Зеленые технологии в икт реферат

Обновлено: 30.06.2024

Термин "зеленые" ИТ (Green IT) используется для обозначения информационных технологий и производства различных приборов, которые не наносят вреда окружающей среде. Это могут быть устройства как для личного пользования, так и для больших предприятий и вычислительных центров: компьютеры, мониторы, принтеры и прочие периферийные устройства.

Разумное использование энергии

Из-за постоянного увеличения количества электроприборов с огромной скоростью растет и потребление энергии. "Зеленые" ИТ призваны решить эту проблему.

Устройства, произведенные по "зеленым" технологиям, экономят потребляемую энергию. Например, новые модели настольных ПК, ноутбуков и мониторов потребляют меньше энергии, чем их предшественники. Кроме того, "зеленые" приборы должны после определенного времени переключаться в режим ожидания, если они не используются. При этом количество потребляемой энергии уменьшается до нескольких Ватт.

Напомним, что уменьшить потребление энергии также можно, выключая не используемое устройство из розетки.

Еще одним важным критерием для "зеленых" ИТ являются материалы, из которых производятся приборы. Важно, чтобы при производстве в окружающую среду выбрасывалось как можно меньше вреднях веществ.

Такие вещества как свинец и бром, которые долгое время применялась и до сох пор еще иногда применяются при производстве электронных приборов, наносят большой вред природе и здоровью человека. При утилизации таких приборов эти вещества либо долго, либо совсем не разлагаются. "Зеленые" технологии не предусматривают использования таких веществ при производстве устройств.

В Европейском Союзе с 2003 года действует директива об ограничениях на использование определенных вредных веществ в электроприборах (директива RoHS - Restriction of hazardous substances).

В области "зеленых" ИТ существует большое количество знаков и сертификатов качества, которыми снабжаются энергосберегающие и безопасные для окружающей среды приборы.

Улучшение экологических показателей, борьба с глобальным потеплением и повышение эффективности управления ресурсами являются приоритетом в списке глобальных проблем, которые необходимо решать в самом срочном порядке. Используемые в промышленности информационные и коммуникационные технологии для улучшения их экологических показателей также нуждаются в дальнейшем усовершенствовании.

Устройства информационно-коммуникационных технологий (ИКТ), используемые как непосредственно в индустрии, так и на различных хозяйственных объектах, имеют большой потенциал для повышения эффективности. Правительства и бизнес-ассоциации разработали и ввели целый ряд программ и инициатив в области ИКТ в части решения задач охраны окружающей среды и проблемы глобального потепления. Эти программы и инициативы направлены на сокращение затрат на электроэнергию и более эффективное ее использование, что, несомненно, благоприятно скажется на мировой экономике и социуме в целом.

Рис. 1. Схемы возможных энергетических цепочек

Европейская Комиссия также признает потенциал развертывания ИКТ для повышения энергоэффективности. Директива Европейского Союза 2012/27/EU об энергоэффективности оборудования, принятая в 2012 г., установила ряд обязательных мер, направленных на повышение э ффективности использования энергии к 2020 г. на 20%. В соответствии с этой директивой все страны ЕС должны были перенести положения указанной Директивы в свои национальные законы до июля 2014 г. и принять действенные меры для более эффективного использован ия энергии на всех этапах энергетической цепочки — от производства энергии до ее конечного потребления (рис. 1).

Еще одним проверенным способом повышения энергоэффективности предприятия является виртуализация — технология, разработанная для того, чтобы несколько рабочих процессов приложений запускались на одном компьютере. Преимущества виртуализации заключаются в сле дующем :

каждый рабочий процесс приложений может иметь независимую вычислительную среду и обслуживание;
распределение по целевым уровням;
отсутствие необходимости переносить рабочий процесс каждого из приложений на отдельный сервер;
виртуализированным серверам может быть разрешено работать на уровне их максимальной производительности;
все отказы компонентов могут обслуживаться автоматически;
ресурсами в виртуальной среде можно управлять из одной точки контроля.

