Metodologi desain untuk beban kerja berkelanjutan di Azure

Artikel
06/18/2024

Membangun aplikasi berkelanjutan di platform cloud apa pun memerlukan keahlian teknis dan pemahaman tentang pedoman keberlanjutan secara umum dan untuk platform cloud spesifik Anda.

Metodologi desain ini bertujuan untuk membantu membangun pemahaman tentang menghasilkan solusi yang lebih efisien karbon, mengukur dampak karbon Anda, dan pada akhirnya mengurangi penggunaan energi dan emisi yang tidak perlu.

1—Desain untuk persyaratan bisnis

Bisnis secara global memiliki persyaratan yang berbeda. Harapkan bahwa pertimbangan ulasan dan rekomendasi desain yang disediakan oleh metodologi desain ini akan menghasilkan keputusan desain dan trade-off yang berbeda untuk skenario dan organisasi yang berbeda.

Tetapkan persyaratan dan prioritas bisnis Anda, lalu tinjau metodologi desain sesuai dengan persyaratan tersebut.

2—Mengevaluasi area desain menggunakan prinsip desain

Lihat prinsip desain keberlanjutan dan area desain di bawah ini untuk beban kerja keberlanjutan Anda.

Keputusan yang dibuat dalam setiap area desain akan menggema di seluruh area desain lainnya. Tinjau pertimbangan dan rekomendasi di setiap area desain untuk memahami konsekuensi dan dampak serta trade-off yang diketahui.

Area desain:

3—Memahami emisi Anda

Untuk menurunkan emisi, Anda perlu memahami cara mengukur upaya keberlanjutan Anda.

Secara singkat tentang cakupan emisi

Di Microsoft, kami membagi emisi gas rumah kaca (GRK) kami menjadi tiga kategori, konsisten dengan Protokol Gas Rumah Kaca.

Emisi cakupan 1: emisi langsung yang dibuat aktivitas Anda.
Cakupan 2 emisi: emisi tidak langsung yang dihasilkan dari produksi listrik atau panas yang Anda gunakan.
Emisi Cakupan 3: emisi tidak langsung dari semua aktivitas lain yang Anda libatkan. Untuk bisnis, emisi Cakupan 3 ini dapat ekstensif. Mereka harus diperhitungkan di seluruh rantai pasokan, bahan-bahan di bangunannya, perjalanan bisnis karyawan, dan siklus hidup produknya (termasuk pelanggan listrik yang mengkonsumsi saat menggunakan produk). Emisi Cakupan 3 perusahaan sering kali jauh lebih signifikan daripada emisi Cakupan 1 dan 2 yang digabungkan.

Sebagai pelanggan, konteks emisi Cakupan 3 dapat berupa konfigurasi dan pengiriman jaringan, konsumsi daya, dan perangkat di luar pusat data. Jika aplikasi menggunakan bandwidth berlebih atau ukuran paket, itu akan berdampak dari ketika lalu lintas meninggalkan pusat data, melalui berbagai hop di internet, hingga perangkat pengguna akhir. Oleh karena itu, mengurangi bandwidth jaringan dapat berdampak signifikan di seluruh rantai pengiriman. Pertimbangan yang sama berlaku untuk sumber daya komputasi, penyimpanan data, keputusan platform aplikasi, desain aplikasi, dan banyak lagi.

Temukan detail dan definisi mendalam lainnya di Laporan Resmi Metodologi Cakupan 3 Azure, yang diterbitkan pada tahun 2021.

Mengukur dan melacak dampak karbon

Microsoft selaras dengan Green Software Foundation, yang bertanggung jawab untuk membuat spesifikasi Software Carbon Intensity (SCI).

Untuk mengukur dampak karbon aplikasi, GSF menyediakan metodologi penilaian yang disebut SCI, dihitung sebagai berikut:

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

Mana:

E = Energi yang dikonsumsi oleh sistem perangkat lunak. Diukur dalam kWh.
I = Emisi karbon marginal berbasis lokasi. Karbon yang dipancarkan per kWh energi, gCO2/kWh.
M = Emisi sistem perangkat lunak yang diwujudkan. Karbon yang dipancarkan melalui perangkat keras tempat perangkat lunak berjalan.
R = Unit fungsi, yang merupakan cara aplikasi menskalakan; per pengguna tambahan, per panggilan API, per layanan, dll.

Dengan pengetahuan ini, penting untuk mempertimbangkan tidak hanya infrastruktur aplikasi dan perangkat keras tetapi juga perangkat pengguna dan skalabilitas aplikasi, karena dapat mengubah jejak lingkungan secara jauh.

Baca spesifikasi SCI lengkap di GitHub.

Pengoptimalan Karbon Azure

Azure Carbon Optimization adalah layanan Azure yang membantu Anda memahami emisi karbon beban kerja cloud Anda. Pengoptimalan karbon memberikan wawasan tentang emisi karbon sumber daya Azure Anda dan membantu Anda mengoptimalkan beban kerja cloud untuk keberlanjutan.

Anda mendapatkan data emisi terperinci dalam Portal Microsoft Azure selama 12 bulan terakhir penggunaan semua produk dan layanan Azure Anda. Anda juga dapat melihat emisi karbon sumber daya Anda berdasarkan wilayah, langganan, dan grup sumber daya.

Pelacakan dan pelaporan karbon dengan Dasbor Dampak Emisi

Microsoft menawarkan Dasbor Dampak Emisi untuk Azure dan Microsoft 365, yang membantu Anda mengukur potensi emisi dan penghematan karbon berbasis cloud.

