Fenntartható számítási feladatok a Azure

A felhőbeli számítási feladatok fenntarthatósága a felhőszolgáltató és a szervezet közös felelőssége. Azure számítási feladatok karbonsemlegesek, és 100% megújuló energiát használnak. Microsoft több földet is véd. A számítási feladatok Azure való futtatásával már a fenntarthatóság felé vezető úton jár a helyszíni futtatáshoz képest, ami 50-98% kevésbé szén-dioxid-takarékos lehet.

Felhőmegoldás-tervezőként a tervezési döntések közvetlenül meghatározzák, hogy a számítási feladatok milyen hatékonyan használják a felhőbeli erőforrásokat. Szándékos tervezési döntések nélkül a számítási feladatok idővel elkerülhető energiát használhatnak fel, és skálázás közben környezeti teherré válhatnak.

Ez az útmutató segít a fenntarthatóság tervezésében az architektúrában a kezdetektől. A rendszer a valós rendszerekben meghozott legfontosabb tervezési és üzemeltetési döntésekre összpontosít, valamint arra, hogyan navigálhat rajtuk a megbízhatóság, a biztonság és a teljesítmény fenntartása mellett. Megtudhatja, hogy a gyakori architekturális döntések hogyan befolyásolják az erőforrás-felhasználást, ahol általában a hatékonysági problémák jelentkeznek, és hogyan csökkenthető a hulladék a rendszerminőség veszélyeztetése nélkül.

Mi az a fenntartható munkaterhelés?

A fenntarthatóság kritikus felhőarchitektúra-szemponttá vált, mivel a rugalmas skálázású adatközpontok folyamatosan bővülnek, az AI-számítási feladatok példátlan energiaigényt biztosítanak, a szervezetek pedig mindig olyan infrastruktúrát halmoznak fel, amely gyakran jóval a kapacitás alatt működik. A modern felhőkörnyezetek gyakran szenvednek a sprawltól: tétlen virtuális gépek, túlméretezett Kubernetes-fürtök, túlzott telemetriai adatok és szükségtelen adatreplikálás mind energiát fogyasztanak anélkül, hogy jelentős üzleti értéket szolgáltatnak.

A fenntartható számítási feladatok úgy lettek kialakítva, hogy minimalizálják a szükségtelen erőforrás-felhasználást, miközben továbbra is megfelelnek az üzleti, megbízhatósági, biztonsági és teljesítménykövetelményeknek. A fenntarthatóság nem különálló építészeti szemlélet; szorosan kötődik ugyanazokhoz a mérnöki döntésekhez, amelyek rugalmas, biztonságos és hatékony rendszereket alakítanak ki. A kihasználtságra, skálázhatóságra és működési hatékonyságra optimalizált számítási feladatok általában fenntarthatóbbak, mivel csökkentik a felesleges számítási, tárolási és hálózati erőforrásokat.

A fenntarthatóság erősen átfedésben van a Azure Well-Architected-keretrendszer költségoptimalizálási pillérével. Az infrastruktúra megfelelő méretezése, az automatikus skálázás hatékony használata, valamint az inaktív vagy redundáns erőforrások kiküszöbölése mind javítják a felhő hatékonyságát, miközben csökkentik a szükségtelen energiafogyasztást és a szén-dioxid-kibocsátást is. Sok esetben a fenntarthatóság felé az első lépés egyszerűen a hulladék eltávolítása a rendszerből.

A felhőhatékonyságot bemutató ábra.

Important

A fenntarthatóság túlmutat a költséghatékonyságon. Minden tervezési döntés, akár funkcionális, akár nem funkcionális, hatással lehet a szén-dioxid-kibocsátásra.