Новые технологии управления питанием обеспечивают менеджерам ЦОДов полный контроль над оптимизацией энергопотребления. Это происходит за счет создания условий для учета фактического потребления энергии и получения данных о тенденциях для какой-либо одной ф изической системы или группы систем в целом, а также позволяет проводить оптимизацию использования энергии и производительности отдельных приложений без ущерба для общей производительности, осуществлять покупку того количества энергии, которое используется одиночными серверами или группой серверов, основываясь на их рабочей нагрузке и тенденциях развития бизнеса.

Эффективность функционирования ЦОДов, с точки зрения энергопотребления, может быть улучшена за счет использования нового энергосберегающего оборудования, усовершенствования управления воздушным потоком в системах принудительного охлаждения, направленного н а снижение требований к общему охлаждению, инвестиций в программное обеспечение для управления энергопотреблением, а также путем внедрения экологически чистых решений в оборудовании для ЦОДов и принятие дополнительных мер по ограничению их общего энергопот ребления . Таким образом, можно сэкономить до 75% затрат на электроэнергию в ЦОДах:

5% за счет сокращения данных и приложений;
15% за счет приобретения более энергоэффективного оборудования;
20% за счет оптимизации системы охлаждения и вентиляции;
35% за счет оптимизации использования серверных мощностей.

Рис. 2. Оборудование компании Advantech

ПО дистанционного управления

Новый стандарт Energy Star 4.0

Международный стандарт Energy Star 4.0 регулирует качественные характеристики энергии внешних и внутренних источников питания. Он регламентирует характеристики потребляемой мощности для холостого хода, сна (режим гибернации) и режима ожидания для целого ря да устройств, включая различные типы персональных компьютеров (ПК), в том числе панельные (безвентиляторные компактные ПК для промышленных применений, состоящие из одного экрана) и настольные ПК. Кроме того, он требует использования блоков питания, соответ ствующих программе по развитию энергоэффективности 80-Plus. Вполне естественно, что компьютеры, отвечающие новым требованиям, будут экономить энергию во всех режимах работы. Правила для компьютеров в режиме холостого хода (Idle Mode) являются новыми, так к ак все предыдущие стандарты определяли требования только для режима сна и режима ожидания.

Большинство панелей оператора и HMI (Human-Machine Interface) на предприятии или его объектах продолжают работать даже тогда, когда они не используются. При этом тратится огромное количество электроэнергии. Кроме того, эти устройства генерируют тепло и тре буют охлаждения, что вносит свой вклад в общее энергопотребление и увеличение расходов предприятия. Экономия затрат на электроэнергию для одной панели оператора может показаться не такой уж значительной, однако если речь идет о сотне компьютеров, для предп риятия это составит уже существенную сумму. Таким образом, выполняя надлежащие требования по обеспечению экологической чистоты, предприятие может сэкономить на финансовых затратах и , следовательно, повысить норму прибыли, что, в свою очередь, означает конкурентное преимущество.

Это означает, что потребляемая мощность таких устройств в режиме ожидания должна быть ниже 1 Вт. Было подсчитано, что при использовании таких устройств их переключения в режим ожидания могут дать уменьшение потребления электроэнергии на 60–70%. Управление автоматической регулировкой яркости (димминг) и автоматическая подсветка также поспособствуют уменьшению энергопотребления. В этом случае система удаленного управления включением/выключением может измерить энергопотребление и сообщить, какую мощность от эл ектросети потребляет каждый панельный ПК или HMI. Сетевые администраторы могут удаленно включать/выключать их и даже группу устройств или разбудить нужный ПК для обновления его ПО, для технического обслуживания или резервного копирования.

