気候変動リスクに対する問題意識の高まりから、事業活動による二酸化炭素の排出量を削減しようとする企業が増えている。読者の皆様が所属されている組織の中にも、電力消費量の削減や再生可能エネルギーの活用などさまざまな方法によって、排出量の削減やカーボン・ニュートラルの実現を目指しているところが少なくないであろう。
このような課題に関しては、工場や物流経路、大規模な本社ビルなどが主な検討対象になることが多いが、これらと並んで注目されるのがデータセンターである。特に昨今ではデータセンターの大型化が進み、そこで消費される電力量も増加傾向にあると思われるので、データセンターにおける二酸化炭素の排出量削減は特に注目されるべき分野のひとつだと考えられる。また、クラウドサービスなどを通してそれらを利用する企業なども増えているので、自社がカーボン・ニュートラルを実現するために、外部のデータセンターにおける二酸化炭素排出量が重要なファクターになっている場合もあろう。
今回紹介させていただく報告書は、そのような課題認識に基づいて、ITインフラの効率性や信頼性に特化したコンサルティングファームであるUptime Instituteが、ITシステムの耐障害性と二酸化炭素排出量との関係についての調査結果をまとめたものである。本報告書は下記URLにアクセスして、氏名やメールアドレスなどを登録すれば、無償でダウンロードできる。
https://uptimeinstitute.com/resources/research-and-reports/how-resiliency-drives-cloud-carbon-emissions
（PDF 22ページ／約 0.7 MB）
本報告書では、ITシステムの耐障害性を高めるためのさまざまな形態の間で、耐障害性、コスト、二酸化炭素排出量の比較を試みている。図1は比較的シンプルな形で耐障害性を実現した形態の例である。同一機能を持つ2台のサーバー（Virtual machine）がロードバランサーを介して接続されており、もし片方のサーバーが停止してしまっても、ユーザーに意識されること無くもう片方のサーバーが稼働し続けるものである。
本稿では掲載を省略するが、これらから派生した形態として、ロードバランサーを介して接続されている片方のサーバーを休止させておく形（ウォームスタンバイ）が考えられる。この場合、もともと稼働していたサーバーで障害が発生したあとに、もう片方のサーバーを起動するので、ユーザーから見ると一時的にサービスを利用できない時間が発生する。また、平常時に稼働しているサーバーは1台なので、図1の形に比べると全体的にパフォーマンスは低くなるであろう。
ところで、図1のような構成では、大規模な事故や災害などによって両方のサーバーが停止してしまうような事態には対応できない。したがって図2のように、物理的に離れた別の地域（Region）にも図1と同様の構成を設けて、両者をDNS（Domain name system）を介して接続するという形が考えられる。このような形態であれば大規模な事故や災害が発生した場合でも、ユーザーが利用を続けられる可能性が格段に向上するが、サーバーが常に4台稼働している状態なので、設備投資だけでなくランニングコストもかさむことになる。
一般的には、これらのようなさまざまなサーバー構成の間で、サービスに求められる耐障害性（ダウンタイムの短さ）と、投資額やランニングコストとを比較検討した上で、システムを構成することになると考えられるが、本報告書ではこれらに加えて二酸化炭素排出量も比較対象としている。図3はさまざまなサーバー構成の間で耐障害性、コスト、二酸化炭素排出量の比較を行った結果である。これらは耐障害性を考慮しないシンプルな構成（ロードバランサーなどを介さず単一のサーバーをユーザーが利用する形）との比較で示されており、図の縦軸がコストの増加率、横軸が期待される耐障害性（月間の稼働率）、丸の大きさが二酸化炭素排出量の増加率をそれぞれ示している。
図1で示した形態は図3の中で左上の「Single zone (active-active)」に相当する。この場合は耐障害性を考慮しないシンプルな構成に対してコストが40%強、二酸化炭素排出量が82%、それぞれ増加することを示している。その下にあるのは図1の構成のうち、片方のサーバーを休止させた場合で、二酸化炭素排出量の増加は39%に抑えられるが、障害が発生した場合の切替に最大15分かかると想定されている。
また、図2で示した形態は図3の中で右上の「Dual region (active-active)」に相当する。耐障害性は最も高くなるが、二酸化炭素排出量が169%増加すると試算されている。しかしながら図4のように、片方の地域に設置されているサーバーのうち1台をウォームスタンバイにすることによって、二酸化炭素排出量の増加を128%に抑えられるという。
なお本報告書には、図4の構成よりもさらに二酸化炭素排出量の増加を抑制しうる形態の例も示されているので、ご興味がある方はぜひダウンロードしてみていただきたいと思う。
持続可能な社会を実現しようとする国際的な機運の中で、情報セキュリティや事業継続の分野においてもこのように気候変動への影響を考慮することが求められている。このような状況において、サーバーやネットワークの構成次第で二酸化炭素排出量を減らせる可能性が示されている本報告書の意義は非常に大きいであろう。
筆者個人の期待としても、データセンターやクラウドサービスを提供している事業者であれば、ユーザーに対して約束しているサービスレベルに合わせて、また企業が自社のシステムを構築する際には事業活動の目標復旧時間を満たせる範囲で、できるだけ二酸化炭素排出量の少ない構成をご検討いただきたいと思う。そのためにはデータセンターやクラウドサービスなどを利用する際の二酸化炭素排出量に関するデータが開示されることが、今後ますます重要になるはずである。ぜひ読者の皆様もそのような問題意識をもって、データセンターやクラウドサービスの事業者と接していただきたいと願っている。
