La Era Zettabyte o Zona Zettabyte [1] es un período de la historia de la ciencia humana y la informática que comenzó a mediados de la década de 2010. La fecha de inicio precisa depende de si se define como cuándo el tráfico IP global excedió por primera vez un zettabyte , lo que sucedió en 2016, o cuando la cantidad de datos digitales en el mundo excedió por primera vez un zettabyte, lo que sucedió en 2012. Un zettabyte es un múltiplo del byte unitario que mide el almacenamiento digital, y es equivalente a 1,000,000,000,000,000,000,000 [10 21 ] bytes. [2]
Según Cisco Systems , un conglomerado de tecnología multinacional estadounidense, el tráfico IP global alcanzó un estimado de 1.2 zettabytes (o un promedio de 96 exabytes (EB) por mes) en 2016. El tráfico IP global se refiere a todos los datos digitales que pasan por una red IP que incluye, pero no se limita a, la Internet pública. El factor que más contribuye al crecimiento del tráfico IP proviene del tráfico de video (incluidos los servicios de transmisión en línea como Netflix y YouTube ). [3] [4]
La Era Zettabyte también puede entenderse como una era de crecimiento de todas las formas de datos digitales que existen en el mundo, lo que incluye la Internet pública, pero también todas las demás formas de datos digitales, como los datos almacenados de cámaras de seguridad o los datos de voz de teléfonos móviles. llamadas telefónicas. [5] Teniendo en cuenta esta segunda definición de la Era Zettabyte, se estimó que en 2012 existían más de 1 zettabyte de datos en el mundo y que para 2020 habría más de 40 zettabytes de datos en el mundo en general. [6]
La era Zettabyte se traduce en dificultades para que los centros de datos se mantengan al día con la explosión del consumo, la creación y la replicación de datos. [7] En 2015, Internet y todos sus componentes absorbieron el 2% de la energía global total, por lo que la eficiencia energética con respecto a los centros de datos se ha convertido en un problema central en la Era Zettabyte. [8]
El zettabyte
v t mi Unidades de varios bytes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Órdenes de magnitud de datos |
Un zettabyte es una unidad de medida digital. Un zettabyte es igual a un sextillón de bytes o 10 21 (1,000,000,000,000,000,000,000) bytes, o un zettabyte es igual a un billón de gigabytes . [4] [2] Para poner esto en perspectiva, considere que "si cada terabyte en un zettabyte fuera un kilómetro, equivaldría a 1.300 viajes de ida y vuelta a la luna (768.800 kilómetros)". [4] O, como dice el ex director ejecutivo de Google, Eric Schmidt, desde el comienzo de la humanidad hasta el año 2003, se creó un estimado de 5 exabytes de información, [9] que corresponde al 0,5% de un zettabyte. En 2013, esa cantidad de información (5 exabytes) tomó solo dos días para crearse, y ese ritmo está creciendo continuamente. [9]
Definiciones
El concepto de Zettabyte Era se puede dividir en dos categorías distintas:
- En términos de tráfico IP : esta primera definición se refiere a la cantidad total de datos que atraviesan redes IP globales como la Internet pública. En Canadá, por ejemplo, ha habido un crecimiento promedio del 50,4% de los datos descargados por los suscriptores residenciales de Internet de 2011 a 2016. [10] Según esta definición, la Era Zettabyte comenzó en 2016 cuando el tráfico IP global superó un zettabyte, estimado en han alcanzado aproximadamente 1,2 zettabytes. [3]
- En términos de todas las formas de datos digitales : en esta segunda definición, la era de Zettabyte se refiere a la cantidad total de todos los datos digitales que existen en cualquier forma, desde películas digitales hasta transpondedores que registran el uso de la autopista y mensajes de texto SMS. [5] Según esta definición, la Era Zettabyte comenzó en 2012, cuando la cantidad de datos digitales en el mundo superó un zettabyte. [6]
Informe de Cisco: la era de los Zettabytes: tendencias y análisis
En 2016, Cisco Systems declaró que la era de los Zettabytes ahora era una realidad cuando el tráfico IP global alcanzó un estimado de 1,2 zettabytes. Cisco también proporcionó predicciones futuras del tráfico IP global en su informe The Zettabyte Era: Trends and Analysis . Este informe utiliza estadísticas de tráfico IP globales actuales y pasadas para pronosticar tendencias futuras. El informe predice tendencias entre 2016 y 2021. Estas son algunas de las predicciones para 2021 que se encuentran en el informe: [3]
- El tráfico IP global se triplicará y se estima que alcanzará 3,3 ZB anualmente
- En 2016, el tráfico de video (por ejemplo, Netflix y YouTube) representó el 73% del tráfico total. En 2021 esto aumentará al 82%
- La cantidad de dispositivos conectados a redes IP será más de tres veces la población mundial.