Egy munkaterhelés üzemeltetése lehet olcsó, miközben mégis környezeti szempontból nem hatékony. A túlzott telemetriai adatgyűjtés, a rosszul optimalizált alkalmazásfolyamatok, a szükségtelen adatáthelyezés, a nem hatékony API-k vagy a túltervezett rugalmassági minták mind hozzájárulhatnak a számítási feladatok környezeti lábnyomához, még akkor is, ha az infrastruktúra költségei elfogadhatónak tűnnek.

Mik a gyakori kihívások?

A fenntartható számítási feladatok tervezése gyakran nehéz, mert a fenntarthatóság olyan új architekturális kompromisszumokat vezet be, amelyek túlmutatnak a hagyományos szempontokon, például a költségeken, a megbízhatóságon és a teljesítményen. Bár számos fenntarthatósági fejlesztés összhangban van a felhőhatékonysággal, a szervezeteknek is újra kell gondolniuk az alkalmazások tervezésének, működtetésének és mérésének módját.

Kihívás és leírás Fenntarthatósági hatás
A fenntarthatóság és a megbízhatóság kiegyensúlyozása. A rendkívül rugalmas rendszerek gyakran redundanciát, replikációt és többletkapacitást igényelnek többrégiós üzemelő példányokon vagy aktív-aktív architektúrákon keresztül. Megnövelt infrastruktúra-használat és energiafogyasztás a túlterjedt vagy mindig rendelkezésre álló erőforrásokból.
A kibocsátások korlátozott láthatósága. Számos szervezet nem rendelkezik eszközhasználattal és telemetriával a számítási feladatok kibocsátásának méréséhez vagy az architekturális döntések környezeti hatásokkal való korrelációja érdekében. Nehéz nyomon követni a fejlesztéseket, vagy ellenőrizni, hogy az optimalizálási erőfeszítések csökkentik-e a kibocsátást.
Túlméretezett és kihasználatlan infrastruktúra. A számítási feladatokat gyakran a tényleges kihasználtság helyett csúcsigényre tervezték, ami tétlen virtuális gépeket, túlméretezett AKS-fürtöket és nem használt erőforrásokat eredményez. A szükségtelen számítási, tárolási és hálózati felhasználás növeli a költségeket és a szén-dioxid-kibocsátást is.
Fenntarthatósági kompromisszumok a teljesítményoptimalizálás terén. A késés és az átviteli sebesség javítása további gyorsítótárazást, replikációt, memóriát vagy számítási erőforrásokat igényelhet. A teljesítménynövekedés a magasabb működési energiafogyasztás rovására fordulhat elő.
Túlzott megfigyelhetőség és telemetria. A naplók, nyomkövetések, metrikák és hosszú megőrzési időszakok nagy mennyisége jelentős tárolási és feldolgozási többletterhelést okoz. Nagyobb tárterület, hálózatkezelés és számítási használat az operatív telemetriából.
AI és adatnövekedés. Az AI-számítási feladatok, a vektoradatbázisok és a gyorsan növekvő adathalmazok jelentős GPU-, tárolási és hálózati erőforrásokat használnak fel. A nagy számítási intenzitás és az ellenőrizetlen adatnövekedés jelentősen növelheti a számítási feladatok kibocsátását.
Szervezeti és kulturális kihívások. A fenntarthatóságot gyakran külön kezelik a mérnöki és a platformműveletektől. A tulajdonjog és a szabályozás hiánya lelassíthatja a fenntarthatóság bevezetését. A fenntarthatóság fejlődésével kapcsolatos folyamatos erőfeszítések nélkül a felhőbeli terjeszkedés és a hatékonysági hiányosságok természetesen idővel halmozódnak fel.

Fenntarthatóság mint jól megtervezett eredmény

A fenntarthatóság nem különbözik a Azure Well-Architected-keretrendszertől. A fenntartható számítási feladatok sok esetben a Well-Architected alapelvek következetes alkalmazásának közvetlen eredményei a számítási feladatok teljes életciklusában. A hatékony rendszerek kevesebb erőforrást használnak fel, kevesebb működési hulladékot termelnek, és általában pénzügyileg és működésileg is jobb teljesítményt biztosítanak.

