Chmura i jej ślad węglowy

Czyli dlaczego przechowywanie 100GB w chmurze generuje ok. 200kg emisji CO2/rok podczas gdy przechowywanie 100GB na swoim komputerze generuje ok. 0,0005 kg emisji CO2/rok

Jeśli zastanawiasz się, jaki jest ślad węglowy chmury obliczeniowej oraz czy chmura jest ekologiczna, to w tym wpisie znajdziesz odpowiedź na te pytania. Zanim jednak przejdziemy do sedna, to chciałabym wyjaśnić czym chmura jest oraz dlaczego stała się tak powszechna, bo o aspekcie ekologicznym chmury nie można rozmawiać w oderwaniu od jej skali oraz dynamiki rozwoju.

Co to jest chmura?

Chmura, a będąc bardziej precyzyjnym, chmura obliczeniowa to udostępniana na żądanie usługa przechowywania danych i mocy obliczeniowej, bez bezpośredniego aktywnego zarządzania przez użytkownika. Oznacza, że możemy korzystać z przeróżnych aplikacji i usług bez potrzeby ich instalacji i konfiguracji na swoim osobistym komputerze. Z chmury korzystamy za każdym razem, gdy umieszczamy jakieś informacje i pliki w internecie. Są one wtedy przechowywane w chmurze. Do popularnych platform, które są w chmurze należą:

• media społecznościowe
• serwisy do udostępniania wideo (youtube, itp)
• aplikacje mobilne jak np.: Asana, Trello, Canva
• serwisy streamingowe typu Netflix, HBO GO, itp
• serwisy do przechowywania plików: Dysk Google, iCloud, DropBox czy OneDrive
• poczta dostępna poprzez przeglądarkę
• i wieeeele innych…

Chmura to w rzeczywistości wiele połączonych ze sobą centrów danych (potocznie nazywanych farmami serwerów). Największe farmy serwerów mają nawet 80 ha powierzchni! Każde centrum danych to w wielkim uproszczeniu ogromna serwerownia z kilometrami światłowodów, tysiącami serwerów, dysków twardych, routerów i infrastruktury towarzyszącej, która pozwala temu molochowi działać bez przerwy. Serwerownie wymagają również profesjonalnego chłodzenia, gdyż podczas pracy bardzo się nagrzewają. Klimatyzatory zużywają duże ilości wody oraz prądu, aby skutecznie działać.

Spójrzcie na mapę centrów danych Google Cloud Platform.

Jednym z bardzo ważnych aspektów chmury jest również to, że dane przechowywane w chmurze NIGDY NIE SĄ przechowywane tylko w jednej kopii na jednym serwerze/dysku. Każdy plik jest wielokrotnie skopiowany pomiędzy kilkoma niezależnymi dyskami w ramach jednego centrum oraz pomiędzy kilkoma centrami danych. Ponadto, te serwery cały czas się ze sobą komunikują, aby mieć pewność, że ten sam plik we wszystkich lokalizacjach jest zawsze w tej samej, najbardziej aktualnej wersji. Dzięki temu, używając chmury nie zauważamy awarii i przerw technicznych na prace serwisowe. Ponieważ, pomimo przerw w działaniu poszczególnych serwerów, nasze dane są zawsze dostępne z innego serwera lub z innego centrum danych w ramach usługi.

Główne zalety chmury

Podsumowując poprzednie akapity, główne cechy chmury są również jej głównymi zaletami:

• Nie ma obawy o utratę danych, gdyż dostawca usługi dba o to, aby dane nie zostały utracone
• Dane są zawsze dostępne, bo nie ma przerw w dostępie do usługi
• Dane są dostępne z wielu urządzeń, wystarczy być podpiętym do internetu
• Nie wymaga zarządzania po naszej stronie: aktualizowania oprogramowania, dbania o moc obliczeniową komputera, dbania o wolne miejsce na dysku, konfigurowania

Dynamika rozwoju chmury

Ważnym aspektem chmury jest to, że rośnie. Ekspresowo. W zależności od obszaru (firmy – prywatni użytkownicy, rozrywka – biznes, różne regiony świata, itd), estymuje się, że wykorzystanie oraz zapotrzebowanie na rozwiązania chmurowe będzie w najbliższych latach rosło co najmniej kilkanaście procent rok do rok.

Z czego to wynika?

☁️ Coraz więcej gospodarstw domowych jest podpiętych do internetu. W 2021 roku, 59,5% ludzi na świecie miało dostęp do internetu. A w Europie to już ponad 90%.
☁️ Firmy bardzo chętnie wybierają rozwiązania chmurowe, bo są one tańsze, bezpieczniejsze i wygodniejsze ( łatwiejsze) w utrzymaniu. Podobnie zresztą jak my, użytkownicy, chętniej sięgamy po chmurę.

Energochłonność chmury

Czas odpowiedzieć na najważniejsze pytanie tego posta. Emisje CO2 w przypadku chmury wynikają bezpośrednio ze zużycia prądu potrzebnego do działania infrastruktury, bez której chmura nie mogłaby istnieć. W szczególności zaś:

• Farmy serwerów pożerają ogromne ilości prądu potrzebnego do zasilenia serwerów, dysków twardych oraz towarzyszącej infrastruktury
• Centra danych wymagają profesjonalnego chłodzenia, gdyż generują one dużo ciepła, a klimatyzacja zużywa prąd oraz wodę.
• Przesłanie danych do chmury też pożera prąd, bo każdy plik musi zostać przesłany z naszego lokalnego komputera do routera, potem kablem od punktu do punktu, aż trafi do chmury.

