SUSTAINABILITY IN CLOUD COMPUTING – IPV4 X IPV6
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/ra10202411121644
José Augusto Gonçalves1
Leonardo Pinheiro dos Santos2
Gabriel Boaretto3
RESUMO
Neste trabalho científico, foi analisado e aprofundado sobre o tema sustentabilidade em Cloud computing aplicados em conjunto dentro das organizações, visando identificar as vantagens de utilizar a computação em nuvem em conjunto a sustentabilidade em busca de segmentos para compreender os ganhos ao implementar esse método. O objetivo desse trabalho é examinar, analisar e colocar em prática nas empresas a sustentabilidade em Cloud computing juntamente com o comparativo entre IPv4 e IPv6 visando os resultados obtidos pela utilização dessa prática. A metodologia aplicada tem como finalidade realizar pesquisas e técnicas para adquirir conhecimento suficiente para implementação sobre o uso da tecnologia bibliográficas de computação em nuvem em conjunto com sustentabilidade nas grandes organizações. Os resultados adquiridos após a realização do trabalho científico, voltado à sustentabilidade em cloud computing dentro das organizações, contribuem para a compreensão para empresas que buscam utilizar a computação em nuvem e possuem compromisso com a sustentabilidade organizacional, em obter ganhos e reduzir custo em seus negócios dentro da organização.
Palavras-chave: Sustentabilidade; Cloud computing; Organizações.
Abstract
In this scientific work, it was analyzed and deepened on the theme of sustainability in Cloud computing applied together within the organizations, aiming to identify the advantages of using cloud computing together with sustainability in search of segments to understand the gains when implementing this method. The objective of this work is to examine, analyze and put into practice in companies the sustainability in Cloud computing along with the comparison between IPv4 and IPv6 aiming at the results obtained by the use of this practice. The applied methodology aims to carry out bibliographic and technical research to acquire sufficient knowledge for implementation on the use of cloud computing technology in conjunction with sustainability in large organizations. The results acquired after the scientific work, focused on sustainability in cloud computing within organizations, contribute to the understanding for companies that seek to use cloud computing and are committed to organizational sustainability, in obtaining gains and reducing costs in their business within the organization.
Keywords: Sustainability; Cloud computing; Organizations.
1. Introdução
Na sociedade contemporânea, testemunhamos uma rápida evolução da tecnologia, promovendo uma mudança significativa na forma como as organizações gerenciam seus recursos computacionais. Isso torna o modelo de computação em nuvem cada vez mais prevalente nas organizações, pois é capaz de proporcionar acesso compartilhado via rede às demandas de armazenamento, processamento e serviços digitais de maneira mais conveniente e com esforço reduzido. Essa abordagem possibilita a evolução dos recursos computacionais da empresa com apenas um toque não precisando de um alto investimento em infraestrutura, mas não pode ser dizer o mesmo em relação a preocupação ambiental, uma vez que o impacto dos gastos energéticos é transferido para as data centers. Além das vantagens computacionais e escalabilidade rápida, é possível levar a redução energética gasta pela empresa em consideração.
Este trabalho científico propõe analisar os impactos ambientais causados pela cloud computing juntamente com o comparativo entre o IPv4 e IPv6. Percebendo que à medida que a adoção da computação em nuvem cresce pelas organizações, torna-se imprescindível não discutir os impactos ambientais associados a essa tecnologia. O crescimento pela busca dos serviços em nuvem exige um grande cuidado com os recursos ambientais gastos para manter os datacenters ligados e sempre atualizados com tecnologia de ponta, destacando a importância de estratégias sustentáveis nesse cenário. Ao que as empresas buscam uma otimização e redução de custos, é crucial considerar o impacto ambiental e social nessa escolha. A sustentabilidade na nuvem deve levar em conta todos os aspectos da prática a concepção, até o descarte dos recursos, abrangendo desde a eficiência energética dos data centers até a gestão responsável dos resíduos eletrônicos.
O esgotamento de endereços do protocolo IPv4 e a consequente transição para o IPv6 não representam apenas um desafio de natureza técnica, mas também suscitam questões relacionadas à eficiência energética e sustentabilidade das redes de comunicação. Este capítulo visa comparar o impacto no consumo de energia entre os dois protocolos, com ênfase nas implicações práticas para data centers, provedores de serviços de internet (ISPs) e redes corporativas.