- La cantidad de tiempo que le tomaría a una persona ver la totalidad del video que atravesará las redes IP globales en un mes es de 5 millones de años.
- El tráfico de PC se verá superado por el tráfico de teléfonos inteligentes. El tráfico de PC representará el 25% del tráfico IP total, mientras que el tráfico de teléfonos inteligentes será del 33%
- Se duplicará la velocidad de la banda ancha [3]
Factores que llevaron a la Era Zettabyte
Hay muchos factores que provocaron el surgimiento de la era Zettabyte. Los aumentos en la transmisión de video, el uso de teléfonos móviles, las velocidades de banda ancha y el almacenamiento del centro de datos son factores que contribuyeron al aumento (y la continuación) del consumo, la creación y la replicación de datos. [3] [11] [12]
Mayor transmisión de video
Existe un consumo grande y cada vez mayor de multimedia , incluida la transmisión de video, en Internet que ha contribuido al surgimiento de la Era Zettabyte. [13] En 2011 se calculó que aproximadamente entre el 25% y el 40% del tráfico IP lo ocupaban los servicios de transmisión de vídeo. [14] Desde entonces, el tráfico IP de video casi se ha duplicado a aproximadamente un 73% del tráfico IP total. Además, Cisco ha pronosticado que esta tendencia continuará en el futuro, estimando que para 2021, el 82% del tráfico IP total provendrá del tráfico de video. [3]
La cantidad de datos utilizados por los servicios de transmisión de video depende de la calidad del video. Por lo tanto, Android Central desglosa la cantidad de datos que se utilizan (en un teléfono inteligente) con respecto a las diferentes resoluciones de video. Según sus hallazgos, el video por hora entre una resolución de 240p y 320p usa aproximadamente 0.3 GB. El video estándar, que tiene una resolución de 480p, usa aproximadamente 0,7 GB por hora. El video de alta definición que varía entre 720p y 2k de resolución usa aproximadamente 0.9 GB (720p), 1.5 GB (1080p) y 3 GB (2k) por hora. Finalmente, el video 4K, conocido como video de ultra alta definición, usa alrededor de 7.2 GB por hora. [15] [ dudoso ]
Netflix y YouTube están en la parte superior de la lista en términos de los servicios de video en línea más transmitidos a nivel mundial. En 2016, Netflix representó el 32,72% de todo el tráfico IP de transmisión de vídeo, mientras que YouTube representó el 17,31%. El tercer lugar lo ocupa Amazon Prime Video, donde el uso global de datos es del 4,14%. [dieciséis]
Netflix
Actualmente, Netflix es el servicio de transmisión de video más grande del mundo, accesible en más de 200 países y con más de 80 millones de suscriptores. [17] La transmisión de contenido de video de alta definición a través de Netflix usa aproximadamente 3 GB de datos por hora, mientras que la definición estándar ocupa alrededor de 1 GB de datos por hora. [18] En América del Norte, durante las horas pico de consumo de ancho de banda (alrededor de las 8 pm), Netflix usa aproximadamente el 40% del ancho de banda total de la red. [19] La gran cantidad de datos marca un período incomparable en el tiempo y es uno de los principales factores que han contribuido a que el mundo ingrese en la Era Zettabyte. [3]
YouTube
YouTube es otro gran servicio de transmisión de video (y carga de video), [20] cuya tasa de consumo de datos en redes fijas y móviles sigue siendo bastante grande. [21] En 2016, el servicio fue responsable de utilizar aproximadamente el 20% del tráfico total de Internet y el 40% del tráfico móvil. En 2016, se cargaron 100 horas de contenido de video en YouTube cada 60 segundos. [22] YouTube no solo ofrece contenido para descargar (a través de transmisión continua), sino que también una parte de su uso total de Internet se atribuye a la carga de contenido de video. [ dudoso ] A partir de 2018, cada minuto se cargan 300 horas de contenido de video de YouTube . [23]
