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1 Green IT Green IT

2 Green IT Índice de contenidos Consumo energético de TI
Optimización de hardware y software en el centro de datos Optimización de la refrigeración Oficinas energéticamente eficientes Resumen / Conclusiones

3 Green IT 1. Consumo energético de TI
Estrategias de eficiencia energética, ¿pero mayor demanda de electricidad?

4 Estrategia empresarial
Green IT 1. Consumo energético de TI Eficiencia energética como parte integral: Eficiencia energética Potencia Gestión de calidad Disponibilidad Estrategia empresarial Velocidad Seguridad

5 Green IT 1. Consumo energético de TI
La consecuente transformación en el sector TI conduce a una … Minimización de los costes de electricidad. Reducción de la capacidades de espacio, climatización y suministro eléctrico. Simplificación de la complejidad de sistemas y dispositivos. Objetivo principal: conseguir el mismo resultado mediante un consumo de energía y recursos considerablemente inferior.

6 Green IT 1. Consumo energético de TI www.energymanager.eu Real
Objetivo Buenas prácticas Tecnología de medición/Valoración Consolidación/Virtualización Sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) Elección del sistema Suministro de energía Temperaturas en funcionamiento/ Nivel de eficiencia Edificios/Instalaciones Gestión energética Temperatura ambiente Almacenamiento de datos eficiente Refrigeración/Climatización energéticamente eficiente Clasificación de componentes

7 Green IT 1. Consumo energético de TI
Tecnología en salas de servidores y centros de datos Telecomunicación Sistemas pasivos (LAN) Sistemas activos (servidores, almacenamiento…) Protección contra incendios, sistemas de extinción y alarma Análisis de consumo y redes Tecnología de video Objetivo: Uso eficiente de energía y recursos Corriente de emergencia o sustitución y sistemas de suministro Protección/ Control de acceso Ventilación/Climatización Sistema de monitorización

8 1. Consumo energético de TI
Evolución de los costes de electricidad en centros de datos: 2,160 mill. € 1,410 mill. € 1,077 mill. € 1,210 mill. € Costes de electricidad en mill. € 910 mill. € 251 mill. € Escenario “Business as usual” Escenario “Green IT” Evolución actual Tendencia Fuente: Instituto Borderstep 2010 con actualización en 2012

9 Fuente de alimentación /
Green IT 1. Consumo energético de TI Consumo de electricidad en los centros de datos: Fuente de alimentación / Luz, etc. Distribución de aire Hardware de TI Refrigeración Porcentajes habituales de consumo eléctrico del hardware de TI y los sistemas de gestión y mantenimiento en los centros de datos. Fuente: Agencia Alemana de Energía (dena)

10 Green IT 1. Consumo energético de TI
Power Usage Efficiency – Indicador de eficiencia del centro de datos : Nivel de eficiencia PUE Muy ineficiente Ineficiente Promedio Eficiente Muy eficiente Fuente: Telekom Fuente: idc solutions 10

11 Green IT 1. Consumo energético de TI
Puntos de medición de energía eléctrica y potencia: Fuente: TU-Berlin FG IKM 11

12 Green IT 1. Consumo energético de TI Ejemplo PUE: www.energymanager.eu
Situación real Valor Unidad Observaciones Consumo eléctrico TI (salida SAI) Datos de mediciones (12 meses/intervalo 5 min.) Potencia eléctrica 130.2 kW Consumo eléctrico TI – Equipamiento 1,140,514 kWh/a Consumo eléctrico SAI Nivel de eficiencia SAI 88% Pérdida anual 155,525 Consumo eléctrico TI + pérdida SAI 1,296,039 (Datos mediciones + lecturas contador) Consumo eléctrico refrigeración/ventilación Sala de servidores EER (Energy Efficiency Ratio) 5 Calculado a partir de datos en funcionamiento/mediciones de Consumo eléctrico anual 275,066 compresores de refrigeración Intercambiador de refrigeración 105,120 Suponiendo 40 % de potencia media del ventilador Sistema de recirculación 232,315 Sistema de free cooling Ningún sistema free cooling activo Subtotal climatización servidor 612,506 Sala SAI ¡Refrigeración exclusivamente por ventilación! Consumo anual instalaciones de ventilación 13,140 Suponiendo 2 x 0.75 KW de potencia del ventilador Subtotal climatización + sala SAI Bombas Sistema del compresor 43,800 Carga parcial fijada al 50% Subtotal bombas 669,446 Consumo eléctrico otros Suponiendo 250 días durante aprox. 4h al día Iluminación 2,500 Cálculo del PUE Total consumo eléctrico TI Total consumo eléctrico SAI/Climatización/Otros 827,471 Total consumo eléctrico 1,967,985 PUE 1.73