O IPv4, lançado em 1981, foi desenvolvido em um contexto de internet em expansão, mas com recursos limitados de endereçamento. Com o passar das décadas, tornou-se evidente a necessidade de um protocolo mais robusto, capaz de suportar o crescimento exponencial de dispositivos conectados à internet. Em resposta a isso, o IPv6 foi criado, introduzindo um espaço de endereçamento significativamente maior e várias melhorias técnicas. Entretanto, a comparação entre os dois protocolos não se limita ao número de endereços disponíveis: ela envolve também questões sobre a eficiência energética e a sustentabilidade operacional de cada um.
No decorrer deste trabalho, examinaremos estratégias de sustentabilidade que podem ser incorporadas à operação dos serviços em nuvem, para mitigação de impactos negativos e promovendo práticas mais responsáveis, com iniciativas inovadoras e tecnologias emergentes com objetivo de tornar a cloud computing mais sustentável. Em busca não apenas compreender os desafios da sustentabilidade em nuvem, mas propor soluções e diretrizes para orientar a indústria em direção a um futuro mais sustentável. Visando não apenas aprimorar a eficiência operacional, mas também a promover um equilíbrio consciente entre inovação tecnológica e ambiental.
Mas antes devemos dar uma leve introdução sobre o gasto energético global cerca de 10% da energia se trata de dispositivos eletrônicos e computacionais, 50% se devem diretamente da computação (3161 W para data centers, 2725 W para equipamentos e 3270 W para computadores), os outros 50% para TVs (4796 W) e outros dispositivos (4360 W), em um data center 50% do seu gasto energético se deve dissipação de calor o que aumenta a pegada de carbono das empresas que fornecem cloud, assim devem focar em ter um parque computacional em linha com a sustentabilidade para evitar o impacto negativo ao meio ambiente, algo que também vai diferenciar a empresa e aumentar sua credibilidade com os clientes.
Figura 1 – Gráfico de pizza do gasto em Watts
Fonte: Autoral
2. Referencial Teórico
Graças a enorme variedade de abordagens possíveis tanto lógicas e física, a computação em nuvem verde nos gera uma terreno propício para pesquisas com essa temática, podendo ajudar a gerar um desenvolvimento tecnológico para computação verde em geral e como utilizar os recursos de forma eficiente bem com redução para as organizações provedoras e seus beneficiados.
2.1 Contextualização sobre a Cloud Computing
A computação em nuvem é utilizada uma rede para conectar os usuários quando há a solicitação e utilizam os serviços necessários, o servidor central recebe toda a comunicação entre os clientes e servidores para uma maior facilidade de troca de dados, contendo os recursos necessários para manter a segurança e integridade dos dados.
É uma alternativa para diminuir muito os gastos que a empresa teria com a infraestrutura física, que gera ter servidores com a necessidade da companhia e com uma alta demanda, uma reformulação seria necessária no futuro, gerando um alto custo.
Uma das inúmeras vantagens da nuvem é que a empresa paga apenas pelo que usa. Podendo se reajustar conforme o uso, sem a necessidade dos servidores e data centers físicos próprios. Neste tipo de serviço, a arquitetura da computação na nuvem, não necessariamente é uma solução para todos, mas essa é uma das vantagens, pois sua flexibilidade ajuda para que as empresas consigam se adaptar.
Atualmente no mercado há 3 tipos de serviço, sendo eles o SaaS, o mais conhecido entre as organizações, é disponibilizado através de um programa ou uma interface de navegador, não sendo necessário a compra do software, pois o serviço é contratado através de assinaturas.
No modelo PaaS é possível aproveitar os benefícios da computação em nuvem juntamente com a liberdade de desenvolver aplicações personalizadas. Ao invés do SaaS que é entregue via web, neste modelo trata-se de um ambiente próprio
Por fim, o modelo IaaS traz a flexibilidade que os outros não possuem, pois quando necessita de uma alta demanda há uma escalabilidade da nuvem, muito utilizado em sistemas que possuem picos sazonais e recomendado para empresas que estão crescem em um curto período, mas não possuem capital para investir em sua infraestrutura.
