O Impacto Ecológico do Ciberespaço

O consumo de electricidade nos datacenters de todo o mundo duplicou entre 2000 e 2005, mas este ritmo de crescimento abrandou entre 2005 e 2010. Este abrandamento deveu-se à crise económica de 2008, a uma crescente utilização da virtualização e aos esforços da indústria no sentido e melhorar a eficiência energética. No entanto, a electricidade consumida pelos datacenters a nível global em 2010 ascendeu a 1,3% do total mundial. O consumo energético é agora uma grande preocupação no projecto e implementação das modernas infraestruturas uma vez que os custos com a energia se tornaram uma parte muito significativa da factura das empresas que os possuem.

Assim, a gestão energética é agora um ponto central para a operação de servidores e datacenters, incidindo na redução de todos os custos relacionados com energia, tais como, investimento, custos de operação e impactos ambientais. Ou seja, o melhoramento da eficiência energética é um dos grandes problemas da cloud uma vez que já foi estimado que o custo de alimentar e arrefecer um datacenter contribui para cerca de 53 % do total dos seus custos de operação. Mas a pressão para oferecer serviços disponíveis sem qualquer tipo de falha leva a que se continuem a sobre dimensionar os sistemas a todos os níveis da hierarquia, desde as fontes de alimentação primárias até às de apoio. Por exemplo, já foi estimado que a Google sobre dimensiona energeticamente os seus datacenters em cerca de 40%.

Além disso, numa tentativa de garantir a redundância dos sistemas de alimentação, são ainda mantidos geradores diesel a funcionar permanentemente de modo a garantir que o sistema não falha nem sequer os instantes que esses sistemas de apoio demorariam a arrancar. Esses gigantescos geradores trabalham ininterruptamente só para garantir a alta disponibilidade em caso de uma eventual falha crítica de toda a rede eléctrica e sobrecarga dos sistemas de apoio, produzindo significativas emissões poluentes, Assim, estima-se que apenas cerca de 9% da energia gasta pelos datacenters seja de facto empregue em operações de computação, tudo o resto é basicamente desperdiçado a manter os servidores prontos a responder caso surja um súbito pico de actividade.

Quando nos ligamos à Internet, o ciberespaço pode assemelhar-se muito ao espaço sideral no sentido em que parece infinito e etéreo; a informação está simplesmente lá fora. Mas se pensarmos sobre a energia do mundo real e o espaço físico ocupado pela Internet, começaremos a entender que as coisas não são assim tão simples. O ciberespaço tem, efectivamente, expressão real no espaço físico, existe mesmo, e quanto mais demorarmos a mudar o nosso comportamento em relação à Internet, de modo a ver claramente as suas características físicas, mais perto estaremos de entrar num caminho de destruição do nosso planeta.

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O Impacto Social do Ciberespaço

Embora as expressões "cloud" e "nuvem" estejam na moda, e muita gente se refira a elas, a verdade é que poucos parecem saber realmente do que se trata. Um estudo recente realizado pela Wakefield Research para a Citrix, mostra que há uma imensa diferença entre aquilo que os cidadãos dos EUA fazem e aquilo que dizem no que toca a cloud computing.

Quando questionados acerca do que significa a "cloud", uma grande percentagem responde que se trata de uma nuvem verdadeira, do céu ou de algo relacionado com meteorologia (29%). Apenas 16% souberam relacionar o termo com redes de computadores para armazenar e partilhar dados para diversos dipositivos. Além disso, 51% dos inquiridos acredita que o mau tempo pode interferir com o cloud computing. Além disso, 54% dos entrevistados alegaram nunca ter usado a cloud quando na verdade 95% daqueles que o afirmaram já o fizeram acedendo a diversos serviços como compras online, home banking, redes sociais, etc.



O que estes resultados sugerem é que a cloud é de facto transparente para os utilizadores, ou seja, cumpre uma das suas funções principais de disponibilizar serviços e conteúdos de forma fácil e imediata. No entanto, o desconhecimento do modelo de computação que suporta todas as nossas actividades do quotidiano leva a uma crescente desresponsabilização, com o consequente agravamento das preocupações com a segurança de conteúdo e privacidade. Na realidade, o ciberespaço, não é um lugar asséptico, só de informações precisas e utilitárias. O grande interesse do ciberespaço reside justamente, na vitalidade social que ele permite, alicerçada numa crescente panóplia de serviços multimédia. O seu fascínio deriva da proliferação de diferentes formas de comunicação que, desta forma, encontram na tecnologia um potencializador, um instrumento de conexão. Ou seja, o ciberespaço não é uma coisa puramente cibernética, mas uma entidade viva, caótica e, também, descontrolada.

