Kolmas sessio ja edelleen postaus on lennosta kirjoitettua.
Toisen päivän ensimmäinen puhuja oli Bill St. Arnaud (CANARIE Inc.), joka puhui otsikolla “How universities and NRENs can be global leaders in helping to reduce global warming“.
Aluksi kerrattiin ilmastonmuutoksen uhkaa ja erityisesti niitä muutoksia, jotka yhdysvaltalaisessa politiikassa on tapahtumassa nykyisen presidentin hallinnon toimesta. St. Arnaud korosti, että kyseessä todellinen uhka yhteiskunnalle ja esimerkiksi MIT on muuttanut arviotaan tulevasta ilmaston lämpenemisestä. Ilmakehän lämpeneminen on jo nyt vaarallisella tasolla.
Haaste: kuinka rajoittaa hiilidioksidipäästöt 26 tonnista per henkilö 1-2 tonniin per henkilö.
Haasteen vaatimukset tarkoittava radikaaleja muutoksia.
ICT:n osuus on 2-3 % GHG (kasvihuonekaasu) päästöistä. ICT ottaa 8-9.4 % osuuden USA:n sähkön kulutuksesta ja 8 % globaalista sähkön kulutuksesta. Tulevaisuuden laajakaista-internetin oletetaan yksistään käyttävän 5 % kaikesta sähköistä. Tyypillinen yhdysvaltalainen yliopisto tuottaa 200 000 – 500 000 tonnia hiilidioksidia vuodessa ja siitä 100 000 – 300 000 menee verkkopalveluihin.
Hiilidioksidin tuottamista mitataan tulevaisuudessa tarkemmin.
Vähähiilisen energiantuotannon markkinat ovat vuonna 2050 yhteensä 500 miljardia dollaria.
Nykyiset hiilijalanjäljen pienentämispyrkimykset ovat keskittyneet parantamaan yksittäisten laitteiden ja prosessien energiatehokkuutta. Kuitenkin ICT:ssä tehokkuuden kasvattaminen voi tarkoittaa samalla myös suurempaa energian kulutusta.
Hiilineutraalin strategian vaatimus uusiutuvia energianmuotoja hyödyntämällä on olennaista. Tehokkuuden kasvattaminen hiilineutraalilla strategialla vähentäöä päästöjä. Energian tuotannossa tuulivoima ja aurinkovima ovat todennäköisimmät ratkaistu, ei ydinvoima.
Paikallisen energian hankkiminen on kallista, siirtokustannukset usein suuria ja siksi vaatimukset vihreän energian rakentamisesta kaupunkeihin kasvaa. ICT:n infran ei kuitenkaan tarvitse sijaita kaupungeissa, joissa on muutenkin energiatarpreita. Uusiutuvan energian tuotanto on usein kaukana kaupungeista.
Esimerkkejä: Esimerkiksi Googlen palvelinkeskukset. Ne eivät sijaitse suurissa kaupungeissa, vaan alueilla, jonne voi rakentaa esimerkiksi tuulivoimaa lähelle. Nordic HPC:n uudelleensijoittaminen Islantiin. Kanadassa “hiilineutraali” datakeskukset yhdistetään toisiinsa optisella verkolla.
Vaatii verkoilta:
– suuria määriä dataa siirretään suurempia matkoja
– Optista verkkoa tarvitaan
CANARIE Green-IT Pilot
– 3-4 miljoonaa $ vihreään IT-infran kokeiluun
– teknologian testi
– business casen testaaminen
Kansainvälinen yhteistyi; Irlanti, Espanja, Kalifornia, Australia, Brittiläinen Kolumbia, Ottawa, Quegec, Nova Scotia. Tiedonsiirtoa näiden paikkakuntien välillä.
Uusiutuvien energiamuotojen epävarmuuden turvaamiseksi tarvitaan varajärjestelmiä.
PROMPT on tutkimusophjelma, jossa tutkitaan virtuaalisia verkkoja ilmastonmuutoksen hillinnässä.
Tulevaisuudesta: esimerkiksi optisten verkkojen käyttö yhdessä tuuli- ja aurinkoenergian kanssa vaativat tutkimusta.
GENI: topologia, jota optimoidaan sijainnin mukaan ja optimointiin voidaan liittää myös uusiutuvan energian sijaintipaikat.
Poliittiset lähestymistavat:
- hiilidioksidiverot (poliittiset hankalia)
- päästökauppa (käytännöllisiä suurille päästöjen tuottajille)
- hiilineutraliteetti, joka on sädäetty lailla (kasvattaa suosiotaan)
- saattaa olla myös muita keinoja…
Ne voisivat olla esimerkiksi palkitseminen hiilineutrtaliteetistä verottamisen sijaan. Esimerkiksi ICT-palveluilla tai muilla vastaavilla. Esimerkiksi ilmaiset internetyhteydet julksissa paikoissa, joilla hoidetaan samalla last mile-ongelmaa (niitä kun ei kannata hoitaa optisilla kuidoilla ainakaa vielä).
