Zrównoważone przechowywanie danych - kompletny przewodnik

Zrównoważony rozwój pamięci masowych stał się gorącym tematem. Tworzenie zrównoważonego środowiska przechowywania danych znajduje się wysoko na liście celów dyrektorów generalnych, menedżerów pamięci masowych, akcjonariuszy, a nawet klientów indywidualnych. Są oni coraz bardziej świadomi, że ekologiczne centrum danych może być ważne dla ochrony danych i utrzymania ich zasobów. W tym artykule dotyczącym programu LTO przeanalizujemy ten temat, w tym: czym jest zrównoważone przechowywanie danych, ślad węglowy przechowywania danych, zielone przetwarzanie, zielona chmura, zarządzanie odpadami elektronicznymi, efektywność energetyczna i rola, jaką technologia LTO może odegrać w zrównoważonym przechowywaniu danych.

Czym jest zrównoważone przechowywanie danych?

Wyrażenie „zrównoważone przechowywanie danych” może być znane, ale jego znaczenie może nie być do końca zrozumiałe. Oto podstawowa definicja zrównoważonego przechowywania danych: Przechowywanie danych, zarządzanie nimi i dostarczanie ich przy jednoczesnej energooszczędności i minimalnym wpływie na środowisko.

Artykuł TechTarget wyjaśnia: „Przechowywanie coraz większych ilości danych wymaga energii elektrycznej do zasilania systemów pamięci masowej, przesyłania danych między systemami, tworzenia kopii zapasowych i replikacji danych oraz zapewnienia bezpiecznego i funkcjonalnego środowiska do zarządzania nimi. W miarę gromadzenia coraz większej ilości danych, organizacje potrzebują coraz więcej zasobów, aby utrzymać swoje rosnące zasoby pamięci masowej”. Ponieważ ilość danych nadal rośnie w zdumiewającym tempie oraz to, że firmy przechowują dane przez coraz dłuższy czas, temat zrównoważonego rozwoju pamięci masowej staje się coraz bardziej istotny. W artykule podkreślono, że „zrównoważone przechowywanie danych w minimalnym stopniu wpływa na środowisko i nie przyczynia się do wyczerpywania zasobów naturalnych”.

Struktura, która pomaga uświadomić sobie i zmierzyć, w jaki sposób grupa działa w sposób zrównoważony, nazywa się: Środowisko, Społeczeństwo i Zarządzanie lub ESG. Jak zauważył TechTarget, ramy ESG są „wykorzystywane do oceny praktyk biznesowych i wyników organizacji w różnych kwestiach związanych ze zrównoważonym rozwojem i etyką. Zapewnia również sposób pomiaru ryzyka biznesowego i możliwości w tych obszarach”. Teraz, gdy już rozumiemy, czym jest zrównoważone przechowywanie danych, zanurzmy się nieco głębiej i omówmy ślad węglowy przechowywania danych.

Ślad węglowy związany z przechowywaniem danych

Skąd pochodzą emisje gazów cieplarnianych? Our World in Data informuje, że emisje gazów cieplarnianych są mierzone w tonach ekwiwalentu dwutlenku węgla i że „produkcja energii elektrycznej i ciepła w największym stopniu przyczynia się do globalnej emisji. Kolejne miejsca zajmują transport, produkcja, budownictwo (głównie cement i podobne materiały) oraz rolnictwo”.

Dążenie do ekologicznych komputerów ma zasięg ogólnoświatowy. Blog Deloitte.com omawia ślad węglowy w Wielkiej Brytanii i zauważa, że „firmy stoją w obliczu rosnącej presji na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych, a kontrola regulacyjna szybko rośnie. Na przykład w 2019 r. Wielka Brytania podpisała zobowiązanie do doprowadzenia wszystkich emisji gazów cieplarnianych do zera netto do 2050 r., a do września 2022 r. ponad 90% PKB było objęte jakąś formą celu zerowego netto”.