Mas, além dessas preocupações e outras, tão ou mais graves, estão a surgir. Analisando a utilização quotidiana que fazemos destas novas ferramentas tecnológicas, chegamos à conclusão que o crescimento da Internet se revela asfixiante para o planeta. Temos que encarar as emissões de CO2 produzidas pelas nossas actividades online, como custos internos para o planeta. Podemos começar por revelar alguma consciencialização sobre o problema, restringindo os nossos uploads e mesmo retirando alguns. Porque não? E se começarmos a reduzir as nossas fotos no Facebook e no Instagram? Mantê-las permanentemente online consome energia! Se ninguém vê os nossos vídeos no YouTube, porque não apagá-los? Ou, pelo menos, guardá-los onde não necessitem de estar a consumir energia.

De qualquer forma temos ainda de ir mais além e pensar que, se a consciencialização e a auto disciplina não forem suficientes, teremos de considerar a possibilidade de haver um custo para a partilha de grandes volumes de informação pessoal. A forma de o fazer deve começar a ser equacionada. Talvez seja a única maneira de conseguir que a maioria das pessoas pare de fazer uma utilização inconsciente da cloud, debitando enormes quantidades de informação inútil para o ciberespaço. Não se trata de reduzir o acesso à informação, essa deverá estar sempre de livre acesso, mas antes dar-lhe uma utilização apropriada e conscienciosa.

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A Evolução da Computação: Cloud Computing

O modelo de cloud computing surgiu mais recentemente como um novo paradigma para o alojamento de dados e fornecimento de serviços na Internet. É um modelo especialmente atractivo para os donos de empresas que não se sentem pressionados com planeamento futuro e permite que, mesmo as mais pequenas empresas, comecem a usufruir de um vasto leque de serviços sem investimento inicial. Ou seja, as empresas podem começar por contratar pequenos serviços e ir expandindo à medida das suas necessidades. Assim, cloud computing é, antes de mais, um conceito de gestão de recursos distribuídos. O seu objectivo é fornecer um sistema de acesso final conveniente sem adquirir software, hardware ou infra-estruturas físicas, subcontratando tudo a fornecedores de serviço. Embora este modelo seja competitivo e flexível, traz consigo um grande número de desafios, nomeadamente a nível de segurança e privacidade.

Neste modelo, as aplicações, o poder computacional e o alojamento de dados, estão algures na rede, ou na "nuvem". Os utilizadores não têm que se preocupar com a localização física e podem rapidamente aceder aos recursos necessários à satisfação das suas necessidades, muitas vezes pagando pela sua utilização tal como se faz com a água ou electricidade domésticas. A nuvem é actualmente constituída por um vasto conjunto de datacenters isolados mas a ideia de criar uma plataforma unificada, à semelhança da Internet, já foi proposta e estudada.
 

Neste ambiente de computação, o tradicional papel do fornecedor de serviço pode ser dividido em duas partes distintas: os fornecedores da infra-estrutura que gerem as plataformas e alugam recursos em função da sua utilização, e os fornecedores de serviços que alugam esses serviços, de um ou vários fornecedores de infra-estrutura, e os disponibilizam aos utilizadores finais. É nesta conjuntura que surgem diversas ofertas e modelos que fazem hoje parte da nomenclatura do cloud computing: software como um serviço, infra-estrutura como um serviço, plataforma como um serviço, desktop como um serviço e backend como um serviço.

O modelo backend as a service, também conhecido como mobile backend as a service, é o mais recente desenvolvimento do cloud computing tendo as primeiras ofertas surgindo em 2011. Este modelo tem por finalidade permitir que os criadores de aplicações web e móveis liguem as suas criações ao alojamento de dados na cloud, neste caso conhecido como backend cloud storage. Simultaneamente, este modelo garante também serviços como gestão de utilizadores e integração com serviços das redes sociais, sendo estes serviços disponibilizados através da utilização dos interfaces de programação e dos kits de desenvolvimento de software dos diversos ambientes para os quais as aplicações são desenvolvidas. É um modelo que tem a sua expansão garantida pela crescente adesão aos smartphones e as projecções para o mercado global deste segmento apontam para que se alcancem em breve os milhares de milhões de dólares.
   