Mayor tráfico inalámbrico y móvil
El uso de tecnologías móviles para acceder a redes IP ha dado como resultado un aumento en el tráfico IP general en la Era Zettabyte. En 2016, la mayoría de los dispositivos que movían el tráfico IP y otros flujos de datos eran dispositivos cableados. Desde entonces, el tráfico inalámbrico y móvil ha aumentado y se prevé que continúe aumentando rápidamente. Cisco predice que para el año 2021, los dispositivos cableados representarán el 37% del tráfico total, mientras que el 63% restante se contabilizará a través de dispositivos móviles e inalámbricos. Además, se espera que el tráfico de teléfonos inteligentes supere el tráfico de PC para 2021; Se prevé que las PC representen el 25% del tráfico total, frente al 46% en 2016, mientras que se espera que el tráfico de teléfonos inteligentes aumente del 13% al 33%. [3]
Según la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), las tasas de penetración de la banda ancha móvil son cada vez mayores. Entre junio de 2016 y diciembre de 2016 se registró un aumento promedio de la tasa de penetración de banda ancha móvil del 4,43% en todos los países de la OCDE. Polonia tuvo el mayor aumento con un 21,55%, mientras que Letonia tuvo la tasa de penetración más baja, habiendo disminuido un 5,71%. La OCDE calculó que había 1,27 mil millones de suscripciones de banda ancha móvil en total en 2016, 1,14 mil millones de estas suscripciones tenían voz y datos incluidos en el plan. [11]
Mayor velocidad de banda ancha
La banda ancha es lo que conecta a los usuarios de Internet con Internet, por lo que la velocidad de la conexión de banda ancha está directamente correlacionada con el tráfico IP: cuanto mayor es la velocidad de banda ancha, mayor es la posibilidad de que haya más tráfico que pueda atravesar redes IP. Cisco estima que se espera que las velocidades de banda ancha se dupliquen para 2021. En 2016, la banda ancha fija promedio global alcanzó velocidades tan altas como 27,5 Mbit / s, pero se espera que alcance los 53 Mbit / s para 2021. [3] Entre el cuarto trimestre de 2016 y En el primer trimestre de 2017, las velocidades medias de banda ancha fija a nivel mundial equivalieron a 7,2 Mbit / s. [ aclaración necesaria ] Corea del Sur estaba en la parte superior de la lista en términos de velocidades de banda ancha. En ese período, las velocidades de banda ancha aumentaron un 9,3%. [24]
Las aplicaciones de gran ancho de banda necesitan velocidades de banda ancha significativamente más altas. Ciertas tecnologías de banda ancha, incluida la fibra hasta el hogar (FTTH), la línea de abonado digital de alta velocidad (DSL) y la banda ancha por cable, están allanando el camino para mayores velocidades de banda ancha. [3] FTTH puede ofrecer velocidades de banda ancha diez veces (o incluso cien veces) más rápidas que las de DSL o cable. [25]
Proveedores de servicios de Internet en la era Zettabyte
La era Zettabyte ha afectado a los proveedores de servicios de Internet (ISP) con el crecimiento de los datos que fluyen desde todas las direcciones. La congestión ocurre cuando hay demasiados datos fluyendo y la calidad del servicio (QoS) se debilita. [26] Tanto en China como en Estados Unidos, algunos proveedores de servicios de Internet almacenan y gestionan exabytes de datos. [6] La respuesta de ciertos ISP es implementar las llamadas prácticas de gestión de red en un intento de adaptarse al interminable aumento de datos de los suscriptores de Internet en sus redes. Además, las tecnologías que están implementando los ISP en sus redes están evolucionando para abordar el aumento del flujo de datos. [27]