Figura 2 – Equipamentos e as funcionalidades relacionadas ao cloud computing
Fonte: https://jornalcomunicacao.ufpr.br/computacao-cai-fisicamente-para-subir-as-nuvens/
2.2. Eficiência energética
Com a grande crescente do cloud computing em geral se fez necessária a construção de data centers, e com isso os questionamentos relacionados à eficiência energética dos data centers se fizeram necessários, discussões de formas para otimizar e amenizar suas consequências ao meio ambiente começaram a surgir.
Os data centers são uma forma de gerenciamento e armazenamento de dados utilizado pelas organizações também para aplicações de serviços da empresa voltado para a área de TI. Apesar dos data centers terem muitos pontos positivos, os data centers apresentam um alto nível de consumo de energia, ocorrendo um enorme problema para as organizações em relação aos custos relacionados ao consumo de energia.
Implementar métodos sustentáveis para geração de energia dos datacenters é algo que se faz necessário de acordo com Arshad o consumo energético de um data center é maior que o consumo da maioria dos países, podendo ter consumo equivalente ao quinto maior país do mundo. Por isso, implementar soluções para amenizar e tornar esses gastos e torná- los sustentáveis são necessárias.
Cerca de 25% dos gastos energéticos dos data centers geralmente estão concentrados nos sistemas de ar-condicionado e refrigeramento devido a necessidade de evitar superaquecimentos dos data centers durante seu funcionamento. O que libera uma grande quantidade de carbono, impactando também na pegada de carbono deixada pelos data centers.
Amenizar esses danos com a implementação de estruturas com eficiência energética se torna cada vez mais necessário, um data center eficiente consome cerca de 2 vezes menos energia que um data center tradicional. Investir em energia renovável e efetuar o descarte correto e responsável dos equipamentos de TI são outra alternativa que deixou de ser uma opção e passou a ser uma necessidade.
Para verificar se um data center possui uma boa eficiência energética pode se utilizar o PUE ou Power usage effectiveness que diz respeito ao consumo energético geral do data center em relação ao consumo dos equipamentos de TI. Essa equação representa a eficiência energética do data center, quanto mais próximo de 1 for o resultado, mais eficiente o data center é, já existem data centers que aplicaram essas boas práticas e conseguiram atingir um índice PUE de 1,5, porém ainda existem muitos data centers mais antigos que possuem índice 2. A seguir podemos ver a equação citada anteriormente e a estrutura de um data center renovável da google que possui uma PUE de cerca de 1,10
Fonte: https://www.google.com/intl/pt-br/about/datacenters/efficiency/
Desde o ano de 2008 a empresa google passou a publicar relatórios com seus números foi possível notar uma imensa preocupação com a eficiência energética de seus data centers e com seus investimentos foi possível tornar seus grandes data centers praticamente 100% eficiente energeticamente, como é possível analisar no gráfico abaixo, onde a linha azul representa a avaliação trimestral, e a linha vermelha a avaliação anual.
Fonte: https://www.google.com/intl/pt-br/about/datacenters/efficiency/
2.3. O Consumo Energético do IPv4
O IPv4 foi uma tecnologia idealizada durante uma época em que existia uma menor complexidade na internet e, por algumas décadas, cumpriu a função de fazer a comunicação globais. Com um grande aumento na demanda de dispositivos inteligentes conectados à rede, limitações começaram a surgir e causar problemas. Entre elas, a necessidade mais notável foi a do uso do NAT (Network Address Translation), se tornando uma das características mais relevantes, possibilitando que diversos dispositivos compartilhassem um único IP, buscando enfrentar a escassez de endereços disponíveis.
2.4. Custos ambientais da Cloud Computing
Os custos ambientais da cloud computing referem-se aos impactos que as infraestruturas e operações dos data centers que fazem os serviços em nuvem. Embora a computação em nuvem ofereça muitos benefícios na parte de eficiência, ela também tem muitos malefícios ambientais a serem pautados. Alguns deles são:
O consumo de energia nos data centers precisam de uma grande quantidade de energia elétrica para alimentar os servidores, sistemas de refrigeração e outras infraestruturas. O uso intensivo de energia pode acatar para emissão de gases de efeito estufa, especialmente se a energia for de fonte não renovável
A emissões de carbono deve-se ao uso de Energia elétrica que vem de fontes não renováveis, como o exemplo os combustíveis fósseis, podem prover alta emissão de gases carbono na atmosfera, e isso contribui para o aquecimento global.