O modelo de cloud computing está ainda em evolução mas, de forma geral, todas as companhias que disponibilizam este serviço possuem os seus próprios datacenters e estão a construir outros, cada vez maiores, todos possuindo arquitecturas de rede flexíveis, escaláveis, com baixos custos de operação e alta disponibilidade. O cloud computing na Internet é vulgarmente conhecido como public cloud computing e quando utilizado no interior do datacenter é chamado private cloud computing. A grande diferença reside em quem mantém o controlo e responsabilidade dos servidores, do alojamento, da infra-estrutura de rede e garante que os níveis de serviço são garantidos. Na "nuvem pública", quase todos os aspectos da operação e gestão são garantidos, como um serviço, por uma entidade externa. Estas companhias fornecedoras de serviços de "nuvem pública" assentam o seu negócio em datacenters cuja concepção inclui a virtualização de processamento, alojamento e equipamento de rede, sendo esta na realidade a base do seu investimento.

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A Evolução da Computação: A Virtualização

Nos anos 80, a proliferação de PCs nas organizações aniquilou completamente a necessidade da virtualização como solução de multitarefa. Nessa altura, a virtualização foi abandonada até que, no final dos anos 90, a indústria sentiu novamente necessidade e lhe deu uma nova utilização. No início do novo século, a incrível expansão do negócio dos computadores baratos e a indústria dos datacenters começam a acusar sinais de desgaste, em grande medida devido aos elevados custos energéticos implicados neste modelo de computação. Em 2002, os datacenters já consumiam cerca de 1,5 % da energia dos EUA e estimava-se um crescimento anual da ordem dos 10%, com cerca de 5 milhões de servidores a ser instalados todos os anos. À medida que os especialistas lançam alertas acerca do excessivo consumo, os fabricantes de hardware procuram soluções que requeiram menos arrefecimento e a indústria das TI procura alternativas que lhe permitam continuar a responder à sempre crescente demanda por mais e melhores serviços.

   

A esmagadora maioria da computação nesta altura é baseada na ineficiente arquitectura x86, criada originalmente pela Intel em 1978. Com o advento do hardware barato, a indústria das TI tinha caído no erro de sobre dimensionar toda a infra-estrutura e subaproveitar todos os recursos. Como já vimos, a cada nova aplicação correspondiam vários servidores e estes estavam invariavelmente muitíssimo subutilizados embora consumissem energia e requeressem arrefecimento.

   

 

Em 1998, a VMware resolve o problema da virtualização da arquitectura x86 abrindo caminho a um processo de consolidação de servidores como forma de reduzir o imenso desperdício de recursos nas organizações, independentemente da sua dimensão. Nesta altura torna-se evidente que era financeiramente vantajoso adquirir menos servidores de maior capacidade capazes de suportar as tarefas até então distribuídas por dezenas de outras máquinas. Reduziam-se assim também os custos operacionais ao gastar menos energia na alimentação e arrefecimento de servidores e respectivo equipamento de apoio. Por outro lado, a virtualização permitiu o aparecimento de uma plataforma simplificada para disponibilidade e recuperação de dados o que, consequentemente, criou uma infraestrutura de TI mais sustentável e fiável.

 

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A Evolução da Computação: O Internet Datacenter

Em meados da década de 90 a Internet torna-se verdadeiramente um fenómeno de massas e, no final da década, dá-se a expansão especulativa da sua exploração comercial. As empresas iniciaram um processo de posicionamento permanente na Internet como forma de alargar a sua estratégia de mercado num ambiente em que o ciberespaço se afirmava como a nova fronteira a explorar. Rapidamente, um número incontável de empresas sentiu a necessidade de ter operações contínuas e ligações rápidas que lhe permitissem instalar sistemas e garantir uma presença na Internet.
  

À medida que a bolha especulativa crescia, as empresas exigiam cada vez mais e mais velocidade nas ligações e espaço permanente de armazenamento que lhes permitissem garantir o funcionamento dos seus negócios a qualquer hora do dia, em qualquer fuso horário. Assim, a visibilidade ciberespacial e a ligação à rede tornaram-se grandes negócios, o que levou ao surgimento de um novo modelo de computação que coexistiu com o confuso ambiente de computação distribuída.
  

