Zabiegajmy o green web

Praca nad optymalizacją i poprawą jakości aplikacji jest koniecznym pierwszym krokiem do stworzenia bardziej zrównoważonej sieci, w myśl postulatu "Make the web a better place" - pisze Jędrzej Marciniak - chief technology officer, Kamikaze, Altavia Group.

Ocieplenie klimatu, narastające anomalie pogodowe i nasilenie gwałtownych zjawisk atmosferycznych to wszystko elementy naszej codzienności. To od naszych zachowań i decyzji zależeć będzie dalszy rozwój sytuacji i w konsekwencji nasilenie lub osłabienie postępujących zmian klimatycznych.

Zauważmy jeszcze coś. W wyniku pandemii koronawirusa naszą pracę, naukę i rozrywkę przenieśliśmy do sieci. Zwiększyła się liczba użytkowników i wyszukiwań, zwiększył się też średni czas spędzany w internecie. Miało to i ma bezpośredni wpływ na zużycie energii oraz emisję dwutlenku węgla.

Łańcuch emisji

Serwerownie, centra danych, chmury obliczeniowe, sieć transmisji danych i na końcu urządzenia użytkowników – to wszystko zużywa energię elektryczną, generując przy tym ogromne ilości dwutlenku węgla. Nawiązując do raportu Królewskiego Instytutu Technologicznego w Sztokholmie, internet odpowiada za zużycie ok. 10% światowego zapotrzebowania na energię elektryczną i ten udział wciąż rośnie, do 2025 r. prognozowany jest wzrost nawet do 20%.

Każde wejście na stronę generuje od kilkunastu do kilkudziesięciu żądań o zasoby strony, które zużywają energię elektryczną i odpowiadają za emisję CO2. Średnia ilość dwutlenku węgla generowana podczas odwiedzenia strony WWW to 1,76 g. Jeżeli pomnożymy to przez liczbę odsłon, to okaże się, że przyczyniamy się do wytwarzania kilku lub kilkunastu kilogramów gazów cieplarnianych dziennie. Dla przykładu przy średniej 10 tys. odsłon miesięcznie daje to 211 kg CO2 rocznie (strony przetestowane narzędziem https://www.websitecarbon.com/).

Wśród 10 najpopularniejszych serwisów w Polsce w 2021 r. siedem pierwszych jest “zielonych” z mniejszą emisją niż statystyczna średnia. Natomiast trzy ostatnie mocno odbiegają od pozostałych. Spełniają tylko część wytycznych i dobrych praktyk, posiadają kilka elementów do dalszej optymalizacji.

  1. Google.com - 0,09 g CO2

  2. Google.pl – 0,09 g CO2

  3. pl-pl.facebook.com – 0,24 g CO2

  4. pl.wikipedia,org – 0,70 g CO2

  5. Allegro.pl – 0,79 g CO2

  6. Onet.pl – 0,92 g CO2

  7. Interia.pl – 0,98 g CO2

  8. Youtube.com – 1,97 g CO2

  9. Olx.pl – 2,35 g CO2

  10. Wp.pl – 2,40 g CO2

Kto ma wpływ na redukcję?

Właściciele serwerowni i centrów danych, a także dostawcy usług chmurowych i hostingowych od kilku lat działają w kierunku redukcji śladu węglowego. Dla przykładu Google jest neutralny węglowo od 2007 r. Pozostali giganci branży ITC deklarują osiągnięcie neutralności węglowej – Apple do 2030 r., Amazon do 2040 r., a Microsoft ogłosił ostatnio, że do 2050 r. usunie z atmosfery zanieczyszczenia, które wygenerował od momentu swojego powstania, czyli od 1975 r.

Przy rosnącej konsumpcji treści online nie da się odwrócić ogólnoświatowego trendu i wpłynąć na użytkowników, aby zmniejszyli liczbę przeglądanych stron, oglądanych filmów i seriali czy czas spędzony na graniu online, nie wspominając np. o rosnącej popularności technologii VR, AR czy przewidywanej ewolucji internetu do Metaverse. W 2020 r. szacowany cały transfer danych w internecie wyniósł 3 zetabajty, czyli 3,2 miliarda terabajtów. Szacowane są dalsze wzrosty ilości przesyłanych danych, które w 2022 r. mogą osiągnąć 4,8 zetabajtów. (Źródło: opracowanie Banku Światowego „World Develepment Raport 2021”).