Descarte de equipamentos eletrônicos acontece pela rápida evolução da tecnologia leva a uma obsolescência rápida dos equipamentos de tecnologia, O descarte errado desses equipamentos resulta e poluição
Uso de recursos naturais na fabricação e manutenção dos servidores, e dispositivos de hardware acabam utilizando bastante dos recursos naturais como metais, água e minerais
O impacto no ecossistema local devido a construção e operação de data centers acarreta o impacto ambiental na região onde estão locados, e impacta na água e na biodiversidade do local
Para diminuir os impactos, muitos provedores de serviços de cloud estão usando práticas mais sustentáveis, como uso de energia renováveis, e tecnologias de refrigeração mais eficientes. Além disso, algumas empresas buscam otimizar o uso de serviços de nuvem, assim diminuindo a demanda de uso.
É importante que empresas que consomem serviços de nuvem estejam cientes sobre os custos ambientais e as estratégias para minimizar os impactos escolhendo provedores que usam práticas sustentáveis
2.5. Falácia da sustentabilidade em Cloud Computing
Primeiro devemos começar com o elefante na sala, o fato que muitos estudiosos defendendo que a computação em nuvem não é tão sustentável quanto as empresas de cloud compunting tentam se mostrar, não devemos levar em conta apenas a eficiência energética, mas também fatores como as emissões de carbono, a utilização de energias renováveis e a gestão dos recursos em nuvem.
Provedores em nuvem tendem a ser mais eficientes que data centers tradicionais, não significa que sua pegada de carbono serão mais baixas, mas primeiro o que se trata de pega de carbono e o cálculo do impacto de atividade humanas ao meio ambiente, levando em conta a quantia de gás do efeito estufa emitido. A medição da pegada de carbono de um provedor deve levar em conta os três tipos de emissões, o escopo 1 que se trata da emissão direta a 2 e a indireta que se baseia em eletricidade gasta, calor e vapor emitidos sendo os que recebem mais atenção das empresas de cloud, mas existe o tipo 3 que é proveniente gastos além da organização, incluindo cadeia produtiva e uso de produtos como hardwares que são utilizados nos servidores, sendo a que representam a parte mais significativa da pegada de carbono das empresas, exemplo o 81% para o Google e até 98,4% para a Microsoft, a empresas devem começar a enfrentar não apenas a emissão direta.
Figura 5 – Gráfico de comparação de emissão de Carbono 1,2 e 3
Fonte: Autoral
Sua pegada de carbono depende de vários fatores, incluindo a eficiência da estação, como os tipos de energia, em caso de utilização de energia renovável a pegada de carbono é menor, sua localização e a taxa de utilização em caso de uso menor do seu nível de capacidade geram desperdício. Os provedores não economizam automaticamente, mesmo assim contém um enorme potencial de fornecer os serviços com uma eficiência melhor, mas devemos levar em conta várias coisas como os recursos são utilizados e como foram configurados, uma má utilização pode desperdiçar enorme quantidade de energia.
2.6. Impacto do NAT no Consumo de Energia
O NAT veio para tentar solucionar as limitações do IPv4, mas ao mesmo tempo trouxe consigo um outro problema que se trata do aumento na complexidade no gerenciamento de redes. Ocorrendo, pois, essa técnica exige que os roteadores e outros dispositivos de rede realizem uma tradução constante dos endereços IP dos pacotes de dados, o que implica um maior uso de recursos de processamento. Esse aumento no processamento, impacta diretamente em um aumento no consumo energia.
De acordo com pesquisas, o consumo de energia associado a tecnologia NAT pode ser substancial elevado, especialmente em redes de grande porte afetando principalmente grandes redes corporativas e datacenters que gerenciam milhares de dispositivos. A necessidade manter uma manutenção de tabelas de roteamento complexas e o esforço adicional de tradução contribui para um maior consumo de energia, o que torna o IPv4 menos eficiente em termos energéticos em comparação com alternativas mais modernas, abrindo espaço para o IPV6 como exemplo.
