Dos formas de medir la eficiencia energética de los centros de datos

Son dos las métricas que están perfilándose como estándares de la industria para medir el consumo de potencia en los centros de datos. Se trata de Power Usage Effectiveness y Data Center Infrastructure Efficiency. Ambas propuestas cuentan con el respaldo del consorcio industrial The Green Grid, creado el año pasado precisamente con la misión de desarrollar estándares para la medición de la productividad y eficiencia energética de los data centers.

Los objetivos de The Green Grid incluyen la creación de métricas para la medición de la eficiencia energética y el fomento de mejores comunicaciones entre los responsables de las instalaciones de centros de datos en cuanto “utilities” y las plantillas TI, de forma que la gente que tiene que pagar las facturas de consumo (el departamento de servicios) mantenga una más estrecha colaboración con la que los genera (el departamento TI). En último término, la meta perseguida por la organización es elevar la eficiencia energética de los centros de datos mediante una serie de propuestas a corto y largo plazo.

Entre los principales fabricantes TI integrados en esta iniciativa se encuentran Advanced Micro Devices (AMD), American Power Conversion (APC), Dell, HP, IBM, Intel, Microsoft, Novell, Rackable Systems, SprayCool, Sun y VMware. También forman parte del consorcio las organizaciones AllState Insurance, British Telecom, Digital Realty Trust, Enterprise Rent-A-Car, News Corp., la Universidad de California San Diego y Uptime Institute.

PUE y DDCiE
Hasta el momento los resultados de su trabajo han sido precisamente los estándares Power Usage Effectiveness (PUE) y Data Center Infrastructure Efficiency (DDCiE), que según la organización, “además de permitir estimar el nivel de eficiencia energética de los data centers, permitirán comparar los resultados con los de otros centros de datos y determinar si resulta conveniente realizar alguna mejora”. Estas métricas se basan esencialmente en la correlación entre la cantidad de electricidad que consume el centro de datos, tanto con fines de alimentación como de refrigeración, y la cantidad de potencia utilizada por el equipamiento TI propiamente dicho en él instalado.

Esta es la forma en que The Green Grid define sus dos “fórmulas” para calcular el consumo energético real de la infraestructura de los centros de datos y determinar cuál sería el objetivo a perseguir en cada caso:

1)      PUE = Potencia total consumida por las instalaciones / la potencia consumida por el equipamiento TI. Se trata de una división y el resultado debe ser menor que 2. Pero cuanto más se aproxime a 1, mejor, dado que tal valor sería equivalente a una eficiencia del 100%.

Como se ha dicho, hace referencia a la relación entre la potencia total consumida por el centro de datos y el consumo del equipamiento TI. Por ejemplo, un PUE de 2 significaría que la mitad del consumo energético del centro de datos se corresponde con el equipamiento TI y el otro 50% está destinado a la alimentación de los recursos a nivel de instalaciones e infraestructura refrigeración.

2)      DCiE = (Potencia de equipamiento TI x 100) / Total de potencia de las instalaciones. El resultado de esta fórmula es un porcentaje. Cuando mayor sea el número obtenido, mejor.

También conocido como DCE para Data Center Efficiency, muestra la potencia utilizada por el equipamiento TI como porcentaje del total de potencia por él consumida. Un DCiE del 50% significaría que la mitad de la potencia total se destina a alimentar tal equipamiento. El otro 50% correspondería a gastos generales de alimentación y refrigeración de las instalaciones del data center, no directamente al funcionamiento de los recursos TI.

Potencia de equipamiento TI y consumo total de las instalaciones
The Green Greed define la potencia del equipamiento TI como el consumo asociado a los sistemas utilizados para gestionar, procesar, almacenar o encaminar datos dentro del data center. Es importante comprender cuáles son los componentes a clasificar bajo esta categoría, que, en términos generales, incluirá la carga asociada con todo el equipamiento TI, como ordenadores, almacenamiento y networking, además de las plataformas suplementarias (conmutadores KVM, monitores, estaciones de trabajo/portátiles utilizados para monitorizar o, en general, controlar el centro de datos, etc.).

Por lo que respecta al consumo total de las instalaciones –del que se excluye el asociado al equipamiento TI- incluirá la alimentación de todos los recursos que soportan la carga de los sistemas anteriores. Bajo esta categoría entrarán los componentes de entrega de energía, como UPS, interruptores, generadores, PDU, baterías, componentes de sistemas de refrigeración (chillers, unidades de aire acondicionado CRAC- Computer Room Air Conditioning…), unidades de manejo de expansión directa de aire (DX), bombas de aire, torres de ventilación, nodos de almacenamiento, de red y computacionales, etc.