13 Green IT Valor base 1 Valor PUE 2 1. Consumo energético de TI
Ejemplo de cálculo PUE / DCiE: Valor base 1 1,140,514 kWh/a Electricidad TI 1,967,980 kWh/a Total electricidad (TI, pérdidas SAI, climatización) Valor PUE 2 Consumo Centro de datos 1,967,980 kWh/a PUE = = = 1.73 Consumo eléctrico TI 1,140,514 kWh/a

14 Green IT Valor PUE 1 Valor DCiE 3 1. Consumo energético de TI
Ejemplo de cálculo PUE / DCiE: Valor PUE 1 1,140,514 kWh/a Electricidad TI 1,967,980 kWh/a Total electricidad (TI, pérdidas SAI, climatización) Valor DCiE 3 Consumo energético TI 1,140,514 kWh/a DCiE = = = 0.58 Consumo Centro de datos 1,967,980 kWh/a

15 Refrigeración/Climatización
Green IT 1. Consumo energético de TI Potencial de ahorro aprox % en salas de servidores y centros de datos: Energía Refrigeración/Climatización Infraestructura TI ! ¡Crear un conjunto consistente de medidas! ¡No centrar la atención en medidas individuales!

16 Green IT 1. Consumo energético de TI
Potencial de las estaciones de trabajo y dispositivos periféricos: Ordenadores innecesariamente en funcionamiento tras la jornada laboral No desconectar ordenadores durante descansos o reuniones No instalar ningún programa de gestión de energía Clientes ligeros (Thin-Clients) Entornos Terminal Server Cloud Computing iStockphoto.com/Izvorinka Jankovic

17 Green IT 1. Consumo energético de TI
Potencial estratégico y organizativo: Gestión energética con el seguimiento de la norma ISO 50001 Control energético y monitorización Base de Datos de la Gestión de Configuración (CDMDB) Políticas de adquisición de equipamientos de bajo consumo Energía sostenible mediante el mix energético (Agua/Cogeneración)

18 Climatización y refrigeración
Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos El principio de efecto en cadena como base metodológica: Gestión energética Aplicación y datos Virtualización Hardware de TI Climatización y refrigeración Suministro eléctrico Compra de electricidad Planificación edificio

19 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
Factores de éxito decisivos: Informe y análisis detallados de la situación real Conocimiento sobre datos relevantes (consumo eléctrico, temperaturas, carga térmica...) Definición concreta de objetivos de ahorro Desarrollo de propuestas de mejora Responsables para la reducción del consumo energético

20 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
Costos del ciclo de vida de un servidor típico: Costos de instalación y configuración Gastos de contratación (Total de amortizaciones anuales) Costes de energía Costos por avería (Downtime) Gastos de gestión y mantenimiento = TCO (Costo total de propiedad) 20

21 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
Comparativa TCO – Red de servidores físicos vs. Infraestructura virtual: Costos TCO Servidor estándar Solución Wmware Comparación Servidor HP DL380 HP PL585 Consumo fuente de alimentación en vatios 575 Watts 1300 Watts Diferencia de costos Consumo energético medio en % 40% 70% (60 meses) Consumo energético medio 230 Watts 910 Watts Número de sistemas 10 1 Absoluta Relativa Gastos de hardware 45, € 20, € -24, € -54.50% Gastos de software 0.00 € 43, € 100.00% Servicios TI 15, € 12, € -2, € -16.67% Costos de electricidad (TI+Climatización+SAI) 36, € 14, € -21, € 60.43% Gestión de sistemas (mantenimiento y monitorización de sistemas) 100, € 10, € -90, € 90.00% Costos red SAN 8, € Total gastos de contratación 196, € 110, € Ahorro en comparación con servidor estándar -86, € -44.13% Costes de electricidad Partiendo de un PUE de 1.8 Consumo en kWh en 5 años (TI+Climatización+SAI) 201, kWh 79, kWh Partiendo de un precio de electricidad de 0.18 EUR/kWh Total costos de electricidad -60.43% Costo de servicio mensual 33.33 horas Tarifa por hora 50.00 € para un empleado interno Total costo de servicio mensual € -1, € -90.00%