Dodatkowo niepokoić powinna tendencja wzrostu wagi stron i co za nim idzie – liczby zapytań. W listopadzie 2010 r. mediany dla analizowanych stron wyniosły odpowiednio 400 KB i 50 zapytań. Do października 2021 r. wzrosły do 2200 KB i 74 zapytań. Na przestrzeni 11 lat zasoby aplikacji WWW powiększyły się o 371% przy wzroście liczby generowanych zapytań o 27,5% (raport Httparchive.org). Dobrą wiadomością jest natomiast wyhamowanie wzrostów w ciągu ostatnich dwóch lat – wielkości stron w ujęciu rok do roku w 2020 i 2021 rosły tylko o kilka procent przy niezmienionej liczbie zapytań.

Na transfer i przechowanie 1 gigabajta danych w internecie potrzebne jest od 0,004 kWh/GB do 136 kWh/GB, z czego 38% generowane jest na urządzeniach użytkowników (J. Aslan, K. Mayers, J. Koomey, Ch. France, „Electricity Intensity of Internet Data Transmission. Untangling the Estimates”).

To właśnie przedstawiciele branży internetowej, projektanci i twórcy aplikacji WWW mają wpływ na optymalizację serwisów pod względem wydajności, szybkości, wagi oraz treści. Ma to ogromny wpływ na ograniczenie transferu danych i w bezpośredni sposób przekłada się na ograniczenie emisji.

Zielone SEO?

Czy optymalizacja strony pod wyszukiwarki internetowe może być przyjazna środowisku? Przecież zwiększenie ruchu na stronie oraz liczby jej odsłon zwiększy zużycie energii i emisję dwutlenku węgla. Według raportu BrightEdge 53,3% światowego ruchu na stronach WWW pochodzi z wyszukiwania organicznego. Tworząc przyjazne i przede wszystkim merytoryczne strony odpowiadające na potrzeby i zapytania użytkowników, zatrzymujemy ich w serwisie oraz minimalizujemy liczbę stron przeglądanych w ramach wyszukiwania danych słów kluczowych. Dzięki temu możemy mieć realny wpływ na zmniejszenie liczby wyszukań i przeglądanych stron. Zakładając, że nasza aplikacja jest zbudowana zgodnie z wytycznymi i zoptymalizowana pod względem wykorzystania zasobów, to sumaryczne zużycie energii i związana z tym emisja CO2 na użytkownika jest mniejsza. Optymalizacja SEO, dobry UX oraz odpowiedni kontent idą w parze z ratowaniem planety.

Green UX

Rosnąca świadomość w branży i coraz popularniejszy w ostatnich latach ekotrend w podejściu do projektowania i implementacji aplikacji dają nadzieję na realne ograniczenie emisji gazów cieplarnianych przez internet. Drugim czynnikiem jest rosnące z roku na rok użycie urządzeń mobilnych. W I kwartale 2021 r. 54,8% ruchu na stronach WWW pochodziło z telefonów komórkowych (Statista.com).

Odpowiedzią na zachowania użytkowników jest idea Mobile First Design. Rozpoczęcie tworzenia aplikacji od wersji na urządzenia o najmniejszej rozdzielczości daje możliwość minimalizacji zasobów i zwrócenia szczególnej uwagi na funkcjonalność i użyteczność. Co przekłada się na bardziej dopracowany interfejs, skrócenie liczby kroków dojścia do informacji, zmniejsza liczbę odsłon kolejnych podstron na ścieżce użytkownika w obrębie serwisu. W przeliczeniu na liczbę sesji strony ma to znaczący wpływ na redukcję zużycia energii oraz emisji dwutlenku węgla.

Kolejnym krokiem w tworzeniu zrównoważonych aplikacji WWW jest zwiększenie szybkości i skrócenie czasu ładowania. Redukcja i minimalizacja zasobów wpływają na liczbę i wielkość zapytań pomiędzy serwerem aplikacji a urządzeniem końcowym – najmniejszy zasób to ten, którego nigdy nie zażądano. Najlepszym rozwiązaniem jest rezygnacja z dedykowanych fontów i użycie w zamian bezpiecznych systemowych wersji albo unikanie w miarę możliwości materiałów wideo oraz dużych obrazów. Istotne jest także użycie nowoczesnych formatów grafik. W 2020 r. Apple zaimplementowało obsługę formatu WebP w przeglądarce Safari, począwszy od systemów iOS 14 i macOS 11 Big Sur. Przełożyło się to na wzrost do blisko 96% urządzeń, kompatybilnych z nowym formatem obrazów. Daje to realną możliwość zmniejszenia wagi grafik zamieszczanych na stronach o 20-30%.

