Udržitelné úlohy na Azure

Udržitelnost úloh v cloudu je sdílená odpovědnost mezi poskytovatelem cloudu a organizací. Azure úlohy jsou uhlíkově neutrální a využívají 100% obnovitelné energie. Microsoft také chrání více půdy. Spuštěním úlohy v Azure už jste na cestě k udržitelnosti v porovnání s jeho místním provozem, což může být mezi 50–98% méně uhlíkově efektivní.

Jako architekt cloudového řešení vaše rozhodnutí o návrhu přímo tvaruje efektivní využití cloudových prostředků úloh. Bez promyšlených rozhodnutí při návrhu může pracovní zátěž postupem času zbytečně spotřebovávat energii a s rostoucím škálováním se stát environmentální zátěží.

Tyto pokyny vám pomůžou navrhnout udržitelnost architektury od začátku. Zaměřuje se na klíčové možnosti návrhu a provozu, které v reálných systémech uděláte, a na to, jak je procházet při zachování spolehlivosti, zabezpečení a výkonu. Dozvíte se, jak běžná rozhodnutí o architektuře ovlivňují spotřebu prostředků, kde se obvykle objevují nedostatky a jak snížit plýtvání bez ohrožení kvality systému.

Co je udržitelná úloha?

Udržitelnost se stala zásadním hlediskem cloudové architektury, protože hyperskalová datová centra se dále rozrůstají, úlohy AI zvyšují bezprecedentní poptávku po energii a organizace hromadí trvale zapnutou infrastrukturu, která často běží výrazně pod svou kapacitou. Moderní cloudová prostředí často trpí rozrůstajícími se prostředími: nečinné virtuální počítače, nadměrné clustery Kubernetes, nadměrná telemetrie a zbytečná replikace dat spotřebovávají energii, aniž by poskytovaly smysluplnou obchodní hodnotu.

Udržitelná úloha je navržena tak, aby minimalizovala zbytečnou spotřebu prostředků a zároveň splňovala obchodní požadavky i požadavky na spolehlivost, zabezpečení a výkon. Udržitelnost není samostatná architektonická disciplína; úzce souvisí se stejnými technickými rozhodnutími, která tvarují odolné, zabezpečené a efektivní systémy. Úlohy optimalizované pro využití, škálovatelnost a provozní efektivitu jsou obvykle trvalejší, protože snižují plýtvání výpočetními prostředky, úložištěm a síťovými prostředky.

Udržitelnost se silně překrývají s pilířem Optimalizace nákladů v Azure Well-Architected Frameworku. Správné dimenzování infrastruktury, efektivní využívání automatického škálování a odstraňování nečinných nebo nadbytečných prostředků zvyšují efektivitu cloudu a zároveň snižují zbytečnou spotřebu energie a uhlíkové emise. V mnoha případech první krok směrem k udržitelnosti jednoduše odstraňuje odpad ze systému.

Diagram znázorňující, jak dosáhnout efektivity cloudu

Important

Udržitelnost přesahuje efektivitu nákladů. Každé rozhodnutí o návrhu, ať už funkční nebo nefunkční, může mít vliv na emise uhlíku.

Pracovní zátěž může být levná na provoz, a přitom stále neefektivní z hlediska životního prostředí. Nadměrné shromažďování telemetrických dat, špatně optimalizované toky aplikací, nepotřebné přesuny dat, neefektivní rozhraní API nebo přepracované vzorce odolnosti můžou přispět k environmentální stopě úlohy i v případě, že se náklady na infrastrukturu jeví jako přijatelné.

Jaké jsou běžné výzvy?

Navrhování udržitelných úloh je často obtížné, protože udržitelnost zavádí novou sadu kompromisů architektury, které překračují tradiční obavy, jako jsou náklady, spolehlivost a výkon. Mnoho vylepšení udržitelnosti je v souladu s efektivitou cloudu, ale také vyžadují, aby organizace znovu promyslely, jak se aplikace navrhují, provozují a měří.