22 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
Comparativa TCO – Red de servidores físicos vs. Infraestructura virtual: Representación del costo energético por sistema Servidor estándar Solución Wmware Servidor HP DL380 HP DL585 Consumo fuente alimentación en vatios 575 Watts 1300 Watts Consumo energético medio en % 40% 70% Consumo energético medio 230 Watts 910 Watts Tiempo de ejecución diario en horas 24 Std Tiempo de ejecución anual 365 días Total consumo eléctrico diario en kW 5.52 KW 21.84 KW Total consumo eléctrico anual en kW KW KW Precio base de electricidad por kW 0.18 € Costo de electricidad anual por sistema € 1, € Número de servidores 10 Sistemas 1 Sistema Costo total anual 3,626.64 1,434.89 Costo de electricidad a largo plazo/ Cálculo del tiempo de amortización 1 año 2 años 7,253.28 2,869.78 3 años 10,879.92 4,304.66 4 años 14,506.56 5,739.55 5 años 18,133.20 7,174.44

23 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
Virtualización de servidores / Consolidación de servidores: Para determinar el sistema adecuado debe aplicarse el principio de eliminación. Especificar la aplicación del servidor Plataforma ¿Es posible el funcionamiento con el servidor actual? Consolidación de servidor No Sí ¿Es posible el funcionamiento sin servidor dedicado? Servidor virtual No Sí ¿Es posible el funcionamiento con servidor en blade? Servidor en blade No Sí Servidor en rack 19”

24 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
Ejemplo de benchmark del servidor estándar HP DL380 G6:

25 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
Fuente de alimentación con nivel de eficiencia > 80%: Sello 80 Plus Estándar Eficiencia mín. en carga del 20% Eficiencia mín. en carga del 50% Eficiencia mín. en carga del 100% 80 Plus 80 % 80 Plus Bronze 82 % 85 % 80 Plus Silber 88 % 80 Plus Gold 87 % 90 % 80 Plus Platinum 92 % 89 % 80 Plus Titanium 94 % 96 % 91 %

26 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
Factores energéticos importantes del servidor-hardware: Potencia del hardware adecuada (especialmente CPU, almacenamiento, fuente de alimentación) Elección de componentes Modo operativo dependiente de carga (CPU, fuente de alimentación) Programa de desconexión (en periodos de inactividad) Implementar innovaciones prácticas (por ejemplo SSD)

27 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
Soluciones de almacenamiento: Incremento de la eficiencia de sistemas de almacenamiento Mediante la eliminación de datos innecesarios Consolidación de almacenamiento y virtualización Deduplicación de datos Gestión del ciclo de vida de la información (ILM)

28 Green IT 2. Optimización de hardware y software en el centro de datos
SAI con la menor pérdida de potencia posible: Mayor nivel de eficiencia Carga óptima Evaluar redundancia de datos Fuente: APC por Schneider Electric

29 Green IT 3. Optimización de la refrigeración
Principios básicos de la arquitectura de la refrigeración: Refrigeración por salas Refrigeración por filas Refrigeración por racks Sala Fila Rack

30 Green IT 3. Optimización de la refrigeración Refrigeración por salas:
Utilizar aire de la sala como medio de refrigeración Generalmente refrigeración de toda la sala Suministro de aire frío mediante conductos situados en el falso suelo o techo Disposición de racks según pasillos fríos-calientes es el método común Potencia de refrigeración de 1-8 kW por rack Circuitos cortos de aire reducen eficiencia Aire frío Aire caliente Fig.: Principio pasillo frío- pasillo caliente, Fuente: Bitkom 30

