Sustentabilidade e Eficiência Energética na Internet em foco no IETF

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A sustentabilidade ambiental é, hoje, um dos grandes desafios da nossa sociedade. A preservação do meio ambiente e a redução das emissões de carbono tornaram-se parte fundamental das nossas responsabilidades coletivas, e isso se reflete nas políticas globais estabelecidas pelos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU. Para atingir as metas de redução de impacto ambiental, é essencial que todas as indústrias, inclusive o setor de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC), repensem suas práticas para que sejam cada vez mais sustentáveis. E a Internet, que é a espinha dorsal da sociedade da informação, também precisa passar por essa reflexão e mudança.

A preocupação com a eficiência energética nas redes e com a sustentabilidade dos sistemas de comunicação tem sido cada vez mais um ponto de discussão na agenda do Internet Engineering Task Force (IETF). O grupo GREEN do IETF tem como objetivo desenvolver práticas e padrões que promovam a eficiência energética e a sustentabilidade das redes de comunicação. Seus principais objetivos incluem a criação de métricas para medir a eficiência energética, desenvolver terminologias padronizadas e implementar modelos de gerenciamento que possibilitem a otimização do uso de energia em redes de comunicação. Entre os principais marcos (milestones) do grupo estão a criação de drafts e modelos YANG para automação da eficiência energética, e a definição de requisitos e casos de uso que viabilizem uma Internet mais sustentável [1]. Na recente reunião do grupo, durante a 121ª sessão do IETF [2], vimos uma série de propostas voltadas especificamente para a melhoria da eficiência energética das redes, algo que pode parecer sutil, mas que tem impacto direto no consumo de energia global e, por consequência, nas emissões de carbono. O engajamento da comunidade técnica no IETF é crucial nesse momento, pois muitas das soluções para esses desafios precisam ser desenvolvidas coletivamente, levando em consideração as peculiaridades das redes e a variedade de contextos em que operam.

Durante a reunião, diversos drafts foram apresentados, e cada um deles contribui de uma forma específica para a evolução de uma Internet mais sustentável. Podemos categorizar esses drafts em três grupos principais: o primeiro foca nos requisitos e casos de uso para o gerenciamento de energia, o segundo grupo se concentra na padronização e esclarecimento da terminologia utilizada, e o terceiro grupo propõe métricas, modelos YANG e ferramentas para a medição e automação da eficiência energética. O primeiro grupo é composto apenas pelo draft “Requirements and use cases for Energy Efficiency Management”, que define os requisitos necessários para uma gestão eficiente de energia em redes. O segundo grupo inclui os drafts “Terminology for Energy Efficiency Network Management” e “Environmental Sustainability Terminology and Concepts”, ambos voltados para a uniformização dos termos usados em eficiência energética e sustentabilidade, permitindo um entendimento comum entre os participantes da comunidade técnica. O terceiro grupo abrange os drafts que fornecem ferramentas concretas, métricas, modelos YANG e APIs para medir e automatizar a gestão de energia, incluindo “Green Energy Metrics for Network Operations”, “A YANG model for Power Management”, “YANG Data Model for Energy Efficiency Network Management”, “Host Power Monitoring YANG Model” e “Path Energy Traffic Ratio API (PETRA)”.

Conteúdo do artigo — Renião do WG Green, no IETF 121, em Dublin, Irlanda, 2024

O primeiro draft apresentado, intitulado “Requirements and use cases for Energy Efficiency Management” [3][4], delineia requisitos e casos de uso para a gestão da eficiência energética em redes. Ele é um esforço para identificar quais são os principais elementos e condições para se implementar uma gestão energética eficaz em ambientes de rede complexos, proporcionando as bases para padronização de uma Internet mais eficiente em termos de consumo de energia. O draft descreve elementos como a necessidade de visibilidade granular do consumo de energia, a adaptação dinâmica do uso energético, e a coordenação entre diferentes camadas da rede. Um dos principais pontos abordados é a necessidade de monitoramento detalhado e contínuo dos dispositivos da rede, permitindo aos operadores entender quais componentes consomem mais energia e em quais situações. Exemplos incluem roteadores que precisam adaptar seu consumo de energia dependendo da carga de tráfego ou switches que podem desligar portas quando o tráfego estiver baixo. Essa visibilidade é essencial para que ações práticas de economia de energia possam ser implementadas. Outro elemento importante é a gestão adaptativa, onde políticas de controle de energia se ajustam automaticamente conforme as condições da rede mudam. Isso inclui, por exemplo, o ajuste do nível de potência de transmissão em redes sem fio dependendo da proximidade dos dispositivos conectados. A proposta também menciona a importância de integrar esses mecanismos a sistemas de gerenciamento já existentes, permitindo que decisões energéticas sejam tomadas automaticamente com base no estado da rede, sem necessidade de intervenção humana constante. Por fim, o draft apresenta condições como a importância da interoperabilidade entre diferentes fornecedores de equipamentos.