Výzva a popis Dopad na udržitelnost
Vyvážení udržitelnosti se spolehlivostí Systémy s vysokou odolností často vyžadují redundanci, replikaci a nadbytečnou kapacitu prostřednictvím nasazení do více regionů nebo architektur typu active-active. Zvýšené využití infrastruktury a spotřeba energie v důsledku naddimenzovaných nebo trvale spuštěných prostředků.
Omezený přehled o emisích. Mnoho organizací nemá nástroje a telemetrii k měření emisí úloh nebo korelaci rozhodnutí o architektuře s dopadem na životní prostředí. Je obtížné sledovat vylepšení nebo ověřit, jestli úsilí optimalizace snižuje emise.
Nadměrné zřízení a nečinná infrastruktura Úlohy jsou často navržené pro špičku poptávky místo skutečného využití, což vede k nečinným virtuálním počítačům, nadměrnému využití clusterů AKS a nepoužitým prostředkům. Nepotřebné výpočetní prostředky, úložiště a spotřeba sítě zvyšují náklady i emise uhlíku.
Kompromisy udržitelnosti při optimalizaci výkonu. Zvýšení latence a propustnosti může vyžadovat další ukládání do mezipaměti, replikaci, paměť nebo výpočetní prostředky. Zvýšení výkonu může přicházet na úkor vyšší provozní spotřeby energie.
Nadměrná pozorovatelnost a telemetrie Velké objemy protokolů, trasování, metrik a dlouhých období uchovávání generují významnou režii na úložiště a zpracování. Vyšší využití úložiště, sítě a výpočetních prostředků z provozní telemetrie
AI a růst dat. Úlohy AI, vektorové databáze a rychle rostoucí datové sady spotřebovávají významné grafické procesory, úložiště a síťové prostředky. Vysoká intenzita výpočetních prostředků a nekontrolovatelný růst dat může výrazně zvýšit emise úloh.
Organizační a kulturní výzvy. Udržitelnost se často zpracovává odděleně od technického provozu a provozu platforem. Nedostatek vlastnictví a řízení může zpomalit přijetí udržitelnosti. Bez průběžného úsilí o zlepšování udržitelnosti se nekontrolované rozrůstání cloudového prostředí a neefektivity postupem času přirozeně hromadí.

Udržitelnost jako výsledek dobře navržené architektury

Udržitelnost není oddělená od architektury Azure Well-Architected. V mnoha případech jsou udržitelné úlohy přímým výsledkem konzistentního uplatňování principů Well-Architected v celém životním cyklu úlohy. Efektivní systémy spotřebovávají méně zdrojů, generují méně provozního odpadu a obvykle fungují lépe finančně i z provozu.

Jak používat tyto pokyny:

✔ Začněte metodikou návrhu, která popisuje odůvodnění a opakující se témata napříč technickými a provozními oblastmi. Znovu se k této metodologii podívejte, když budete čelit nejistým volbám, abyste zůstali v souladu s celkovými cíli úlohy, včetně cílů efektivity a udržitelnosti.

✔ Přejděte k doporučením pilíře Well-Architected Framework, kde se architektonická rozhodnutí přijímají optikou efektivity, optimalizace a disciplinovaného provozu. Udržitelnost přirozeně následuje.

Pilíř architektury Well-Architected Vztah udržitelnosti
Reliability Spolehlivé systémy musí vyvážit odolnost proti efektivitě. Vysoce redundantní architektury, nasazení typu active-active a nadměrná kapacita pro převzetí služeb při selhání mohou zvýšit dopad na životní prostředí, pokud nejsou pečlivě navrženy. Udržitelná spolehlivost se zaměřuje na dosahování cílů v oblasti odolnosti bez zbytečného nadměrného dimenzování.
Security Bezpečnost také ovlivňuje udržitelnost. Architektury orientované primárně na identitu, spravované bezpečnostní služby a efektivní mechanismy řízení a kontroly mohou snížit složitost infrastruktury i provozní náklady. Naopak fragmentované nástroje, duplikované platformy zabezpečení a nadměrné uchovávání dat můžou výrazně zvýšit spotřebu prostředků.
Optimalizace nákladů Mezi udržitelností a optimalizací nákladů existuje nejsilnější překrývání. Infrastruktura správné velikosti, automatické škálování úloh, eliminace nečinných prostředků a snížení zbytečného využití úložiště nebo sítě zlepšují efektivitu cloudu a zároveň snižují dopad na prostředí. Odstranění odpadu z úlohy je často prvním a nejúčinnějším zlepšením udržitelnosti.
Efektivita provozu Provoz má významný dopad na udržitelnost. Nadměrné shromažďování telemetrie, příliš podrobné logování, neefektivní procesy nasazení a nekontrolované rozrůstání provozního prostředí mohou v průběhu času zvýšit spotřebu úložiště, síťových a výpočetních prostředků. Udržitelné operace vyžadují disciplínované strategie pozorovatelnosti, automatizaci, zásady správného řízení a procesy průběžné optimalizace.
Efektivita výkonu Efektivní aplikace obvykle spotřebovávají méně výpočetních prostředků, aby prováděly stejnou práci. Optimalizovaná rozhraní API, strategie ukládání do mezipaměti, asynchronní zpracování, vzory efektivního přístupu k databázím a architektury řízené událostmi snižují zbytečné režijní náklady na zpracování. Optimalizace výkonu je často optimalizace udržitelnosti.

Microsoft se zavazuje pomáhat vám optimalizovat uhlíkové emise v Azure. Další materiály najdete tady: Optimalizace uhlíku v Azure.

Další krok

Projděte si metodologii návrhu udržitelnosti.

Metodologie návrhu

V Microsoft jsme v souladu s průmyslovými standardy emisí skleníkových plynů (GHG) s protokolem o skleníkových plynech. Projděte si tyto další zdroje informací:

Komunitní zdroje

  • Last updated on