31 Armario de climatización
Green IT 3. Optimización de la refrigeración Mezcla de la entrada de aire frío y salida de aire caliente: Mezcla Armario de climatización Servidor Mezcla Fugas Falso suelo Temperaturas bajas y puntos calientes innecesarios

32 Green IT 3. Optimización de la refrigeración
Principio pasillo frío / pasillo caliente:  Disposición según pasillo frío/pasillo caliente  Uso de módulos ciegos y paredes laterales para conducción de aire  Puertas y paredes posteriores perforadas (aprox. 80%)  Sellar zócalos y bordes de unión Circuitos cortos sin módulos ciegos Fuente: Unified Competence Fuente: ZPAS

33 Green IT 3. Optimización de la refrigeración
Sistema de contención en pasillo frío: Armario de climatización Sistema de contención en pasillo frío Servidor Mezcla Fugas Falso suelo Identificar y separar efectivamente áreas frías y áreas calientes.

34 Armario de climatización
Green IT 3. Optimización de la refrigeración Sistema de contención en pasillo caliente : Canal salida de aire Sistema de contención en pasillo caliente Armario de climatización Servidor Sistema de conducción Falso suelo Identificar y separar efectivamente áreas frías y áreas calientes.

35 Green IT 3. Optimización de la refrigeración
Diseño 1 Sistema de contención : Fuente: ZPAS

36 Green IT 3. Optimización de la refrigeración
Diseño 2 Sistema de contención :

37 Green IT 3. Optimización de la refrigeración Refrigeración por filas:
La climatización se estructura en función de las filas de racks. Suministro de aire frío mediante sistema de climatización directo situado entre racks. Posible instalación de filas con diferentes densidades de alimentación. Mayor densidad de alimentación por rack que en la refrigeración por salas. Vías de circulación de aire más cortas y por tanto menor potencia del ventilador. Fig.: Sistema de refrigeración por filas , Fuente: APC

38 Green IT 3. Optimización de la refrigeración Refrigeración por racks:
La climatización se estructura en función de cada rack. Sistemas de climatización instalados en racks o en su interior. Es necesario suministro de agua fría al interior del rack. Densidad muy elevada de 25 kW por rack con posibilidad de aumento. Vías de conducción de aire muy cortas, menor potencia del ventilador necesaria. Adaptar a las necesidades de refrigeración. Sistema cerrado e independiente al entorno de la sala. Relativamente caro y costoso, requiere muchas unidades de climatización y conductos. Fig.: Sistema de refrigeración por racks , Fuente: APC

39 Green IT 3. Optimización de la refrigeración
Refrigeración free cooling directo: Mezcla del aire frío exterior. Ningún compresor operativo a bajas temperaturas exteriores. Gran potencial (hasta 7,000 horas por año). Mayor tolerancia de la infraestructura con respecto a la humedad y temperatura. Fuente: InnovIT

40 Green IT 3. Optimización de la refrigeración
Refrigeración free cooling indirecto: Free cooling indirecto: refrigeración por circuito refrigerante con toma de aire exterior No se utiliza de forma óptima la refrigeración del aire. Funciona pero con problemas con la humedad del aire y la suciedad. Fuente: Stulz 40

41 Green IT 4. Oficinas energéticamente eficientes Clientes ligeros 1/2:
Ventajas frente al “cliente pesado”: Desventajas frente al “cliente pesado”: Menor complejidad Instalación más rápida Distribución más fácil de imágenes de configuración Instalación y administración central (ej. programar tiempos para la aceleración/ desaceleración automática) No apto para entornos TI heterogéneos No apto para usuarios avanzados Menor rendimiento

42 Green IT 4. Oficinas energéticamente eficientes Clientes ligeros 2/2:
Otros datos Indiscutiblemente menor consumo energético que los PCs de escritorio convencionales. Vida útil aprox. 7 años (aprox. 4 años los PCs de escritorio). En relación con el entorno virtual, comparados con un entorno de PC físico pueden alcanzarse beneficios de hasta un 70 % del coste total de propiedad (TCO). (Estudios del Instituto Fraunhofer sobre Server Based Computing.) Los clientes ligeros virtuales se pueden compilar, configurar y eliminar de nuevo en función de la demanda.

