanım (istekler, kullanıcılar, API çağrıları vb.)
Uygulamayla ilgili ek ölçümler

4—Sürdürülebilirlik için paylaşılan sorumluluk modeli

Emisyonların azaltılması, bulut sağlayıcısı ile platformda uygulama tasarlayan ve dağıtan müşteri arasında paylaşılan bir sorumlulukdur.

Emisyonları azaltmanın yolları

Karbon emisyonlarının azaltılması üç olası çözümle gerçekleşebilir:

Karbon nötrleştirme; karbon emisyonlarını telafi etme
Karbondan kaçınma; ilk etapta karbon yaymama
Karbon kaldırma; atmosferden karbon çıkarma

Yeşil yazılımın amacı ilk etapta gereksiz emisyonlardan kaçınmak, dolayısıyla daha sürdürülebilir bir gelecek için aktif olarak çalışmaktır. Ayrıca karbon salınımını atmosferden çıkarmak için tercih edilen hedeftir.

Microsoft, 2030'a kadar karbon negatif olmaya ve 2050'ye kadar şirketin 1975'te kurulduğundan beri yaydığı tüm karbonu kaldırmaya kararlıdır.

Paylaşılan bir sorumluluk

Bulut sağlayıcısı olarak microsoft, uygulamalarınızı barındıran veri merkezlerinden sorumludur.

Ancak, veri merkezleri sürdürülebilirlik için iyileştirilmiş olsa bile Microsoft bulutunda bir uygulama dağıtmak uygulamayı otomatik olarak sürdürülebilir hale getirmez. İyileştirilmiş olmayan uygulamalar yine de gerekenden daha fazla karbon yayabilir.

Bir örnek alalım.

Bir uygulamayı bir Azure hizmetine dağıtırsınız, ancak ayrılan kaynakların yalnızca %10'unu kullanırsınız. Sağlanan kaynaklar az kullanılır ve sonuçta gereksiz emisyonlara yol açar.

Kaynağın uygun bir katmanına ölçeklendirmeyi (rightsizing) veya aynı sağlanan kaynaklara daha fazla uygulama dağıtmayı göz önünde bulundurmanız yararlı olabilir.

Veri merkezi kapasitesini mümkün olan en iyi şekilde kullanmak için uygulamaları daha verimli hale getirmenizi öneririz. Sürdürülebilirlik, bulut sağlayıcısının ve müşterilerin uygulama tasarlama ve uygulama çabalarını birleştirmesi gereken paylaşılan bir sorumluluk hedefidir.

Sonraki adımlar

Sürdürülebilirlik için tasarım ilkelerini gözden geçirin.

Tasarım ilkeleri