Como o ecossistema de telecom pode impactar positivamente a sustentabilidade

Não seria ótimo apertar um botão e tornar mais sustentáveis as redes que atualmente consomem cerca de 3% da energia mundial e emitem quase 2% dos gases de efeito estufa? É claro que qualquer provedor de serviços de telecomunicação gostaria de reduzir os custos operacionais de sua rede e ter mais eficiência energética. Porém, alcançar as metas de sustentabilidade é um processo complexo e cheio de nuances: isso requer que todo o ecossistema trabalhe junto para reduzir a pegada de carbono do setor de telecomunicações. 

Muitos provedores de serviços estão em busca de uma solução avançada de data analytics com inteligência artificial (IA) para gerar resultados melhores. No entanto, a qualidade da IA depende dos dados que a alimentam. Sem contar que a coleta de dados precisos para os padrões de tráfego e o consumo de energia nas redes tradicionais, na nuvem e de vários fornecedores é um desafio que ainda deve ser enfrentado. Há também o desafio de converter as recomendações da IA em manipulações de rede e dos fluxos de trabalho associados em tempo real por meio da automação massiva. Além disso, a própria IA pode contribuir de maneira significativa com o consumo de energia. Por isso, precisamos ter muita cautela no uso dessa tecnologia se quisermos otimizar o consumo de energia da rede. 

Até mesmo hoje em dia, muitos projetos de sustentabilidade são implementados isoladamente e com foco em desafios ou domínios de rede individuais, e essa abordagem tem se mostrado limitada. Para aumentar o impacto das estratégias de eficiência energética, é necessário adotar uma abordagem mais completa nos domínios de rede, aproveitando plataformas open source que usam a automação, a IA e uma solução avançada de data analytics. Neste artigo, descreveremos alguns elementos básicos de uma abordagem unificada e destacar certas iniciativas na qual a Red Hat está trabalhando com nossos parceiros.

Infraestrutura 5G Core open source para maximizar o valor e reduzir o consumo de energia

A Red Hat, a NEC e a Intel se uniram para oferecer uma infraestrutura 5G Core open source que reduz as despesas operacionais associadas ao consumo e custo de energia. Agora, com o Intel® Infrastructure Power Manager para 5G Core, é possível reduzir em mais de 30% o consumo de energia empresarial da 5G User Plane Function (UPF) convergente da NEC no Red Hat OpenShift. Essa solução faz com que cada núcleo de processador tenha a potência certa no momento adequado para diminuir ao máximo as emissões e os custos. Descubra mais sobre como a Red Hat, a NEC e a Intel estão trabalhando juntas para contribuir com a sustentabilidade e a redução do consumo de energia nas redes 5G.

Processamento sustentável de chamadas e continuidade de pacotes com mais potência

No ano passado, anunciamos uma parceria entre a Red Hat e a Arm para oferecer soluções de 5G e vRAN com mais eficiência energética, impulsionadas pelas tecnologias open source da Red Hat e pelas plataformas de computação da Arm®.

Mais recentemente, em colaboração com a NEC, a Arm e a Qualcomm Technologies, Inc., conseguimos demonstrar a operação de ponta a ponta das soluções de 5G Core e de rede de acesso via rádio virtualizada (vRAN) open source da NEC usando Qualcomm® X100 5G RAN Accelerator Cards e CPUs baseadas no Arm Neoverse™ no Red Hat OpenShift em um ambiente similar em termos empresariais. Ao integrar nossas tecnologias, demonstramos o processamento sustentável de chamadas e a continuidade de pacotes com mais economia de energia e espaço. Isso tem potencial para reduzir de maneira significativa o custo total de propriedade das implantações de RAN dos provedores de serviços.

Uso do Kepler e da IA para monitorar o consumo de energia

O treinamento de modelos e a inferência consomem quantidades significativas de energia no nível dos containers, pods e namespaces. O projeto open source Kepler, ou Kubernetes-based Efficient Power Level Exporter, coleta métricas de consumo de energia em uma ampla variedade de plataformas para que administradores de sistemas e desenvolvedores possam entender, otimizar e planejar o uso de energia. Cofundada pela Red Hat e IBM Research, além de ser usada pelo Red Hat OpenShift no monitoramento de energia, a solução avalia o consumo de energia da CPU e da unidade de processamento gráfico (GPU). Isso oferece insights sobre os padrões de utilização das tarefas de treinamento e inferência, bem como evidências para possibilitar mais ajustes e otimizações.

Com o Kepler, é possível conceder a outros projetos e tecnologias open source os dados de que eles precisam para controlar melhor o consumo de energia. Um exemplo é o SusQL, um projeto open source usado para rastrear as tarefas de treinamento de modelos de IA em ambientes distribuídos. Ele usa as métricas do Kepler para agregar o consumo de energia dessas tarefas, ampliando os insights sobre consumo de energia até o nível do cluster. 

O projeto também viabiliza serviços de inferência de modelos de otimização, como os do Red Hat OpenShift AI: uma plataforma de MLOps para criar, treinar, implantar e monitorar aplicações com tecnologia de IA no OpenShift. Juntos, é possível rastrear o consumo de energia para coletar os padrões dele. Esses padrões podem ser correlacionados às definições do sistema e ao provisionamento de serviços para gerar recomendações de configurações ideais de desempenho por Watt. Com ferramentas como o Kepler integradas ao portfólio de IA da Red Hat, a inteligência artificial se torna mais sustentável.