43 Green IT 4. Oficinas energéticamente eficientes
Conectar y desconectar PCs en red de forma energéticamente eficiente 1/2: Administración central La consola de administración presenta cinco categorías de administración para una gestión fácil y completa. Client Manager License Manager Update Manager Maintenance Manager Monitoring Fuente:

44 Green IT 4. Oficinas energéticamente eficientes
Conectar y desconectar PCs en red de forma energéticamente eficiente 2/2: Representación del ahorro a tiempo real de la intranet de la universidad a partir de 80 PCs seleccionadas aleatoriamente y con dispositivos de medición integrados. Fuente:

45 Green IT 5. Resumen / Conclusiones
Buenas prácticas Green IT en salas de servidores y centros de datos (1/2): Estrategias (Objetivos de ahorro, responsabilidades, concienciación, controles de éxito) Monitoreo del uso energético (Conocimiento de los datos e indicadores relevantes) Gestión de inventario y políticas de adquisición (CMDB/ITIL) Suministro eléctrico a partir de fuentes renovables (Agua/Cogeneración) Programa para eliminación de sistemas Sellado de falso suelo, racks y aberturas de cables Suministro de aire dirigido a las fuentes de calor Paneles ciegos para ranuras de racks libres Evitar obstáculos en el flujo de aire Aplicar el principio de pasillo frío/caliente Contención en pasillo frío/caliente

46 Green IT 5. Resumen / Conclusiones
Buenas prácticas Green IT en salas de servidores y centros de datos (2/2): SAI (carga y nivel de eficiencia) Adaptar el control de la refrigeración y la regulación de la humedad Sensores en áreas críticas Bombas y ventiladores con regulador Free cooling Refrigeración modular en rack o en filas de racks Aumento progresivo de temperatura según optimización

47 Green IT 5. Resumen / Conclusiones
Objetivo: sensibilización y reducción continua del consumo energético y función de instrumento informativo para consumidores/clientes Etiqueta ecológica alemana “El Ángel Azul” para centros de datos energéticamente eficientes (RAL-UZ 161)

48 EUREM.NET ¡Muchas gracias por su atención y le deseamos mucho éxito!
Telf.:

49 Green IT Actividad

50 Green IT Ejercicio de optimización de la refrigeración
Situación inicial: Mezcla de aire frío/aire caliente Puntos calientes Distribución del cableado obstruye la circulación de aire Ningún rack está sellado Falso suelo disponible (sin sellado) 2 armarios de climatización en sala contigua Entrada de calor (ventana) Usos múltiples (espacios de la sala, embalaje) SAI en buen estado en el sótano Falso suelo mayoritariamente disponible Contadores disponibles Buena señalización de sistemas y usuarios

51 Green IT Ejercicio de optimización de la refrigeración
Solución: Centro de datos Lado ventana Canal de salida de aire Rejilla de intemperie + prefiltro Pasillo caliente Armario de climatización 2 Conducto de aire exterior ¡Retirar toda la instalación antigua en el falso suelo! Pasillo frío Armario de climatización 1 Pasillo caliente Canal de salida de aire (disponible) Lado pasillo Salida hacia pasillo/escalera

52 Green IT Ejercicio de optimización de la refrigeración
Solución Falso suelo sellado incluido el sistema de conducción División de salas (sala servidores/sala preparación) Racks nuevos más sellado (dos filas) Componentes instalados frente a frente Paneles ciegos para unidades libres elevadas Contención en pasillo frío Free cooling directo (regulador DDC) El cableado no obstruye la circulación de aire Consolidar la circulación de aire (diferencia de presión) Láminas de aislamiento térmico en ventanas Aumento de la temperatura Medición automática del consumo Sistema de monitorización

53 Título del Módulo – Tema o Subtítulo

54 GRACIAS Green IT Axel Schier axel.schier@abat.de
Calz. Zavaleta 3922, 4t. piso Puebla, Pue.