Não tardou para que estes novos requisitos resultassem na construção de grandes infra-estruturas de alojamento e gestão de dados, responsáveis pela operação dos sistemas de computadores dentro da empresa e pela instalação de novos sistemas. Todavia, a construção, instalação e alojamento de um datacenter não eram uma opção viável para as empresas mais pequenas devido à exigência de espaço físico, equipamento e técnicos especializados. Para responder a esta procura, muitas empresas construíram grandes instalações, os Internet Datacenters, que continham centenas, ou mesmo milhares, de servidores e forneciam a negócios de todas as dimensões uma vasta panóplia de soluções e serviços.

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A Evolução da Computação: Computação Distribuída

Depois dos microcomputadores, foi a vez dos sistemas de computação distribuída. Uma das mais importantes características deste ambiente de computação era o facto de todos os mais importantes sistemas operativos estarem instalados em servidores pequenos e baratos. Isto significava que era fácil para todos os grupos dentro das organizações instalar servidores fora do controlo do tradicional modelo de computação centralizada. Como resultado desta tendência, diversas aplicações surgiram sem que fossem seguidas as normas de desenvolvimento estabelecidas porque os engenheiros e programadores as desenvolviam nos seus postos de trabalho. Mais tarde, como eram partilhados por muita gente no departamento, esses postos de trabalho tornavam-se servidores e as aplicações passavam a desempenhar tarefas críticas dentro da organização.



Neste ambiente, era também vulgar seguir um modelo de desenvolvimento em que cada aplicação tinha o seu servidor. Muitas vezes, o financiamento para o desenvolvimento de uma nova aplicação era atribuído por unidades de negócio que insistiam em ter as suas próprias aplicações nos seus próprios servidores o que fazia com o número de servidores fosse crescendo à medida que as novas aplicações iam surgindo e entrando em produção. Na realidade o problema era muito mais grave porque cada aplicação requeria, no mínimo, três novos servidores: de desenvolvimento, de teste e de treino. Posteriormente seriam certamente adicionados os de produção e os de apoio e recuperação de desastres.
   
Ou seja, nas grandes organizações era comum adquirir entre 8 a 10 novos servidores para cada nova aplicação. É o prelúdio de uma tremenda bolha especulativa que levaria ao colapso de imensas empresas que viram no ciberespaço uma ilusão de lucro fácil e ilimitado.
 
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A Evolução da Computação: Computação Pessoal

Durante a década de 1980, a indústria informática atravessou uma época de crescimento explosivo com a chegada da era do microcomputador. Acompanhando a onda de excitação, estes computadores foram instalados em toda a parte e, em muitos casos, sem que fosse dada a mais pequena atenção aos requisitos específicos para o funcionamento adequado das máquinas. A partir desta altura, a computação que anteriormente era feita em terminais “estúpidos” que apenas serviam para interagir com o mainframe, passa a ser feita em microcomputadores, ou seja, máquinas que têm os seus próprios recursos. É a partir deste novo modelo de computação que surge o embrião do moderno ciberespaço com todos os serviços que hoje conhecemos.

Inicialmente, as empresas desenvolveram aplicações em microcomputadores porque estes lhes davam mais liberdade que aquela que tinham no ambiente mainframe com as suas rígidas regras e processos. Em muitos aspectos, o microcomputador foi o primeiro passo para a libertação da computação em ambiente mainframe. No entanto, cada computador era agora gerido da maneira que o proprietário escolheu, sem normas padronizadas nem procedimentos normalizados o que levou ao surgimento de uma situação algo caótica. Além disso, como cada fornecedor de microcomputadores tinha seu próprio sistema operativo proprietário, os programas escritos para um ambiente eram muito dificilmente migrados para outro.
     

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A Evolução da Computação: A Era dos Mainframes

Os actuais centros de dados têm a sua origem nas enormes máquinas existentes nas salas de informática dos primórdios da indústria de computação. Até ao início da década de 60 do século passado, estas máquinas eram construídas exclusivamente para agências governamentais e para fins militares o que implicava que fossem utilizados determinados procedimentos de segurança e, além disso, esses sistemas requeriam ambientes especiais necessários ao seu funcionamento.