Una misma relación desde diferentes perspectivas
Aunque PUE y DCiE miden esencialmente lo mismo, pueden ser utilizadas para ilustrar la asignación de energía en el centro de datos de manera diferente, según The Green Grid. Por ejemplo, si la fórmula PUE arroja para un determinado data center un valor de 3, significaría que la demanda del centro de datos al que corresponde tal cálculo es tres veces mayor que la energía necesaria para alimentar su equipamiento TI.

Además, tal métrica puede ser utilizada como factor multiplicador para calcular el impacto real de las demandas de potencia de cualquier sistema. Así, si un servidor demanda 500 vatios y el PUE para el centro de datos es 3, la potencia total requerida para llevar esos 500 vatios al servidor será de 1.500 vatios.

En cuando al DCiE, un valor de 33% (equivalente a un PUE de 3) indicaría que el equipamiento TI consume un 33% de la potencia en el centro de datos.

Algunos estudios preliminares indican, según The Green Grid, que muchos centros de datos podrían tener un PUE de 3.0 o superior, mientras que con un diseño apropiado sería perfectamente alcanzable en ellos un valor de 1,6. Esta idea está apoyada por diversas medias realizadas por Lawrence Berkley National Labs. Los 22 centros analizados por este laboratorio arrojaron valores PUE de entre 1,3 y 3,0.

Mucho por hacer
“El discurso generado alrededor de estas métricas está llegando realmente al mercado”, asegura John Pfueger, estratega de tecnología de Dell y uno de los miembros del Comité Técnico de The Green Greed. “Han sido ya discutidas en algunos de nuestros encuentros en Europa, y tanto la Agencia de Protección Medioambiental, como el Departamento de Energía de Estados Unidos reconocen su importancia”.

Queda no obstante mucho trabajo por hacer, por ejemplo, en relación con la determinación de formas documentadas para la recopilación de datos sobre consumo eléctrico y la aplicación de las métricas para que puedan ser utilizadas en la comparación de la eficiencia de los centros de datos en organizaciones diferentes, según reconoce Pflueger.

De hecho, ni siquiera existe un acuerdo general sobre qué convierte en eficiente o ineficiente un centro de datos. Por ello, una de las metas futuras de Green Grid será ofrecer valores que perfilen objetivos de métricas PUE y DCiE para una diversidad de configuraciones típicas de centros de datos.

Este año, The Green Grid trabajará en métricas de productividad del centro de datos (DCP-Data Center Productivity), que harán especial hincapié en la medición del trabajo útil que desde él se produce. En realidad, tal trabajo será la evolución natural a partir de PUE y DCiE, según la organización, y su fórmula podría concretarse en algo así como “trabajo útil entre potencia total consumida por las instalaciones”.

“Se trata de algo que la gente ha estado buscando en nuestra industria desde hace tiempo, pero también de algo muy difícil de determinar”, indica Pflueger. “Uno de los motivos de esta dificultad es que lo que resulta trabajo útil en un centro de datos de una empresa, por ejemplo, puede no ser lo mismo que lo que podría considerarse trabajo útil en el de otra”, explica Pflueger.

No obstante, The Green Grid confía en poder superar tales dificultades y espera poder finalmente proponer para los centros de datos una métrica similar en universalidad y objetividad a los kilómetros por litro de combustible en el mundo del automóvil.

“A medida que nuestras métricas evolucionen, se harán más precisas y aumentará la cantidad de aplicaciones que se les pueda dar”, asegura Pflueger. “Con el tiempo se podrán utilizar como instrumentos para tomar decisiones altamente granulares y precisas”.

Controlando costes
Los miembros de The Green Grid confían en que PUE y DCiE sean a largo plazo integradas en sistemas operativos, soluciones de gestión de red y otros tipos de software para ofrecer medición y monitorización del consumo en tiempo real. “Resultará realmente interesante ir viendo quién decide utilizar nuestras métricas y cómo consigue hacer dinero con ellas”, asegura Larry Vertal, estratega senior de AMD y miembro del consejo ejecutivo de The Green Grid.

En cualquier caso, según la organización, el beneficio económico no sólo irá afectará a los suministradores tecnológicos. “La alimentación y refrigeración de los centros de datos son dos de los principales problemas a los que han de enfrentarse los departamentos TI de hoy en día. Especialmente las compañías en expansión necesitan controlar de alguna manera tales costes sin dejar de dar soporte a su crecimiento”, subraya The Green Greed en un “white paper” corporativo. “Aumentando la eficiencia de sus centros de datos, podrán gestionar mejor la expansión de sus demandas informáticas, de red y almacenamiento, reducir los costes energéticos a ellas asociados, y, en consecuencia, el coste total de propiedad de sus data centers”.

Fuente: CIO 13/03/2008 

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3 Responses to “Dos formas de medir la eficiencia energética de los centros de datos”

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