Raport ESG zatytułowany Sustainability Benefits of Deploying LTO Technology in Modern IT Ecosystems wyjaśnia, że „dwutlenek węgla (CO2) jest głównym gazem cieplarnianym emitowanym podczas produkcji energii”. Centra danych „odpowiadają nawet za 5% globalnej emisji gazów cieplarnianych (w porównaniu do innych branż), które zatrzymują ciepło w atmosferze. Dwutlenek węgla dostaje się do atmosfery jako produkt uboczny spalania odpadów stałych, drzew i innych materiałów biologicznych, a także paliw kopalnych (węgla, gazu ziemnego i ropy naftowej). Są one często wykorzystywane do produkcji energii potrzebnej do zasilania centrów danych, które wspierają nowoczesne firmy”.

W raporcie ESG omówiono rosnącą eksplozję danych i wpływ różnych technologii przechowywania danych na emisję dwutlenku węgla. Na marginesie: raport pokazuje, że w środowisku modelującym czynniki środowiskowe, społeczne i zarządcze, 6,5-krotna redukcja emisji CO2 może wynikać z uruchomienia około 500 TB mniej aktywnych danych na taśmie w porównaniu z HDD.  Więcej na temat roli taśm w ekologicznym centrum danych poniżej.

Green Computing i efektywność energetyczna

Czym jest ekologiczne centrum danych? Można przypuszczać, że zielone centrum danych efektywnie wykorzystuje zasoby energetyczne, a według TechTarget „zielone centrum danych to repozytorium do przechowywania, zarządzania i rozpowszechniania danych, w którym systemy mechaniczne, oświetleniowe, elektryczne i komputerowe są zaprojektowane tak, aby zmaksymalizować efektywność energetyczną i zminimalizować wpływ na środowisko”.

Czym jest zielone środowisko chmury?

Open Access Government definiuje je w ten sposób: „Zielona chmura odnosi się do zrównoważonego sposobu przetwarzania danych w chmurze. Zmniejsza zapotrzebowanie na energię i oszczędza pieniądze, jednocześnie zwracając uwagę na kwestie środowiskowe”. Wyjaśnia, że „przeniesienie tradycyjnej infrastruktury IT do chmury jest korzystne dla środowiska na kilka sposobów; przede wszystkim zmniejsza liczbę fizycznych serwerów i zwiększa średnie wykorzystanie dostępnych jednostek obliczeniowych. Jeśli dostawcy usług w chmurze zrobią to dobrze, można osiągnąć wymierny wpływ na ślad węglowy firmy”.

Artykuł stwierdza, że „zrównoważony rozwój i odpowiedzialność stają się głównymi punktami wyróżniającymi na rynku globalnych hiperskalerów, takich jak AWS, Google Cloud czy Microsoft Azure oraz europejskich firm chmurowych, takich jak OVH”. Cele zrównoważonego rozwoju mogą być ważne dla firm każdej wielkości.

TechTarget wyjaśnia, że „zielone chmury mogą również przyczynić się do szerszych programów środowiskowych, społecznych i zarządzania u samych dostawców chmury i firm korzystających z ich usług”. TechTarget podaje przykłady niektórych technologii i strategii stosowanych w ekologicznych centrach danych:

• Zminimalizowany ślad budowlany
• Niskoemisyjne materiały budowlane, dywany i farby
• Zrównoważone kształtowanie krajobrazu
• Recykling e-odpadów
• Konwertery katalityczne w generatorach zapasowych
• Energia alternatywna, taka jak technologia fotowoltaiczna, pompy ciepła i technologia chłodzenia wyparnego
• Pojazdy hybrydowe lub elektryczne

Wdrożenie strategii ekologicznych centrów danych, takich jak te opisane powyżej, może być znaczną inwestycją, ale może również przynieść znaczne korzyści, które przyczyniają się do realizacji programów zrównoważonego przechowywania danych, jak zauważył TechTarget, które obejmują:

• Niższe długoterminowe koszty operacyjne
• Zmniejszone wymagania dotyczące przestrzeni
• Niższa emisja dwutlenku węgla
• Zmniejszone zużycie wody
• Zmniejszona ilość odpadów
• Niższe zużycie energii elektrycznej
• Wykorzystanie odnawialnych i zrównoważonych zasobów centrum danych

Czy energia jest wykorzystywana w sposób zrównoważony?

