[28/07/2011] News
Una rete più verde? Giordano (Unipi): «Ora che sappiamo di non essere i più puliti, abbiamo di fronte una nuova sfida»
Dunque anche la rete, nel suo presunto piccolo, inquina. Eccome. E nasce proprio da qui lo studio dell'Università di Pisa (di cui abbiamo parlato ieri, vedi link), come spiega a greenreport.it il professor Stefano Giordano, del Gruppo di ricerca in Reti di telecomunicazioni del dipartimento di Ingegneria dell'informazione che ha presentato un articolo che ha ricevuto il Best paper award (premio per il miglior articolo presentato) Workshop GreenCom tenutosi a Kyoto in Giappone (http://www.green-communications.net/icc11/home.html). La ricerca è relativa alla riduzione del consumo energetico nel settore dell'Ict ed in particolare nel settore del networking.
«Abbiamo affrontato dal punto di vista teorico e simulativo uno degli aspetti centrali che caratterizza il funzionamento della rete: quello relativo alla definizione di algoritmi per l'instradamento del traffico utili a ridurre il consumo energetico nella rete stessa. L'idea fondamentale nasce dal fatto che la rete, sia quella fissa che quella mobile, consuma una quantità di energia non trascurabile.
Per fare un esempio già nel 2008 la bolletta Telecom Italia è stata la seconda a livello nazionale dopo quella di Ferrovie dello Stato. Tale consumo è stato inferiore al 2% del consumo energetico dell'intero Paese ma ne rappresenta una quota davvero molto rilevante».
«Chi come noi si occupa della progettazione dei nuovi componenti per reti di telecomunicazioni capaci di offrire servizi sempre più avanzati, ha potuto così verificare come il problema della riduzione del consumo energetico sia gradualmente diventato uno dei più rilevanti. Tanto rilevante quanto quello del raggiungimento di prestazioni sempre più elevate nella capacità dei dispositivi di trasferire enormi volumi di traffico. Si pensi a questo proposito che apparati di dorsale dei maggiori costruttori, nella loro configurazione più estesa, potrebbero richiedere, per funzionare, livelli di potenza superiori al megawatt».
Che fare quindi?
«Il problema può essere decomposto in due azioni distinte: quella relativa alla riduzione del consumo energetico del singolo apparato e quello relativo alla riduzione del consumo complessivo della rete di cui quell'apparato farà parte. Noi nell'articolo di Kyoto abbiamo affrontato il secondo problema: è possibile ottimizzare l'instradamento delle connessioni in modo da soddisfare le esigenze di connettività end-to-end riducendo i consumi di energia?
All'interno dei diversi sotto-domini di cui è composta internet, il routing (l'instradamento dei pacchetti) si basa sulla ricerca di un percorso ottimo (es. a minor numero di salti nell'attraversare i diversi router della rete), la sfida è collegare l'instradamento (il routing) al consumo energetico. Questa classe di problemi necessita di opportuni strumenti matematici per la ricerca delle soluzioni.
Il lavoro che abbiamo presentato al Workshop on Green Communications tenutosi a Kyoto è stato apprezzato perchè abbiamo legato la soluzioni di questo problema alle specifiche caratteristiche del consumo energetico degli apparati (denominate Energy Profile, ovvero consumo dell'apparato in funzione del traffico che lo attraversa). Per noi è importante sottolineare questo aspetto che si lega al problema dell'ottimizzazione del consumo energetico del singolo apparato. La ricerca delle soluzioni migliori è stata ottenuta, nel nostro lavoro, proprio mediante approssimazioni matematicamente trattabili delle curve del profilo energetico del singolo apparato» .