Análises de IA com eficiência energética na edge

A Red Hat se dedica ao seu trabalho no IOWN Global Forum para oferecer soluções mais inteligentes para o futuro pensando na sustentabilidade. Recentemente, a Red Hat, NTT, Fujitsu e NVIDIA conseguiram demonstrar uma solução de plataforma baseada no IOWN com economia de energia usando o pipeline de dados acelerado da NTT em serviços de análise por IA. Com a otimização da inferência da IA na edge para realizar análises de dados de câmeras em grande escala, produzimos uma redução significativa no uso de energia. Isso foi possível ao combinar a rede de fotônica (APN) e a infraestrutura voltada a dados (DCI) do IOWN com o Red Hat OpenShift para oferecer análise de dados por IA em grande escala.

Essa colaboração demonstra que é possível reduzir de maneira significativa o consumo de energia e manter a baixa latência no caso de uso da análise de vídeo por IA na edge. Descobrimos que é possível reduzir em 60% a latência necessária para agregar e analisar os dados com a IA em comparação com a latência de nuvens centralizadas, mesmo com uma grande quantidade de câmeras conectada. Ao implementar a tecnologia de container com o Red Hat OpenShift, a NTT pode executar o processamento da análise por IA com flexibilidade e facilidade. Isso também prova que a solução é amplamente aplicável, desde a análise de vídeo por IA em cidades inteligentes a cenários semelhantes com muitos sensores distribuídos.

Red Hat, Intel e Ericsson reduzem o consumo de energia da rede

A Red Hat está colaborando com a Intel e a Ericsson para desenvolver, integrar e implantar tecnologias nativas em nuvem mais sustentáveis que reduzem os custos de energia e a emissão de carbono das redes. A otimização e a redução do consumo de energia precisa estar em equilíbrio com o desempenho da rede. A Red Hat, a Intel e a Ericsson estão se concentrando inicialmente nas redes de acesso via rádio (RANs) e conseguiram produzir uma economia de até 20% no consumo de capacidade de processamento usando os processadores escaláveis Intel® Xeon® de 4ª geração com o reforço da vRAN. A solução tem três elementos: hardware (incluindo servidores e aceleradores com baixo consumo de energia), software (como a escalabilidade dinâmica em tempo real de núcleos de CPU nas cargas de trabalho da unidade distribuída [DU] e unidade centralizada [CU] da RAN) e automação (que acontece em tempo real, tem baixo consumo de energia e é baseada na utilização da rede e nos padrões de tráfego). Assista a este vídeo para saber como a Red Hat, a Intel e a Ericsson estão ajudando os provedores de serviço a criarem soluções de nuvem mais sustentáveis.

Escalabilidade inteligente nos data centers de telecom

A Red Hat e a Intracom Telecom estão trabalhando para oferecer uma solução que otimiza as infraestruturas on-premises e na nuvem baseadas no OpenShift. Para isso, estamos ajustando proativamente as cargas de trabalho de servidor e desligando de maneira estratégica os servidores pouco utilizados. Assim, é possível diminuir o consumo de energia dos equipamentos ociosos sem prejudicar a estabilidade e o desempenho da carga de trabalho. A quantidade de nós de trabalho é escalada dinamicamente com base em previsões em tempo real da demanda de recursos, assegurando o máximo de eficiência e escalabilidade da infraestrutura. Essa solução é ideal para data centers de telecom convergentes que hospedam funções de rede 5G (por exemplo, pods de função de user plane e control plane) e os serviços associados (pods de IA e de edge), já que a carga do tráfego desses serviços varia de forma cíclica, seguindo padrões diários e semanais. O recurso de escalabilidade inteligente demonstra conseguir reduzir de maneira significativa a quantidade média de nós de trabalho até mesmo nos data centers de telecom com flutuações leves de carga em até um dia, produzindo economias importantes de energia e custo.

A colaboração impulsiona a inovação sustentável

A Red Hat contribui com sua experiência em desenvolvimento de ferramentas, recursos e metodologias open source que fazem da sustentabilidade uma parte integral do controle e do gerenciamento de arquiteturas nativas em nuvem. E para promover práticas recomendadas de sustentabilidade em todo o setor, também contribuímos com um histórico de colaboração mais consistente e aberto que incentiva uma comunidade de fabricantes de equipamentos originais (OEMs), fornecedores de software independentes (ISVs), clientes e criadores de políticas. A coleta e analytics de dados são fundamentais para que nossos clientes tomem as melhores decisões avaliando o que é certo para eles. A Red Hat continua trabalhando para aprimorar os recursos de observabilidade com plataformas de IA e automação massiva. O objetivo é possibilitar a análise de dados em escala e a recomendação rápida de ações a serem tomadas. Com nossos clientes e parceiros, viabilizamos uma abordagem completa, orientada por dados e de economia de energia nos ambientes de TI, rede, edge, núcleo e nuvem. 

Se quiser descobrir mais, a Red Hat estará no MWC Barcelona nesta semana, ocupando o estande 2F30. Também estaremos no MWC Stage B na quarta-feira, 28 de fevereiro, das 14h45 às 15h45 (horário da Europa Central), para falar sobre redes sustentáveis orientadas a propósitos.