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A Evolução da Computação: Introdução

 O ciberespaço é hoje parte integrante da vida de muitos milhões de cidadãos em todo o mundo que nele mergulham para trabalhar ou apenas para se divertirem. O nosso quotidiano é ocupado por um manancial tecnológico de utilização fácil, que nos permite dispor de muito mais tempo para outras actividades, aumentar a nossa produtividade e ter um muito maior acesso a todo o tipo de informação. Mas nem sempre foi assim e, até atingirmos este nível, passámos por cerca de 50 anos de desenvolvimento. Esta série de artigos resume a evolução dos diferentes modelos de computação que sustentam boa parte da vida moderna e aborda algumas das tendências futuras que irão certamente alterar a forma como nos relacionamos com a tecnologia da informação e, consequentemente, como interagimos uns com os outros.

A tecnologia de computação sofreu, nas últimas décadas, uma revolução que nos catapultou para uma crescente complexidade de efeitos que se revelam numa nova sociedade e, a partir de certa altura, começámos a considerar a utilização da tecnologia ao nosso dispor como garantida, sem olharmos aos contras que essa utilização nos poderia trazer num futuro próximo. Assim, entre tudo aquilo que hoje temos como dado adquirido, o ciberespaço está perto do topo da lista. A promessa da Internet para o século XXI é disponibilizar tudo, em todo o lado, e a qualquer hora e lugar. Todas as realizações humanas, toda a cultura, todas as notícias poderão estar em breve à distância de um simples clique. A história dos computadores e do ciberespaço é fundamental para se entender a comunicação contemporânea e, embora não se constituam como o único elemento comunicacional da segunda metade do século XX, estes devem, por inerência da sua importância vir em primeiro lugar em qualquer análise histórica credível visto que lhes foram entregues um enorme conjunto de tarefas que não somente as de comunicação.

Se para muitos cibernautas, o acesso a este mundo virtual é um dado adquirido, para muitos outros ele nem sequer existe. Apesar do seu crescimento exponencial e da sua dispersão geográfica, a distribuição física das redes de comunicações está ainda longe de ser uniforme em todas as regiões do planeta. Por outro lado, a banalização das telecomunicações móveis confere ao ciberespaço um carácter de uniformidade que permite uma quase total abstracção do seu suporte físico. Os últimos anos foram uma fase de crescimento verdadeiramente explosivo das tecnologias de informação, nomeadamente da Internet. Na sequência desta expansão, o termo ciberespaço passou a ser vulgarmente utilizado para descrever um mundo virtual que os utilizadores da Internet habitam quando estão online, acedendo aos mais diversos conteúdos, jogando ou utilizando os variadíssimos serviços interactivos que a Internet disponibiliza. Mas é fundamental distinguir o ciberespaço das redes telemáticas, pois existe uma generalizada confusão conceptual.

A telemática produz a comunicação à distância, via informática, enquanto o ciberespaço é um ambiente virtual que se serve destes meios de comunicação para o estabelecimento de relações virtuais. Assim, a Internet, embora sendo a principal rede telemática mundial, não representa todo o ciberespaço uma vez que este é algo mais vasto que pode surgir da relação do homem com outras tecnologias como o GPS, sensores biométricos ou câmaras de vigilância. Na realidade, o ciberespaço pode ser encarado como uma nova dimensão da sociedade, onde as relações sociais em rede se redefinem através de novos fluxos de informação.

Podemos visitar o museu mais longínquo, no tranquilidade da nossa casa, ou aceder a uma qualquer notícia de um jornal, publicado a milhares de quilómetros de distância, ao sabor de um click no rato do nosso computador. Torna-se necessário pensarmos numa regulamentação desta área a bem de todos e do planeta. A economia do ciberespaço não tem nenhum mecanismo de auto regulação que limite o seu crescimento e assim, as actuais questões-chave para o negócio são a obtenção de energia barata e a manutenção do tempo de transmissão em milissegundos. As receitas dos serviços como o Facebook e o YouTube não derivam de custos para os utilizadores logo, do ponto de vista de um utilizador, o ciberespaço é gratuito e infinito. Enquanto as pessoas não sentirem nenhum custo no ciberespaço, irão continuar a utilizá-lo sem restrições e isso é incomportável com a nossa realidade actual e futura.

O objectivo destes artigos é, portanto, apresentar uma breve análise do surgimento e das transformações pelas quais essas máquinas e tecnologias associadas vêm passando nas últimas décadas, afectando directamente a vida dos seres humanos seus processos de comunicação e de trabalho.

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