2.7. Infraestrutura Legada e Eficiência Energética
Além do impacto da tecnologia NAT, a maior parte dos dispositivos legados só tem suporte exclusivamente para IPv4 e apresentam limitações em termos de eficiência energética. Esses dispositivos, projetados em tempos passados, não foram otimizados para priorizar um consumo de energia adequado, o que acaba por ocasionar uma operação menos sustentável em setores que utilizam majoritariamente IPv4. A mudança para equipamentos mais modernos e compatíveis tecnologias modernas como IPv6 podem na teoria proporcionar uma redução no consumo energético das redes tornando a operação mais sustentável perante a natureza e aos cofres da empresa, ao passo que aproveita inovações tecnológicas mais recentes.
2.8. O Consumo Energético do IPv6
O IPv6 foi uma tecnologia inovadora projetado para superar as limitações e falhas do IPv4, não apenas superando em termos de espaço de endereçamento, mas também tendo uma simplicidade e eficiência do processo de roteamento de rede. Ao contrário do IPv4, o IPv6 não utiliza a tecnologia NAT, o que facilita a comunicação em redes podendo ser de uma forma direta entre dispositivos e tirando a complexidade no processamento de pacotes de dados.
2.9. Simplificação do Roteamento e Redução do Consumo
Com uma disponibilidade quase infinita de IPv6, torna se possível que cada dispositivo tem seu próprio endereço de IP único para se conectar à internet, assim com uma rede baseada em IPv6 se encerando a necessidade de tradução de endereços (NAT), facilitando a operação dos roteadores não precisam realizar traduções complexas de endereços, diminuindo o uso de CPU, consequentemente tendo economia de energia.
Essa simplificação tem um grande impacto em ambientes com grandes processamentos de dados contínuo, como em provedores de internet e data centers. Ao abandonar o uso do NAT possibilita uma operação direta e eficiente em energia ao longo do tempo com o IPv6, de acordo com estimativas a mudança do IPv4 que se trata de uma tecnologia ultrapassada para o IPv6 uma tecnologia de ponta pode resultar em uma redução em até 20% no consumo de energia de redes em grande escala.
2.10. Otimização de Cabeçalhos e Processamento de Pacotes
Embora os cabeçalhos de pacotes do IPv6 sejam maiores do que os do IPv4, eles foram projetados de forma a serem mais simplificados para processamento nos roteadores. Isso permite que dispositivos compatíveis com o IPv6 processem os pacotes de forma mais eficiente, o que contribui para a redução do consumo de energia em comparação ao IPv4, especialmente em uma escala global de rede.
2.11. Implementações do IPv6
Estudos de Caso e Análise Prática Estudos de caso sobre implementações de IPv6 em data centers e redes corporativas mostraram que a eficiência energética do protocolo pode ser um fator diferenciador. Caso digno de nota de grandes ISPs migrando para IPv6, que relataram grande racionalização de sua arquitetura de rede e diminuição de custos operacionais para consumo de energia.
Redes de Grande Escala: Em redes de grande escala, como os provedores de serviços de Internet, a adoção do IPv6 levou a uma maior sustentabilidade energética, além da eficiência de roteamento. A eliminação de dezenas de dispositivos NAT que consomem muita energia e tabelas de roteamento simplificadas significaram quantidades reduzidas de energia consumida nas operações diárias. Algumas estimativas sugerem que essas pequenas mudanças ainda poderiam ser responsáveis por grandes poupanças de energia ao longo de vários anos de operação.
2.12. Redes Domésticas e Pequenas Empresas
Para uma rede menor, como uma residencial ou uma pequena rede empresarial, os benefícios da eficiência energética de uma migração para o IPv6 podem não ser tão visíveis. Isso ocorre porque o tráfego de dados é menor e, as próprias redes são simples e não confiam em NATs tão complexos quanto os usados nos ambientes corporativos em grande escala. No entanto, mesmo para esses cenários de uso, a mudança para o IPv6 pode ser sensata, pois proporciona uma simplificação, em termos de configuração e escalabilidade futura.
2.13. Desafios da Transição e Consumo de Energia Temporário
A transição do IPv4 para o IPv6 não é instantânea e muitos ambientes operam em um modo chamado pilha dupla, quando ambos os protocolos são suportados ao mesmo tempo. Este modo de operação pode resultar num aumento temporário do consumo de energia, uma vez que os dispositivos têm de acomodar a complexidade de dois protocolos ao mesmo tempo. No entanto, tem sido argumentado que esta fase de transição é temporária e que os benefícios a longo prazo de operar exclusivamente em IPv6 superam em muito os custos iniciais de adaptação.