Per capire quanto sia rilevante l'assunzione sulla risposta energetica del singolo apparato sul problema complessivo del consumo della rete si pensi che attualmente un operatore radiomobile, se solo considerassimo la porzione periferica della rete (quella a cui siamo collegati quando usiamo i nostri cellulari), ha in campo qualcosa come 11mila stazioni radiobase (quelle che sottendono al funzionamento di antenne e tralicci della rete cellulare). Spesso si è assunto che il consumo di queste stazioni sia completamente indipendente dal traffico che le attraversa ma questo dovrà certamente essere verificato in particolare con riferimento all'ottimizzazione energetica dei nuovi apparati ed all'evoluzione anche dei sistemi cellulari verso sistemi a banda ultra larga (oltre 100 Mbit/s disponibili per cella).
Ecco quindi che, come nel lavoro presentato a Kyoto, dalla reale risposta al variare del traffico dell'apparato (che tenderà a consumare molto poco nel momento in cui non venga sollecitato dal traffico degli utenti) si dovrà affrontare in modo più realistico la valutazione dei consumi energetici dell'intera rete. Questo richiede attività di ricerca di tipo sperimentale tanto importanti quanto la ricerca di tipo matematico, teorico e simulativo di cui si è parlato. Solo dalla conoscenza della realtà è possibile validare la correttezza dei modelli e delle basi metodologiche che sottendono al nostro lavoro. Non c'è ricerca senza attività sperimentale, in particolare nel settore dell'ingegneria».
Ora come proseguirete i vostri studi?
«Siamo particolarmente interessati alla conoscenza delle caratteristiche di consumo energetico degli apparati più largamente impiegati nell'ambito delle reti dorsali che costituiscono internet (Cisco, Juniper, Huawei, solo per citarne alcuni) perchè siamo convinti che solo da questa conoscenza sia possibile proporre agli operatori degli approcci realistici per l'ottimizzazione del consumo energetico complessivo della rete. Siamo però anche molto interessati ad analizzare sprimentalmente il consumo energetico associato a apparati "open" (software router, nodi di rete mesh realizzati su piattaforme hardware general purpuse) perchè questi si stanno diffondendo, particolarmente in ambiti rurali, nelle cosiddette "community networks" (reti di basso costo capaci di contrastare il fenomeno del digital divide). Anche in quei casi la riduzione del consumo energetico risulterà di fondamentale importanza.
Emergerà poi la generalizzazione di questi problemi a contesti di networking legati al cloud computing e qui certamente il problema dovrà essere affrontato in modo integrato tra l'informatica distribuita ad alte prestazioni dei nuovi data center e le comunicazioni a banda davvero ultra larga. Per capirci stiamo parlando di centri di elaborazione (data center) che potrebbero contenere fino a centinaia di migliaia di server con trasmissioni a velocità dell'ordine delle decine di Gigabit/s.».
Uscendo dal merito, sembra ormai definitivamente abbandonata l'idea che con l'Ict si fosse entrati nell'era della completa dematerializzazione. Qui si consuma energia e materia come in tutti gli altri settori...
«E' vero, dieci anni fa nelle schede che dovevano essere compilate per la presentazione delle proposte di nuovi progetti europei quando ci veniva chiesto quale fosse l'impatto ambientale del nostro settore eravamo sorpresi della domanda e pensavamo che il nostro fosse il settore più pulito e innocuo nel pianeta. Oggi ci siamo resi conto che non è così, ed in particolare che nei problemi di sostenibilità non si possa giocare a fare "lo scaricabarile". Mi colpì molto durante un workshop sugli aspetti del Green ICT quando a fronte di una presentazione tutta focalizzata sulla riduzione del consumo energetico e sull'aumento dell'efficienza di un PC portatile, uno degli spettatori esperti chiese se ci si fosse posti il problema del consumo associato alla realizzazione fisica del PC. Quest'ultimo poteva essere molto più rilevante di tutta l'energia consumata durante la vita del dispositivo. Credo che questi siano esempi che ci richiederanno di affrontare i problemi con maggiore apertura mentale e con un approccio multidisciplinare che davvero rappresenta un grande arricchimento nell'affrontare queste nuove sfide».