W jaki sposób ekologiczne centrum danych określa, czy wykorzystuje swoje zasoby w sposób wydajny i zrównoważony? Opracowano dwa wskaźniki wydajności do pomiaru zużycia energii i zrównoważonego rozwoju. TechTarget opisuje je w ten sposób:

Power Usage Effectiveness (PUE) „mierzy zużycie energii przez centrum danych. Jest to stosunek mocy dostarczonej do centrum danych do mocy zużywanej przez sprzęt w centrum danych. Celem jest, aby stosunek ten był jak najbliższy jedności, co wskazuje na efektywne wykorzystanie energii”.

Carbon Usage Effectiveness (CUE) „pomaga potwierdzić, czy centrum danych osiągnęło swoje cele w zakresie zrównoważonego rozwoju. Jest to stosunek emisji dwutlenku węgla generowanej przez centrum danych do zużycia energii przez sprzęt centrum danych”. Celem jest uzyskanie jak najniższej wartości, która pokaże, że centrum danych kontroluje swój ślad węglowy.

Aby osiągnąć te wskaźniki, technologie i strategie zielonych centrów danych wymagają zaangażowania, inwestycji i ostrożności. Jak zauważono w niedawnym artykule LTO BlogBytes, moc potrzebna do prowadzenia centrów danych może się kończyć: „Marc Ganzi, dyrektor generalny DigitalBridge, ostrzegł w niedawnym artykule na stronie datacenterdynamics.com, że w ciągu najbliższych dwóch lat centrom danych może zabraknąć energii. Ganzi stwierdził, że jeśli zastanowić się nad tym, ile energii pozostaje w amerykańskiej sieci, to jest to mniej niż 7 GW ... w Europie jest to prawdopodobnie mniej niż 2,8 do 3 GW. To przesył i dystrybucja energii są ograniczone”. Stwierdza on, że sztuczna inteligencja może być częścią rozwiązania pozwalającego na bardziej wydajną, a tym samym bardziej zrównoważoną pracę.

Jak wskazano w powyższym artykule, wykorzystanie sztucznej inteligencji może mieć znaczący wpływ na zużycie energii i koszty centrów danych. Na przykład optymalizacja chłodzenia białych przestrzeni została omówiona w artykule Forbesa, który „wykorzystuje zaawansowany model uczenia maszynowego do analizy wpływu chłodzenia na określone obszary centrum danych, tworząc mapę wpływu, aby ograniczyć zużycie energii tylko do tego, co jest konieczne”. Silniki AI, takie jak ten, mogą znacząco wpłynąć na koszty energii w centrum danych”. Artykuł chwali się, że silniki AI są „jednym z powodów, dla których nowe centrum danych »Greenergy« w Estonii jest najbardziej energooszczędne w regionie Morza Bałtyckiego”.

Jak widać, dążenie do bycia ekologicznym i efektywne wykorzystywanie zasobów to kluczowe elementy układanki zrównoważonego rozwoju. Zarządzanie e-odpadami w przechowywaniu danych jest kolejnym.

Zarządzanie e-odpadami w przechowywaniu danych

Przede wszystkim upewnijmy się, że rozumiemy, czym są e-odpady. Według ewaste.com „E-odpady to każdy sprzęt elektryczny lub elektroniczny, który został wyrzucony. E-odpady to produkty elektroniczne, które są niechciane, nie działają i zbliżają się do końca swojego okresu użytkowania. Komputery, telewizory, magnetowidy, odtwarzacze stereo, kopiarki i faksy... produkty elektroniczne codziennego użytku”.

Wyzwanie polegające na określeniu najlepszych metod utylizacji elektroniki trwa od dziesięcioleci. Artykuł na stronie ewaste.com wyjaśnia: „Nowoczesna elektronika, znajdująca się nad ziemią, jest bezpieczna w użyciu i otoczeniu. Jednak większość urządzeń elektronicznych zawiera pewne formy toksycznych materiałów, w tym beryl, kadm, rtęć i ołów, które stanowią poważne zagrożenie dla środowiska, gleby, wody, powietrza i dzikiej przyrody”. Dlatego utylizacja e-odpadów wymaga starannego planowania i rozważenia. Więcej o tym, co można zrobić, aby zarządzać e-odpadami poniżej, ale najpierw: Jak powszechne są e-odpady?