3. Materiais e Métodos (ou Metodologia)
O artigo foi baseado na metodologia explicativa com abordagens qualitativa e quantitativa, a revisão da literatura acadêmica relacionada à temática foi conduzida em ambientes acadêmicos, incluindo bibliotecas, e se baseou principalmente na análise de artigos acadêmicos especializados.
Nesta pesquisa foram analisados artigos de 2008 à 2022, e após a leitura dos mesmos foram excluídos alguns artigos que não atingiram as expectativas, 15 artigos foram selecionados e, após a leitura, 2 deles foram utilizados como base de argumentação. Foram escolhidos o Relações do Consumo Energético nas Execuções de Tarefa em Computação em Nuvem Verde e Cloud computing e sua contribuição para a sustentabilidade das organizações. E também nossos testes comparativos foram realizados em ambiente controlado apenas em uma máquina configurada para testar tanto o comportamento de rede quanto o consumo energético em cenários com os protocolos IPv4 e IPv6.
A pesquisa teve como base principal o Google Acadêmico.
Figura 6 – Organograma de Materiais e Métodos
Fonte: Autoral
4. Resultados e Discussões
Após analisarmos um dos artigos vimos que ele abordou uma parte dentro do tema Cloud Computing, relacionada aos gastos financeiros que as empresas têm com o serviço de nuvem, e concluiu que as empresas tiveram uma grande redução de gastos energéticos significativa e analisou a partir disso o incentivo que essas empresas tiveram para a adoção, aplicação e implementação desses serviços
No artigo de “CLOUD COMPUTING E SUA CONTRIBUIÇÃO PARA A SUSTENTABILIDADE DAS ORGANIZAÇÕES” ele realizou entrevistas com 3 empresas para ver o que elas acham do serviço de nuvem, suas motivações para aderir a esse serviço e como elas adotaram esses serviços, a primeira empresa teve o incentivo de mitigar seus danos ambientais, por se tratar de uma empresa que extrai matéria para gerar seus lucros, já a segunda empresa teve o incentivo ambiental e social para essa adoção, sendo também uma empresa de extração de recursos naturais, porem ela não teve a mesma intenção da primeira já que isso não era uma preocupação sua, mas sim as leis vigentes, a última empresa teve o incentivo por meio de projetos ambientais para essa adoção.
Figura 7 -Tabela baseado no artigo de “CLOUD COMPUTING E SUA CONTRIBUIÇÃO PARA A SUSTENTABILIDADE DAS ORGANIZAÇÕES”
Fonte: Autoral
Esta é uma tabela que mostra de maneira resumida os resultados das entrevistas feitas, mostrando os incentivos das empresas para a adoção desses serviços e como cada uma delas aplicou os serviços de nuvem em suas organizações.
4.1. Ambiente de Teste
Nossos testes foram realizados em ambiente controlado apenas em uma máquina configurada para testar tanto o comportamento de rede quanto o consumo energético em cenários com os protocolos IPv4 e IPv6.
4.1.2. Ferramentas e Softwares Utilizados
Utilizamos o NetBalancer para monitoramento do tráfego de rede, que fornece os dados em tempo real sobre o consumo por processo. Juntamente, foi usada a ferramenta integrada do Windows para monitorar o consumo energético da máquina durante os testes, permitindo capturar o impacto energético para cada cenário. Essas ferramentas foram de extrema importância para obter os dados completos de rede e consumo energético.
4.2. Topologia de Rede dos Testes
Nossos testes foram conduzidos em máquina única, onde simulamos os mesmos cenários com protocolos diferentes tanto IPv4 e IPv6. A configuração foi de modo a simular o tráfego tanto onde utilizamos tanto IPv4 quanto IPv6, o que nos possibilitou analisar de forma comparativa os dois protocolos.
Configuração de Rede com NAT para IPv4
o O teste foi configurado para usar NAT, simulando uma rede onde a máquina se comporte como cliente e se comunica através de uma interface NAT.
o Usamos o NetBalancer para monitorar e gerenciamento de tráfego, registrando o comportamento da rede ao redirecionar o tráfego de saída para diferentes interfaces e protocolos.