Las prácticas de gestión de la red han provocado debates relacionados con la neutralidad de la red en términos de acceso equitativo a todo el contenido de Internet. [27] Según la Organización Europea de Consumidores , la neutralidad de la red puede entenderse como un objetivo de que "toda Internet debe ser tratada por igual, sin discriminación ni interferencia. Cuando este es el caso, los usuarios disfrutan de la libertad de acceder a los contenidos, servicios y aplicaciones de su elección, utilizando cualquier dispositivo que elijan ". [28]
De acuerdo con la Política Reguladora de Telecomunicaciones 2009-657 de la Comisión Canadiense de Radio, Televisión y Telecomunicaciones (CRTC), existen dos formas de prácticas de gestión de redes de Internet en Canadá. Las primeras son prácticas económicas como los límites de datos , las segundas son prácticas técnicas como la limitación y el bloqueo del ancho de banda . Según la CRTC, los ISP implementan las prácticas técnicas para abordar y resolver los problemas de congestión en su red, sin embargo, la CRTC establece que los ISP no deben emplear ITMP por razones preferenciales o injustamente discriminatorias. [29] [ aclaración necesaria ]
En los Estados Unidos, sin embargo, durante la administración de la era Obama, bajo la política 15-24 de la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC), existían tres reglas claras para proteger la neutralidad de la red: sin bloqueo, sin estrangulamiento, sin priorización pagada. [30] El 14 de diciembre de 2017, la FCC votó 3 o 2 para eliminar estas reglas, lo que permite a los ISP bloquear, acelerar y dar acceso rápido al contenido de su red. [31]
En un intento de ayudar a los ISP a lidiar con un gran flujo de datos en la era Zettabyte, en 2008 Cisco presentó un nuevo enrutador, el Enrutador de servicios de agregación (ASR) 9000, que en ese momento se suponía que podía ofrecer seis veces la velocidad. de enrutadores comparables. En un segundo, el enrutador ASR 9000, en teoría, podría procesar y distribuir 1,2 millones de horas de tráfico de DVD. [32] En 2011, con la llegada de la era de los Zettabytes, Cisco había continuado trabajando en el ASR 9000 en el sentido de que ahora podría manejar 96 terabytes por segundo, significativamente más que los 6.4 terabytes por segundo que el ASR 9000 podía manejar en 2008. . [33] [ ¿relevante? ]
Centros de datos
Consumo de energía
Los centros de datos intentan adaptarse a la tasa cada vez mayor a la que se producen, distribuyen y almacenan los datos. Los centros de datos son grandes instalaciones que utilizan las empresas para almacenar inmensos conjuntos de datos en servidores . [34] En 2014 se estimó que solo en los EE. UU. Había aproximadamente 3 millones de centros de datos, [35] que van desde pequeños centros ubicados en edificios de oficinas hasta grandes complejos propios. [36] Cada vez más, los centros de datos almacenan más datos que los dispositivos de los usuarios finales. Para 2020, se prevé que el 61% de los datos totales se almacenarán a través de aplicaciones en la nube (centros de datos), en contraste con 2010, cuando el 62% del almacenamiento de datos se encontraba en los dispositivos de los usuarios finales. Un aumento en los centros de datos para el almacenamiento de datos coincide con un aumento en el consumo de energía de los centros de datos. [37]
En 2014, los centros de datos en los EE. UU. Representaron aproximadamente el 1.8% del consumo total de electricidad, lo que equivale a 70 mil millones de kWh . Entre 2010-2014, se atribuyó un aumento del 4% al consumo de electricidad de los centros de datos; se prevé que esta tendencia ascendente del 4% continúe durante 2014-2020. [38] En 2011, el consumo de energía de todos los centros de datos equivalía aproximadamente al 1,1% al 1,5% del consumo energético mundial total. [39] Las tecnologías de la información y las comunicaciones , incluidos los centros de datos, son responsables de generar grandes cantidades de CO