Według phys.org, „ilość e-odpadów wyprodukowanych w tej dekadzie może osiągnąć nawet 5 milionów ton metrycznych (~5,51 mln ton amerykańskich) ... około 1000 razy więcej e-odpadów niż wyprodukowano w 2023 roku”. Przewiduje się, że rozwój sztucznej inteligencji może przyspieszyć ilość e-odpadów z powodu rotacji serwerów i przechowywania danych w centrach danych w celu zaspokojenia wymagań obliczeniowych sztucznej inteligencji. Postęp technologiczny jest ważny dla poprawy jakości naszej pracy i życia, ale powinien być połączony z zarządzaniem e-odpadami.

Co można zrobić, aby zarządzać e-odpadami?

Jak zauważono w artykule phys.org, „Rządy mają za zadanie ustanowienie standardów zbiórki i recyklingu e-odpadów. Pomagają one zapewnić bezpieczną i skuteczną utylizację e-odpadów. Rozwój technologii recyklingu jest obszarem, w którym inwestycje rządowe mają kluczowe znaczenie, ponieważ innowacyjne rozwiązania mogą poprawić bezpieczeństwo i wydajność”. Ponadto przekazywanie elektroniki do dalszego użytku, odnawianie, odsprzedaż i, jak wspomniano, recykling, są ważnymi narzędziami do zarządzania e-odpadami. Jeśli chodzi o recykling, należy zauważyć, że kasety z taśmami LTO i nośniki są zbudowane w 99% z materiałów nadających się do recyklingu, co pomaga osiągnąć niski ślad węglowy i zminimalizować ilość e-odpadów.

Prowadzi to do kolejnego tematu dotyczącego technologii LTO i tego, w jaki sposób jest ona ważnym atutem w dążeniu do zrównoważonego przechowywania danych.

Technologia LTO i jej rola w zrównoważonym przechowywaniu danych

Jeśli nie jesteś zaznajomiony z najnowszą generacją technologii LTO, oto krótkie przypomnienie:  Obecna technologia LTO to generacja 9 o pojemności kasety do 45 TB skompresowanych danych. Jak widać poniżej, taśmy LTO mogą pomóc w osiągnięciu ekologicznych celów w zakresie przechowywania danych. Ponadto technologia LTO może zwiększyć cyberbezpieczeństwo poprzez bezpieczne przechowywanie krytycznych informacji z ochroną danych w trybie offline. Zobacz, jak to zrobić tutaj.

Firmy wykorzystują taśmowe pamięci masowe do bezpiecznego przechowywania informacji oraz zmniejszania zużycia energii i emisji dwutlenku węgla. ESG wyjaśnia w raporcie Sustainability Benefits of Deploying LTO Technology in Modern IT Ecosystems, że „organizacje mogą zaoszczędzić na zużyciu energii, emisji CO2 i kosztach utylizacji w swoich produkcyjnych środowiskach pamięci masowej, dodając taśmę jako warstwę pamięci masowej i zastępując wirujące dyski twarde nośnikami taśmowymi dla mniej aktywnych danych”. ESG podkreśliło, że „macierze pamięci masowej emitują rocznie znacznie więcej CO2 niż biblioteki taśmowe. Migrując mniej aktywne dane z dysków twardych na napędy taśmowe, organizacje mogą osiągnąć znaczną redukcję emisji CO2”.

Poniższy rysunek przedstawia porównanie ESG emisji CO2 z macierzy pamięci masowej i biblioteki taśmowej. Jak wspomniano powyżej, ESG stwierdziła 6,5-krotną redukcję emisji CO2 dla organizacji korzystających z rozwiązania taśmowego w porównaniu z macierzą dyskową.

Jeśli chcesz sprawdzić, jak kształtują się Twoje koszty przechowywania danych, możesz skorzystać z kalkulatora LTO TCO and Sustainability, aby porównać koszty przechowywania danych na taśmach, dyskach i w chmurze.

Wnioski na temat zrównoważonego przechowywania danych

Przyszłość zrównoważonego przechowywania danych rysuje się w jasnych barwach. Coraz więcej firm koncentruje się na tworzeniu ekologicznych centrów danych i wydajnym przechowywaniu danych.

Źródło:lto.org