Cenários IPv4 e IPv6
o Para testar a máquina em IPv4, configuramos com um endereço IPv4, permitindo monitorar o tráfego exclusivamente nesse protocolo.
o No segundo teste, a configuração ajustamos para usar um endereço IPv6
nativo, eliminando a necessidade de NAT.
4.3 Execução dos Testes
Os testes foram realizados em um período de uma hora. Durante o teste, o NetBalancer monitorou o tráfego, enquanto a ferramenta energética da Intel registra o gasto energético da máquina.
Pudemos perceber que nos testes realizados tanto do IPV4 quanto no IPV6 o gasto em watts ficou na média de 50 W para os dois, o mesmo vale para a CPU em que o gasto ficou na média de 70% de uso durante o teste, desta forma ficou perceptível que em pequena escala não a grande diferença no consumo.
4.4. Coleta e Análise dos Resultados
Coletamos as informações a partir das duas ferramentas: o NetBalancer forneceu dados sobre o tráfego de rede, já a ferramenta da Intel coletou o consumo energético durante os testes.
Com os dados, nos foi possível verificar que o IPv4 e IPv6 tem os mesmos gastos.
5. Considerações Finais
Em conclusão, a computação em nuvem tem o potencial de ser um tornar uma tecnologia sustentável e viável, no entanto é preciso ficar atento com seus impactos ambientais, tanto pelo gasto energético, quanto pela pegada de carbono deixada pelos data centers que são necessários para o cloud computing, muitas empresas já estão se adequando para reduzir essas consequências, porém ainda não é o suficiente, “A computação em nuvem tem o potencial de ser uma tecnologia sustentável, mas é importante estar ciente dos impactos ambientais associados ao seu uso.” (Almeida & Oliveira, 2023, p. 2)
De acordo com os estudos realizados ao implementar as estratégias sustentáveis, essas organizações têm o poder de amortecer esses impactos e ajudar a criar um futuro mais “limpo”, este estudo traz diversas contribuições específicas para o campo da sustentabilidade em cloud computing. O estudo fornece uma visão abrangente dos impactos ambientais da cloud computing e identifica uma série de estratégias sustentáveis que as organizações podem implementar para diminuir esses impactos. “Existem uma série de estratégias que podem ser implementadas para reduzir os impactos ambientais da computação em nuvem, como a eficiência no uso de recursos, a utilização de data centers verdes e a gestão responsável de resíduos.” (Oliveira & Santos, 2022, p. 12)
Através da comparação entre IPv4 e IPv6, observou-se que a adoção do IPv6 em pequena escala não acarreta impactos significativos. Mas o mesmo não pode ser dito do uso do IPV6 em rede de grande escala possui potencial para ganhos em eficiência energética, principalmente em ambientes de escala muito extensos. Fatores de contribuição para isso são a redução na complexidade das operações de rede, a remoção do NAT da topologia e a promessa de uma comunicação sem intermediários entre nós. Contudo os desafios que surgem com a transição para o IPv6 precisam ser levados em consideração e a adaptação das redes existentes deve ser cuidadosa e planejada, o que pode exigir algum investimento inicial. Com o tempo, à medida que a adoção do IPv6 se tornar mais comum, a internet como um todo se tornará mais sustentável em linha com as necessidades contemporâneas de mais eficiência energética e uma pegada de carbono reduzida. Portanto, um passo em direção ao IPv6 não apenas garante a continuidade da expansão da internet, mas também significa um passo para um futuro digital mais verde.
Referências:
ALMEIDA, J. R. S., & Oliveira, R. P. (2023). Sustentabilidade em cloud computing: Uma revisão sistemática da literatura. Revista Gestão & Tecnologia, 23(1), 1-21.
BUTCHER, Mark. Top Myths of Cloud Sustainability. 29 jun. 2023. Disponível em:< https://www.linkedin.com/pulse/top-myths-cloud-sustainability-mark-butcher/>. Acesso em: 26 nov. 2023.