2emisiones. Se estima que para 2020 representarán el 12% del total de las emisiones globales. [39]
Iniciativas ecológicas de Google
La energía que utilizan los centros de datos no es solo para alimentar sus servidores. De hecho, la mayoría de los centros de datos utilizan aproximadamente la mitad de sus costos de energía en energía no informática, como refrigeración y conversión de energía. Los centros de datos de Google han podido reducir los costos no informáticos al 12%. [40] Además, a partir de 2016, Google usa su unidad de inteligencia artificial, DeepMind, para administrar la cantidad de electricidad utilizada para enfriar sus centros de datos, lo que resulta en una reducción de costos de aproximadamente el 40% después de la implementación de DeepMind. [41] Google afirma que sus centros de datos utilizan un 50% menos de energía que los centros de datos normales. [42] [se necesita una mejor fuente ]
Según el vicepresidente sénior de infraestructura técnica de Google, Urs Hölzle, los centros de datos de Google (así como sus oficinas) habrán alcanzado el 100% de energía renovable para sus operaciones globales a finales de 2017. Google planea lograr este hito comprando suficiente energía eólica. y electricidad solar para dar cuenta de toda la electricidad que consumen sus operaciones a nivel mundial. El motivo de estas iniciativas ecológicas es abordar el cambio climático y la huella de carbono de Google. Además, estas iniciativas ecológicas se han abaratado, con el coste de la energía eólica disminuyendo en un 60% y la energía solar bajando en un 80%. [42]
Con el fin de mejorar la eficiencia energética de un centro de datos, reducir los costos y disminuir el impacto en el medio ambiente, Google proporciona cinco de las mejores prácticas para que implementen los centros de datos: [43]
- Mida la eficacia del uso de energía (PUE), [ aclaración necesaria ] una relación utilizada por la industria para medir la energía utilizada para funciones no informáticas, para rastrear el uso de energía de un centro de datos.
- Utilizando métodos de contención bien diseñados, intente evitar que el aire frío y caliente se mezclen. Además, use placas de respaldo para los lugares vacíos en la rejilla y elimine los puntos calientes.
- Mantenga frías las temperaturas de los pasillos para ahorrar energía.
- Utilice métodos de enfriamiento gratuito para enfriar los centros de datos, incluido un gran depósito térmico o agua de evaporación.
- Elimine tantos pasos de conversión de energía como sea posible para reducir las pérdidas de distribución de energía.
El proyecto de computación abierta
En 2010, Facebook lanzó un nuevo centro de datos diseñado de tal manera que le permitió ser un 38% más eficiente y un 24% menos costoso de construir y ejecutar que el centro de datos promedio. Este desarrollo llevó a la formación del Open Compute Project (OCP) en 2011. [44] [45] Los miembros de OCP colaboran para construir nuevo hardware tecnológico que sea más eficiente, económico y sustentable en una era donde los datos están siempre presentes. creciente. [45] La OCP está trabajando actualmente en varios proyectos, incluido uno que se centra específicamente en los centros de datos. Este proyecto tiene como objetivo orientar la forma en que se construyen nuevos centros de datos, pero también ayudar a los centros de datos ya existentes a mejorar la energía térmica y eléctrica, así como a maximizar el rendimiento mecánico. El proyecto del centro de datos de la OCP se centra en cinco áreas: energía de las instalaciones, operaciones de las instalaciones, distribución y diseño, refrigeración de las instalaciones y supervisión y control de las instalaciones. [46]
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