Kami menyarankan Anda menggunakan alat ini untuk mendapatkan wawasan dan transparansi yang Anda butuhkan untuk memahami jejak karbon Anda dan untuk mengukur dan melacak emisi dari waktu ke waktu.

Unduh aplikasi Power BI Dasbor Dampak Emisi untuk Azure untuk memulai.

Memanfaatkan Microsoft Sustainability Manager

Pelanggan yang menggunakan Microsoft Cloud for Sustainability dapat memanfaatkan Microsoft Sustainability Manager. Solusi yang dapat diperluas ini menyatukan kecerdasan data dan menyediakan manajemen keberlanjutan yang komprehensif, terintegrasi, dan otomatis untuk organisasi pada setiap tahap perjalanan keberlanjutan mereka. Ini mengotomatiskan proses manual, memungkinkan organisasi untuk merekam, melaporkan, dan mengurangi emisi mereka secara lebih efisien.

Menggunakan solusi proksi untuk mengukur emisi

Salah satu cara memperkirakan emisi karbon dari beban kerja adalah dengan merancang arsitektur solusi proksi berdasarkan model SCI seperti yang dijelaskan di atas.

Menentukan proksi untuk aplikasi dapat dilakukan dengan cara yang berbeda. Misalnya, menggunakan variabel ini:

Setiap emisi karbon infrastruktur yang diketahui
Biaya infrastruktur
Layanan Edge dan emisi karbon infrastruktur
Jumlah pengguna yang secara bersamaan menggunakan aplikasi
Metrik aplikasi untuk memberi tahu kami tentang performa dari waktu ke waktu

Dengan merancang persamaan menggunakan variabel di atas, Anda dapat memperkirakan skor karbon (perkiraan), membantu Anda memahami apakah Anda membangun solusi berkelanjutan.

Ada juga aspek performa aplikasi. Anda dapat menautkan performa ke biaya dan karbon dan mengasumsikan hubungan ini menghasilkan nilai. Dengan hubungan ini, Anda dapat menyederhanakan tampilan seperti ini:

Performa aplikasi	Biaya aplikasi	Kemungkinan hasil
Sangat Penting	Tidak diubah	Aplikasi yang dioptimalkan
Sangat Penting	Lower	Aplikasi yang dioptimalkan
Tidak Berubah/Lebih Rendah	Lebih tinggi	Menurut prinsip hijau, biaya energi yang lebih tinggi dapat menyebabkan emisi karbon yang lebih tinggi. Oleh karena itu, Anda dapat berasumsi bahwa aplikasi menghasilkan emisi karbon yang tidak perlu.
Sangat Penting	Sangat Penting	Aplikasi ini mungkin menghasilkan karbon yang tidak perlu

Oleh karena itu, membangun dasbor skor karbon dapat menggunakan proksi berikut:

Biaya
Performa
Emisi karbon infrastruktur (jika diketahui/tersedia)
Penggunaan dari waktu ke waktu (permintaan, pengguna, panggilan API, dll.)
Pengukuran tambahan apa pun yang relevan dengan aplikasi

4—Model tanggung jawab bersama untuk keberlanjutan

Mengurangi emisi adalah tanggung jawab bersama antara penyedia cloud dan pelanggan yang merancang dan menyebarkan aplikasi di platform.

Cara mengurangi emisi

Mengurangi emisi karbon dapat terjadi dengan tiga solusi yang mungkin:

Netralisasi karbon; mengimbangi emisi karbon
Penghindarian karbon; tidak memancarkan karbon di tempat pertama
Penghapusan karbon; mengurangi karbon dari atmosfer

Tujuan dari perangkat lunak hijau adalah untuk menghindari emisi yang tidak perlu di tempat pertama, sehingga secara aktif bekerja menuju masa depan yang lebih berkelanjutan. Selanjutnya, penghapusan karbon adalah tujuan yang disukai untuk menghilangkan emisi dari atmosfer kita.

Microsoft berkomitmen untuk menjadi negatif karbon pada tahun 2030, dan pada tahun 2050 telah menghapus semua karbon yang dikeluarkan perusahaan sejak didirikan pada tahun 1975.

Tanggung jawab bersama

Sebagai penyedia cloud, Microsoft bertanggung jawab atas pusat data yang menghosting aplikasi Anda.

Namun, menyebarkan aplikasi di cloud Microsoft tidak secara otomatis membuatnya berkelanjutan, bahkan jika pusat data dioptimalkan untuk keberlanjutan. Aplikasi yang tidak dioptimalkan mungkin masih memancarkan lebih banyak karbon daripada yang diperlukan.

Mari kita ambil contoh.

Anda menyebarkan aplikasi ke layanan Azure, tetapi Anda hanya menggunakan 10% dari sumber daya yang dialokasikan. Sumber daya yang disediakan kurang digunakan, pada akhirnya menyebabkan emisi yang tidak perlu.

Ini akan membantu jika Anda mempertimbangkan penskalaan ke tingkat sumber daya yang sesuai (rightsizing) atau menyebarkan lebih banyak aplikasi ke sumber daya yang disediakan yang sama.

Sebaiknya buat aplikasi lebih efisien untuk memanfaatkan kapasitas pusat data dengan cara terbaik. Keberlanjutan adalah tujuan tanggung jawab bersama yang harus menggabungkan upaya penyedia cloud dan pelanggan dalam merancang dan menerapkan aplikasi.

Langkah berikutnya

Tinjau prinsip desain untuk keberlanjutan.

Prinsip desain

Bagikan melalui