BUYYA, Rajkumar; GILL, Sukhpal Singh. Sustainable Cloud Computing: Foundations and Future Directions. BUSINESS TECHNOLOGY & DIGITAL TRANSFORMATION STRATEGIES CUTTER CONSORTIUM – 2018 | EXECUTIVE UPDATE |, Vol. 21, No. 6, 2018. Disponível em: <https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1805/1805.01765.pdf>. Acesso em: 26 nov. 2023.
CASCA, António. Cloud Computing e a Sustentabilidade Empresarial. Disponível em: https://www.academia.edu/download/49725466/Cloud_Computing_e_a_Sustentabilidade_Empresarial. pdf>. Acesso em: 1 dez. 2023.
GOOGLE. Data centers: Efficiency. Disponível em: <https://www.google.com/intl/pt- br/about/datacenters/efficiency/>\>. Acesso em: 29 nov 2023.
ISSA, Tomayess; CHANG, Vanessa; ISSA, Theodora. The Impact of Cloud Computing and Organizational Sustainability. Disponível em: <https://espace.curtin.edu.au/bitstream/handle/20.500.11937/11435/142135_22670_T%20Issa_CCV201 0_paper.pdf?sequence=2&isAllowed=y>. Acesso em: 17 nov. 2023.
OLIVEIRA, M. M., & Santos, A. A. (2022). Estratégias para a sustentabilidade da computação em nuvem: Uma análise da literatura brasileira. Revista Brasileira de Gestão de Negócios, 24(3), 1-22.
REIS, Thiago Nelson Faria dos; TEIXEIRA, Mário Meireles; NETO, Carlos de Salles Soares. Relações do Consumo Energético nas Execuções de Tarefas em Computação em Nuvem Verde | Anais da Escola Regional de Computação do Ceará, Maranhão e Piauí (ERCEMAPI). Disponível em: <https://sol.sbc.org.br/index.php/ercemapi/article/view/21966>. Acesso em: 21 nov. 2023.
QI Network. Saas, PaaS e IaaS: os serviços de computação em nuvem. Disponível em:<https://blog.qinetwork.com.br/saas-paas-iaas-os-servicos-de-computacao-em- nuvem/#:~:text=Saas,%20PaaS%20e%20IaaS%20são,Infraestrutura%20como%20Serviço%20(IaaS)>\>. Acesso em: 23 nov. 2023.
RICHTER, Rentao Mauro. TI Verde: Sustentabilidade por meio da Computação em Nuvem. Disponível em:< http://www.pos.cps.sp.gov.br/files/artigo/file/690/ed363acfa3120e630b1dfddd89028b8d.pdf>. Acesso em: 14 nov. 2023.
SALESFORCE, CLOUD Computing: o que é e como funciona? Disponível em <https://www.salesforce.com/br/cloud- computing/#:~:text=De%20uma%20forma%20simples,%20cloud,qualquer%20computador,%20em%20qual quer%20lugar> . Acesso em: 18 nov. 2023.
SILVA, Gabriel gomes da. Cloud computing e sua contribuição para a sustentabilidade das organizações. 1 nov. 2023. Disponível em: https://repositorio.unifesp.br/11600/66544. Acesso em: 6 dez. 2023.
TECNOLÓGICA, Inovação. Centrais de Dados usam menos energia do que se pensava – Mercado- Indústria 4.0. 13 mar. 2020. Disponível em:< https://www.industria40.ind.br/noticias/19610-centrais-de- dados-usam-menos-energia-do-que-se-pensava>. Acesso em: 2 dez. 2023.
World Energy News Online. Disponível em: Assessing the Energy Efficiency of IPv4 and IPv6 for a Sustainable Internet | World Energy News Online Acesso em: 12 out. 2024.
GRINIUS, Vincentas. Disponível em: IPv4 vs. IPv6 in Energy Efficiency – IPXO Acesso em: 17 out. 2024.
SHIM. Timothy. Disponível em: Cost-savings of IPv6 Compared to IPv4 — RapidSeedbox Acesso em: 18 out. 2024.
1Faculdade de Tecnologia Ministro Ralph Biasi jose.goncalves20@fatec.sp.gov.br
2Faculdade de Tecnologia Ministro Ralph Biasi leonardo.santos238@fatec.sp.gov.br
3Faculdade de Tecnologia Ministro Ralph Biasi gabriel.boaretto@fatec.sp.gov.br