Z badania, przeprowadzonego przez Carnegie Mellon University w 2017 roku, można wyczytać, że koszt energetyczny transferu i przechowywania danych to ok. 7 kWh na gigabajt. Zaś, podczas konferencji ACEEE (American Council for an Energy-Efficient Economy, czyli Amerykańska Rada ds. Gospodarki Energoosczędnej) podzielono się wynikami obliczeń, z których wynika, że 1GB danych równa się zużyciu energii na poziomie 3,1 kWh. Przy czym 1 GB wystarczy, na przechowanie kilkuset zdjęć dobrej jakości lub ocalck. godzinnego video. Podczas gdy zapisanie tej samej ilości danych na dysku twardym swojego komputera zużyje 0,000005 kWh.

Chmura a emisje CO2 czyli chmura i jej ślad węglowy

Jak firmy ograniczają ślad węglowy chmury

Firmy technologiczne starają się ograniczyć ślad węglowy, częściowo poprzez wykorzystanie energii odnawialnej, a częściowo poprzez offsetowanie emisji. Spójrzcie co robią najwięksi gracze na tym rynku:

💚Google Cloud jest aktualnie neutralna klimatycznie, a do 2030 roku planuje pobierać z odnawianych źródeł energii 100% energii potrzebnej do zasilania chmury.
💚Microsoft, właściciel chmury Microsoft Azure i OneDrive, jest neutralny klimatycznie od 2012 roku, a do 2025 roku planuje opierać się w 100% na odnawialnej energii
💚 Dropbox planuje być neutralny klimatycznie do 2030 roku.
💚Amazon wypada w tym zestawieniu najsłabiej. Cel neutralności ma ustawiony na 2040 rok, przy czym jest nietransparentny pod względem działań, które podejmuje aby ten cel osiągnąć.

Jak korzystać z chmury aby obniżyć ślad węglowy?

Na koniec pozostaje nam zastanowić się jak my, użytkownicy chmury możemy wpłynąć na ślad węglowy, który generujemy.

Jeśli jesteś użytkownikiem końcowym chmury (nieważne, czy korzystasz z chmury w pracy czy prywatnie):

• Nie duplikuj danych pomiędzy kilkoma chmurami: Dysk Google, iCloud, Dropbox
• Rozważnie decyduj co będzie kopiowane do chmury. Czy na pewno wszystkie pliki i zdjęcia są nam potrzebne w chmurze? W chmurze warto trzymać pliki, które aktualnie używasz i potrzebujesz. Masz wtedy do nich łatwy i szybki dostęp oraz gwarancję, że są bezpieczne. Pozostałych, archiwalnych plików, nie musisz trzymać w chmurze.
• Rób lokalną kopię zapasową danych, których już aktywnie nie używasz. Lokalną kopię zapasową możesz zrobić na przenośny dysk, który będziesz trzymać w domu.
• Sprzątaj chmurę tak samo jak sprzątasz swój dom 🙂 Nie bój się kasować plików, których już nie potrzebujesz.

Jeśli jesteś firmą, która korzysta z usługi chmury:

• Wybieraj dostawcę usługi chmury, który troszczy się o środowisko i podejmuje kroki w celu neutralizowania śladu węglowego swojego produktu
• Wykorzystuj rozwiązania chmurowe w tych obszarach w których ma to biznesowy sens. Nie traktuj chmury jako obowiązkowej, tylko dlatego, ze każdy ją teraz wdraża. To nie jest moda.
• Przed migracją danych do chmury, zrób wielkie sprzątanie. Przenoszenie rozproszonych i chaotycznych danych spowoduje, że zapłacisz więcej za samą usługę, gdyż będziesz płacił_a za przechowywanie błędnych, zduplikowanych lub nieaktualnych danych. Ponadto, wygenerujesz większy ślad węglowy.
• Wprowadź limity danych trzymanych w chmurze. To podejście dobrze sprawdza się w przypadku folderów zespołowych i projektowych oraz w przypadku usługi pocztowej.
• Edukuj pracowników jak świadomie korzystać z chmury.

Jeśli chcesz podzielić się swoimi przemyśleniami lub masz pytanie – pisz śmiało w komentarzach!

---

Źródła:

https://medium.com/stanford-magazine/carbon-and-the-cloud-d6f481b79dfe
https://kinsta.com/knowledgebase/google-cloud-data-center-locations/
https://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing
https://www.statista.com/statistics/617136/digital-population-worldwide/
https://www.bmc.com/blogs/cloud-growth-trends/#
https://www.dropbox.com/esg
https://www.wired.com/story/amazon-google-microsoft-green-clouds-and-hyperscale-data-centers/
https://azure.microsoft.com/en-us/global-infrastructure/sustainability/enviromental-impact
https://cloud.google.com/sustainability
https://eko-logicznie.com/ekologia-w-praktyce-38-slad-weglowy-energii-elektrycznej/