Тонкие клиенты: снижение энергопотребления на 30%

требуется около 1/3 пространства по сравнению с обычной рабочей станцией;
требуется около 30% от мощности, потребляемой обычным компьютером;
скорость работы соизмерима со скоростью обычных настольных ПК;
снижение затрат на рабочую станцию до 40%;
быстрое время загрузки;
кращение участия антивирусной защиты ПО и апдейта;
возможность конфигурации с минимумом памяти;
не требуется использование запоминающих устройств большой емкости;
отсутствие отличий для пользователя, привыкшего к работе на любой, основанной на Windows, платформе;
возможность для удаленных вычислений (все обработки сервер берет на себя);
ведение журналов логов на сервере через веб-портал или на основе знакомых, базирующихся на Windows, сред с прямым доступом к приложению или Интернету, почте и т. д.

Каждое из устройств, осуществляющее физический режим передачи данных (сетевой порт коммутатора, сетевая карта и т. д.), подтверждает свою способность поддерживать протокол EEE (Energy-Efficient Ethernet) во время автоматического согласования при установлен ии связи. Если такое устройство по обе стороны канала связи поддерживает протокол ЕЕЕ, то они работают в режиме протокола EEE. Но если хотя бы одно из этих устройств не поддерживает технологию EEE, они работают в обычном режиме. Когда нет передачи данных, то устройства, совместимые с EEE, могут использовать модифицированный статический логический дизайн, чтобы выйти за пределы режима Low Power Idle (LPI).

Преимущества энергоэффективного Ethernet, согласно IEEE 802.3az:

снижение общей потребляемой мощности для каждого порта, что в долгосрочной перспективе экономит много энергии для организаций, имеющих большое количество сетевых устройств;
существенная экономия электроэнергии в случае, когда оконечные устройства (например, компьютеры, граничные коммутаторы и т. д.) соответствуют EEE, так как их структура использования обычно состоит из длительных периодов ожидания и нескольких всплесков тра фика с работой почти или на полную свою мощность;
возможность работы по линиям стандартного Base-T интерфейса по неэкранированной витой паре медных проводов и поддержка данных на скоростях 10, 100, 1000 Мбит/с и Gigabit Ethernet со скоростью 10 Гбит/с;

Кроме того, использование протокола EEE для достижения экономии электроэнергии не приводит к переходу в режим с более низкой пропускной способностью, а обратная совместимость с существующими интерфейсами, не поддерживающими этот стандарт, хоть и не дает эк ономии энергии, но позволяет предприятиям и организациям осуществлять модернизацию своих сетей постепенно, без простоев оборудования.

С ускорением темпов использования ресурсов и ростом наших запросов необходимо серьезно задуматься о переходе на зеленый образ жизни и зеленые информационные технологии (Green IT) или, по-другому, зеленые вычисления (Green Computing).

Что такое зеленые вычисления?

Зеленые вычисления – экотехнологии, цель которых состоит в создании экологически ориентированной компьютерной техники, в которой:

сокращается использование опасных материалов;
максимально повышается эффективность;
снижается энергопотребление;
увеличивается срок службы продукта;
имеются возможности ремонта и совершенствования;
имеется возможность переработки и/или детали техники имеют хорошие свойства биоразложения.

Преимущества зеленых вычислений

Конечно, сейчас мы не может представить себе жизнь без компьютеров и не рассчитываем, что в ближайшем будущем мы сможем без них обходиться. Поэтому лучше научиться жить с ними, максимально сократив влияние на окружающую среду, поскольку это все, в конечном счете, отразиться на нас или на наших потомках. Ряд преимуществ зеленых вычислений перечисляется ниже.

1. Снижение энергопотребления и экономия средств

Снижение потребления энергии приводит в конечном счете к снижению потребления ископаемого топлива — исчерпаемого ресурса, которое используется для производства энергии на электростанциях.

Использование зеленых информационных технологий позволяет сокращать энергопотребление и сокращать стоимость функционирования техники.