No segundo grupo foi apresentado o draft “Terminology for Energy Efficiency Network Management” [5][6], que apresenta uma terminologia padronizada para a gestão de eficiência energética. Uniformizar o vocabulário é fundamental para garantir que todas as partes interessadas compreendam claramente os conceitos e possam colaborar de forma eficiente. Esse draft define, por exemplo, conceitos como “Gestão Ativa de Energia”, que é uma técnica que visa ajustar dinamicamente o consumo de energia de dispositivos de rede com base nas demandas de tráfego, contribuindo para tornar as operações mais eficientes. Ainda dentro dessa linha de padronização de conceitos, o draft “Environmental Sustainability Terminology and Concepts” [7][8] estabelece um conjunto de termos e conceitos relacionados à sustentabilidade ambiental no âmbito das redes.Termos como “Neutralidade de Carbono” e “Eficiência de Recursos” são definidos claramente, estabelecendo uma base comum para práticas sustentáveis.

No terceiro grupo, o draft “Green Energy Metrics for Network Operations” [9][10] propõe métricas padronizadas, como o “Uso de Energia por Bit Transferido”, para identificar ineficiências e promover ações corretivas. No âmbito da gestão programável, o draft “A YANG model for Power Management” [11][12] e o “YANG Data Model for Energy Efficiency Network Management” [13][14] apresentam modelos YANG para integrar a gestão do consumo energético a sistemas de automação, permitindo que decisões sejam tomadas de forma mais eficiente e com menor intervenção humana. Outra proposta foi o “Host Power Monitoring YANG Model” [15][16], que foca no monitoramento do consumo de energia de hosts específicos dentro de uma rede. Este modelo pode ser particularmente importante em data centers e infraestruturas de grande escala, onde conhecer o consumo de energia de cada host pode ser essencial para identificar e mitigar ineficiências. Por fim, o “Path Energy Traffic Ratio API (PETRA)” [17][18] propõe uma API para medir a relação entre o consumo de energia e o tráfego de dados ao longo de caminhos específicos da rede. Com essa API, os operadores podem identificar rotas que sejam menos eficientes do ponto de vista energético e ajustar o roteamento.

Antes de concluir, é importante ressaltar que todos esses documentos mencionados são drafts do IETF, ou seja, propostas que ainda estão em fase de discussão e podem ser aprimoradas, modificadas ou até mesmo abandonadas. Esses drafts servem como ponto de partida para o desenvolvimento de padrões e práticas que possam ser adotados pela comunidade de redes. Além disso, vale mencionar que há outros esforços sobre a questão da eficiência energética sendo realizados tanto no IRTF quanto em organizações parceiras e na academia. Um exemplo disso é o draft “Considerations for Energy Efficiency in Network Management” [19], desenvolvido no grupo de pesquisa NMRG (Network Management Research Group) do IRTF, que busca abordar questões sobre a eficiência energética em operações de rede, identificando desafios e sugerindo práticas para otimização. Esse draft é parte de um esforço mais amplo do IRTF para pesquisar e entender como melhorar a sustentabilidade das infraestruturas de rede. Discussões semelhantes também têm ocorrido em outras organizações e na academia, que buscam formas de reduzir o consumo energético das redes e melhorar a eficiência de toda a infraestrutura da Internet.

Concluindo, é evidente que a comunidade técnica, especialmente no âmbito do IETF, tem dado passos importantes para garantir que a Internet não apenas continue a crescer e a evoluir, mas que o faça de maneira sustentável. A discussão sobre eficiência energética vai bem além da questão de redução de custos: é um compromisso com o futuro do planeta. Como engenheiros e técnicos de redes, temos o potencial de impactar significativamente esse cenário. Se cada um de nós buscar formas de colaborar, adotando soluções que visam a eficiência e propondo novas ideias que contribuam para a sustentabilidade, poderemos fazer parte da construção de uma Internet verdadeiramente verde. Vamos juntos repensar o papel da tecnologia na construção de um futuro mais limpo e eficiente. Eu convido a todos a se envolverem nessa discussão e pensarem em como, na prática, podemos contribuir para uma Internet cada vez mais em harmonia com o meio ambiente.