Optymalny, czysty kod, szybciej wykonywany na serwerach i urządzeniach użytkowników, zmniejsza obciążenie i wykorzystanie m.in. pamięci RAM czy procesora, co przekłada się na ograniczenie zużycia energii i emisji gazów cieplarnianych. W tym przypadku kluczowe jest też używanie aktualnych bibliotek, języków i narzędzi, często bardziej zoptymalizowanych pod względem wydajności.

Ostatnim elementem układanki jest zastosowanie metod cache’owania zasobów statycznych przez serwer strony lub przy użyciu rozwiązań chmurowych np. CDN (content delivery network). Takie podejście wpisuje się w rekomendowane, m.in. przez Google, dobre praktyki tworzenia stron WWW. Warto kłaść większy nacisk na rozszerzoną optymalizację w ramach prowadzonych projektów. Będzie to skutkować zwiększeniem satysfakcji użytkowników i zmniejszeniem śladu węglowego internetu.

Progressive web apps

Najszybszym żądaniem jest to, którego nigdy nie wysłano. Taki scenariusz jest do zrealizowania dzięki wykorzystaniu progressive web app, umożliwiającej wykorzystanie urządzeń użytkowników do przechowywania zasobów takich jak grafiki, style, skrypty, a nawet całych widoków stron. Ma to wpływ na realne ograniczenie transferu danych. Ponadto redukuje zużycie energii tylko do tej potrzebnej na wyświetlanie zapisanej lokalnej wersji strony. Niestety, pomimo dużych możliwości optymalizacyjnych rozwiązanie nie jest szeroko używane. W pierwszej połowie 2019 r. było zaimplementowane na zaledwie 0,3% stron i aplikacji internetowych. Natomiast po tym okresie nastąpił znaczący wzrost użycia technologii PWA, do 1,3% w październiku 2021 r. (Httparchive).

Czy maile są zielone?

Na większości stron są funkcjonalności zapisu do newslettera, pytań do supportu na adres mailowy, przypomnienia haseł i inne powiadomienia oraz jak w przypadku e-commerce automatyczne informacje o statusach zamówienia. Jest to dodatkowe źródło emisji pośrednio powiązane z aplikacjami internetowymi. W 2020 r. 306 mld wysłanych wiadomości w całym internecie wygenerowało spory ruch w sieci, który w 2021 r wzrośnie do prawie 320 mld (Statista.com). Szacunkowa emisja CO2 wysyłki jednego maila to od 1 do 4 g. Łącząc powyższe dane, można określić globalny ślad węglowy e-korespondencji w 2021 r. na około 750 tys. ton dwutlenku węgla. Tworząc szablon wiadomości, mamy wpływ na zmniejszenie jego wagi. Podobnie jak dla samych stron ograniczenie używania grafik i obowiązkowa ich optymalizacja, użycie bezpiecznych fontów, zmniejszy ilość danych przesyłanych i przetrzymywanych na serwerach. Dodatkowo zastąpienie załączonych plików, dokumentów czy faktur przez wysłanie w treści wiadomości linku do zasobu dostępnego po zalogowaniu jest dobrą praktyką, którą warto wdrożyć. Wiadomości mailowe są bezdyskusyjnie lepszą alternatywą przekazywania informacji niż papierowe odpowiedniki. Natomiast stosując się do kilku prostych zasad ich budowania, możemy jeszcze bardziej ograniczyć ich wpływ na środowisko naturalne naszej planety.

Make the web a better place

Optymalizacja stron, zwiększenie widoczności w wyszukiwarkach oraz poprawa jakości wrażeń użytkowników są zbieżne z redukcją gazów cieplarnianych emitowanych przez używanie aplikacji webowych. Warto informować i edukować zarówno osoby z branży interaktywnej, jak i właścicieli stron i serwisów o korzyściach wynikających z wdrażania zrównoważonych aplikacji internetowych. Powstające inicjatywy takie jak Sustainablewebmanifesto.com, mające na celu zrzeszenie projektantów i twórców, dążą do propagowania świadomości zagrożeń związanych z rosnącym użyciem internetu i sposobów ich zmniejszenia. Praca nad optymalizacją i poprawą jakości aplikacji jest niezbędnym pierwszym krokiem do stworzenia bardziej zrównoważonej i odpowiedzialnej sieci.

Tekst: Jędrzej Marciniak - chief technology officer, Kamikaze, Altavia Group

Komentarze

Prosimy o wypowiadanie się w komentarzach w sposób uprzejmy, z poszanowaniem innych uczestników dyskusji i ich odrębnych stanowisk. Komentując akceptujesz regulamin publikowania komentarzy.