В рабочем состоянии обычный офисный компьютер потребляет от 130 до 175 Вт в час (с процессором 65w, HDD и стандартной видеокартой) и ЖК-монитором 40 Вт. Монитор потребляет 40-100 Вт в час. Так что лучше выключать монитор и не использовать экранные заставки, когда в нем нет необходимости. При стоимости киловатт-часа 3,8 руб, в условиях 24 часовой работы компьютера и потребляемой им мощности в 150 Вт, в месяц (за 30 дней) необходимо будет оплатить 410 руб. Для одного компьютера это немалая сумма, и это бессмысленная трата денег в случае, когда компьютер стоит без дела. Во время работы компьютер нагревается, а в жаркое время это приводит к дополнительным тратам электроэнергии на охлаждении воздуха.

Технологии Green IT направлены на сокращение бессмысленных трат электроэнергии и на повышение эффективности работы компьютерных систем.

2. Рациональное использование ресурсов и экологичность

Экологически ориентированная компьютерная техника предполагает возможность ее долгой эксплуатации, возможность модернизации и повторного использования. Вместо того чтобы (как стало модно в последнее время) выбрасывать старую технику на свалку, имеется возможность ее отремонтировать, усовершенствовать и эксплуатировать далее. Или передать ее в пользование тем, кто в ней нуждается. Это помогает не только экономить финансовые средства, но и позволяет более рационально использовать ресурсы и отправлять меньше электроники на свалку, в которой содержатся потенциально опасные вещества. Эти вещества могут попасть в почву, грунтовые воды, и долгие годы отравлять окружающую среду вместе с людьми, проживающими вблизи территории свалки.

3. Возможность переработки

Переработка материалов позволяет сохранять энергию, время, ресурсы и деньги, а также позволяет избежать попадания опасных веществ в окружающую среду. Надлежащая утилизация компонентов является неотъемлемой часть Green IT.

4. Устранение необходимости использования некоторого оборудования

Заключение

Зеленые информационные технологии позволяют сэкономить как частным лицам, так и малым и крупным предприятиям. Они позволяют разрабатывать, производить, пользоваться и утилизировать вычислительные средства с минимальным вредом для окружающей среды.

Технология позволяет эффективно использовать ресурсы, которые предоставляет нам природа. Независимо от того, какие требования предоставляют потребители, зеленые вычисления позволяют повышать производительность, снижать затраты и воздействие на окружающую среду. Все это возможно уже сейчас, просто необходимо тщательно подходить к выбору информационных систем.

Резкий рост потребления электроэнергии в центрах обработки данных заставил руководителей информационных служб обратить на это внимание и стимулировал движение за “зеленые” информационные технологии…

Как показывает исследование, проведенное среди читателей журнала eWeek, “зеленые” ИТ, тем не менее, пока находятся на раннем этапе развития, характеризующемся непоследовательностью действий даже тех компаний, которые стремятся заслужить звание “зеленых”.

В проведенном для eWeek компанией Ziff-Davis Enterprise Editorial Research онлайновом опросе 337 ИТ-специалистов лишь 34% респондентов сообщили, что в их компаниях вообще поставлена задача перехода на “зеленые” ИТ. Из этих 34% только в 7% фирм поставленные цели достигнуты, 63% работают над их достижением, а 30% пока находятся в стадии планирования. Вывод: “зеленые” ИТ всё еще являются, скажем так, лишь “зеленоватыми”.

Оттенки зеленого

Хотя термин “зеленые ИТ” предполагает деятельность без ущерба для окружающей среды, продиктованную стремлением сохранить природные богатства, часто он применяется для обозначения любых усилий по достижению экономии в области ИТ. Эти усилия одновременно могут снизить потребность в электроэнергии и объем выбросов углекислого газа, которые обычно сопровождают ее выработку. Поскольку понятия “зеленый” в смысле экологический чистый и “зеленый” как относящийся к цвету долларовых купюр тесно связаны, не должно вызывать большого удивления, что борьба за “озеленение” фактически сводится к достижению одной и той же цели.

Большинство организаций предпочитает называть себя “зелеными”, но в действительности они хотят сэкономить электроэнергию и соответственно сберечь деньги. А их желание снизить выбросы CO2 в значительной мере ограничивается стремлением уменьшить суммы в счетах за электричество”, — сказал аналитик из компании Gartner Саймон Мингей.