Az útmutató használata:

✔ Kezdje a tervezési módszertannal, amely a műszaki és üzemeltetési területekre vonatkozó indokokat és ismétlődő témákat ismerteti. Ezt a módszertant akkor érdemes újra áttekinteni, ha bizonytalan döntésekkel szembesül, hogy igazodjon a számítási feladatok általános céljaihoz, beleértve a hatékonysági és fenntarthatósági célkitűzéseket is.

✔ Folytassa a Well-Architected Keretrendszer pillérre vonatkozó ajánlásaival, ahol az architektúra-döntések a hatékonyság, az optimalizálás és a fegyelmezett műveletek szemszögéből születnek. A fenntarthatóság természetesen következik.

Jól megtervezett pillér Fenntarthatósági kapcsolat
Megbízhatóság A megbízható rendszereknek ki kell egyensúlyozniuk a rugalmasságot és a hatékonyságot. A nagymértékben redundáns architektúrák, az aktív-aktív üzemelő példányok és a túlzott feladatátvételi kapacitás növelheti a környezeti hatásokat, ha nincsenek gondosan megtervezve. A fenntartható megbízhatóság a rugalmassági célkitűzések megvalósítására összpontosít szükségtelen túlépítés nélkül.
Security A biztonság a fenntarthatóságot is befolyásolja. Az identitás első architektúrái, a felügyelt biztonsági szolgáltatások és a hatékony szabályozási vezérlők csökkenthetik az infrastruktúra összetettségét és működési többletterhelését. Ezzel szemben a töredezett eszközök, a duplikált biztonsági platformok és a túlzott adatmegőrzés jelentősen növelheti az erőforrás-felhasználást.
Költségoptimalizálás A legnagyobb átfedés a fenntarthatóság és a költségoptimalizálás között van. Az infrastruktúra megfelelő méretezése, a számítási feladatok automatikus skálázása, az üresjárati erőforrások kiküszöbölése, valamint a szükségtelen tárolás vagy hálózathasználat csökkentése mind növelik a felhő hatékonyságát, ugyanakkor csökkentik a környezeti hatásokat is. A munkaterhelésből származó hulladék eltávolítása gyakran az első és leghatékonyabb fenntarthatósági fejlesztés.
Működési kiválóság A műveletek jelentős hatással vannak a fenntarthatóságra. A túlzott telemetriai adatgyűjtés, a túl részletes naplózás, a nem hatékony üzembehelyezési folyamatok és a nem felügyelt működési sprawl idővel növelheti a tárolást, a hálózatkezelést és a számítási felhasználást. A fenntartható műveletekhez fegyelmezett megfigyelhetőségi stratégiákra, automatizálásra, irányításra és folyamatos optimalizálási folyamatokra van szükség.
teljesítményhatékonyság A hatékony alkalmazások általában kevesebb számítási erőforrást használnak fel ugyanahhoz a munkához. Az optimalizált API-k, a gyorsítótárazási stratégiák, az aszinkron feldolgozás, a hatékony adatbázis-hozzáférési minták és az eseményvezérelt architektúrák mind csökkentik a felesleges feldolgozási többletterhelést. A teljesítményoptimalizálás gyakran fenntarthatósági optimalizálás.

Microsoft elkötelezett a Azure szén-dioxid-kibocsátás optimalizálásában. További anyagok találhatók itt: Szén-optimalizálás Azure.

Következő lépés

Tekintse át a fenntarthatósági tervezés módszertanát.

Tervezési módszertan

Az Microsoft az üvegházhatást okozó gázok (ÜHG) kibocsátásával kapcsolatos iparági szabványokhoz összhangban állunk az üvegházhatást okozó gázokról szóló jegyzőkönyvvel. Tekintse át a következő további erőforrásokat:

Közösségi erőforrások

  • Last updated on