Virtulaisointi ja dematerialisointi voivat tuottaa 10 % kokonaispäästöjen vähennyksen. Virtualisointi on avain moneen asiaan kuten vaikkapa elokuvien jakeleminen verkossa, virtuaaliset applikaatiot jne.
Kuluttajan kontrolloivat 60 % päästöistä. Muut kuten tuotanto jne. 40 %.
Blogit
Hän korotsi myös sitä, ettei mikään energiantuotantomuoto ole täysin päästövapaata.
* * *
Professori Paul Watson (Newcastle University): “Cloud Computing for e-Science”
Nykyiset ongelmat:
- Applikaatioiden siilot
- Kapasiteetin suunnittelu
- Pääoman kulutus
Busineksella on kuitenkin omat dynaamiset vaatimuksensa : kapasiteetti joko yliarvioidaan tai aliarvioidaan, joista kummastakin on ongelmalliset seurauksensa.
Animoto on palveluntarjoja esimerkiksi slaideille, kuville jne. Palvelun käytön voimakas kasvu sa muos kapasiteettitarpeen kasvamaan rajusti.
Mitä on cloud computing?
“.. a broad array of web-based services aimed at allowing users to obtain a wide range of functional capabilities on a ‘pay-as-you-go’ basis that previously required tremendous hardware/software investments and professional skills to acquire”
– Irving Wladawsky-Berger, Chairman Emeritus, IBM Academy of Technology
- Siihen sisältyy illuusio äärettömästä määrästä on-demand resursseja
- Ei käyttäjien up-front-sitoutumista
- Resursseista maksetaan lyhyen aikavälin käytön mukaan, kun tarvitaan
Esimerkiksi Amazon Web Services.
Cloud-palveluiden jatkumo:
- Software as a service: Saas (esim. Google, Micrsosoft jne.)
- Platform as a service: PaaS (esim. Google App Engine, Windows Azure, Amazon)
- Infrastructure as a service: IaaS (esim. Windows Azure .net services, Amazon EC3 ja S3)
Mitä syvemmälle mennään, sitä suuremmaksi monimutkaisuus ja joustavuus kasvaa. (slaideissa linkki)
UK:ssa Carmen-projekti. Tutkimushaaste kytkeytyy aivotutkimukseen, jolla on monia tieteenoaloja koskettavia pulmia (biologia, lääketiede, tietojenkäsittely jne.)
Käytetty aivoihin asennettuja elektrodeja.
Tutkimusen tietojenkäsittelyn haasteet:
- tuottaa teratavuittain dataa ( >100 TB)
- Analysointi
- Automaatio ja workflow
- Tietojen jakaminen voi tapahtua vai käyttäjähallinnan alla
North East Regional e-Science Centre
– 25 tutkimusprojektia monessa domainissa
– eräitä avaintarpeita: varastointi, analysointi, automatisointi, jakaminen
eScience-keskus (kts. slidet)
- Webin päällä, toimii kaikkialla (SaaS)
- Kontolloitu jakaminen, yhteistyö (Yhteisölliset palvelut)
- Dynaaminen resurssien jakaminen (cloud computing)
Arkkitehtuuri on rakennettu niin, että palvelut ovat kaikki verkossa. Workflowt rakennetaan verkossa. Analyysien tulokset saadaan verkkopalveluilta. Kommunikointi verkossa.
Kokeilussa on Microsoft Azure Cloud esimerkiksi kemiallisissa analyyseissa. Microsoftin tutkimuskeskus mukana hankkeessa.
Milloin pilvieä ei voi käyttää:
- Suuriin datan siirtoihin (aika ja hinta)
- Perinteiseenb suurta suorituskykyä vaativaan laskentaan
- Luottamuksellisen tiedon käsittelyyn (tätä on ajateltava tarkkaan esimerkiksi silloin, jos vaikkapa lääketieteellisiä tietoja tallennetaan jonnekin pilveen toiselle puolelle maapalloa)
- Korkean saavutettavuuden palveluihin (high availability)
Seuraaviin teemoihin kiinnitettiin myös huomiota:
- Yksityiset pilvet (Arjuna Agility, sopimukset pilvien välillä)
- Yksityisten ja julkisten pilvien federointi (sopimukset pilvien välille) (FlexiScale)
- Julkiset pilvet
Yhteenvetoa:
- Cloud computing luo uusia mahdollisuuksia; taloudellisuus, palvelun dynaamiset muutokset, ei sovi kaikkeen, federointi tulevaisuudessa
- Voi muuttaa eSciencen kokonaan; vähentää aikaa ideasta totetukseen, demo e-Science Centeristä on olemassa
- Monimutkaisuutta ei pidä aliarvioida; skaalutiuvien systeemien rakentaminen on edelleen työlästä, monimutkaisuuden vähentäminen on olennaista.
* * *
Kommentti: Erityisen mielenkiintoinen puheenvuoro, jos ajattelee esimerkiksi YST:n tulevaisuuden arkkitehtuureja ja palveluiden toteutusta. CARMEN-projektiin ja e-Science Centeriin kannattaa tutustua.