Компании, которые тратят дополнительные средства на обеспечение экологической чистоты, встречаются редко, особенно если предпринимаемые ими меры связаны с большим сроком окупаемости или не окупаются вовсе. Те организации, которые решились на это (например, Google, приступившая к реализации крупной инициативы по использованию солнечной энергии для обеспечения электричеством своих бесчисленных серверов), часто ориентируются на весьма длительные сроки окупаемости. В упомянутом случае с Google ожидается, что срок окупаемости составит 7,5 лет даже при значительных налоговых льготах и субсидиях на развитие питающих электросетей. И в лучшем случае Google сможет удовлетворить за счет солнечной энергии лишь 30% своих потребностей в электричестве.

Тем не менее “озеленение” проникает в ИТ повсеместно, даже в тех компаниях, где формально нет планов перехода к “зеленым” ИТ, когда новое, более эффективно использующее электроэнергию оборудование приходит на замену старому во время обычных циклов обновления.

Производители хорошо знакомы с этой ситуацией. Каждая плановая замена оборудования обеспечивает некоторое увеличение энергоэффективности”, — сказал Лакшми Рао из Массачусетского технологического института, где он является координатором программы по использованию электрической энергии в ИТ-отрасли. В ходе проведенного eWeek исследования 70% респондентов заявили, что они заменяют — либо планируют заменить — старое оборудование новым, более эффективным с точки зрения энергопотребления.

Исследование позволило выявить, что фирмы, имеющие планы “озеленения” ИТ, используют значительно более “зеленые” технологии, чем те, которые не уделяют особого внимания “цвету” ИТ. Однако последняя категория предприятий часто пользуется теми же способами энергосбережения, что и первая. Наиболее популярными из таких способов являются консолидация и виртуализация серверов.

По данным исследования eWeek, 74% компаний уже провели консолидацию своих серверов или намереваются осуществить ее. Виртуализация серверов применяется почти столь же часто. 70% респондентов заявили, что уже используют ее или собираются это делать.

Экологические соображения не имели определяющего значения при консолидации серверов. 35% респондентов сообщили, что эти соображения играли определенную роль, иногда даже очень важную, при принятии решения о консолидации, тогда как другие 35% заявили, что данным соображениям уделялось незначительное внимание или вовсе никакого. 30% не дали ответа на этот вопрос.

Рассмотрим в качестве примера компанию FN Manufacturing. “У нас нет формальной программы перехода на экологически чистые ИТ. Но мы начинаем использовать ряд технологий, которые позволят нам со временем достичь этой цели”, — заявил Эд Бенинкаса, вице-президент по ИТ и корпоративный партнер eWeek.

Одна из наиболее серьезных проблем в области ИТ, с которой сталкивается Бенинкаса, характерна и для многих других компаний — предотвращение разрастания центра обработки данных. Для ее решения необходимо обеспечить возможность увеличения числа серверов при тех же занимаемых площадях.

FN Manufacturing применяет виртуализацию с использованием ПО компании VMware, являющейся подразделением корпорации EMC. Бенинкаса стремится сократить количество серверов примерно с 40 до 10. Основное преимущество концентрации серверов, по его словам, заключается в обеспечении масштабируемости, а переход к “зеленым” ИТ становится здесь побочным эффектом.

Экологическая чистота волнует меня потому, что это связано с потреблением энергии, а она стоит денег, — сказал он. — Я стремлюсь к повышению эффективности и обеспечению роста производительности без использования дополнительных площадей. Это позволяет быть более гибким. Если потребуется новый сервер, его всегда можно добавить”.

Недавно FN Manufacturing предприняла еще один шаг, имеющий некоторое отношение к экологии. Она оборудовала свои офисные помещения сенсорами движения. Если отсутствует движение, значит, в офисе никого нет, и свет автоматически выключается.

Читайте также: