Reportaje - Una «nube» más ecológica
Estas instalaciones acogen decenas de miles de procesadores y unidades de almacenamiento que deben mantenerse a baja temperatura, hasta el punto de que su consumo energético se divide a partes iguales entre su alimentación y su refrigeración. Por consiguiente, la infraestructura que sustenta los servicios en la nube es un ámbito en el que existe un amplio margen de mejora en cuanto a eficiencia energética se refiere. Según explicó el Dr. Massimo Bertoncini de Engineering Ingegneria Informatica S.p.A. (Italia): «Por cada kilovatio de energía consumida en un centro de procesamiento de datos, se disipa casi otro kilovatio más en forma de calor. En todo el mundo no dejan de construirse CPD nuevos y más grandes para atender la creciente demanda de servicios digitales, y por consiguiente su alimentación y su refrigeración son temas cada vez más relevantes para la protección del medio ambiente.» El Dr. Bertoncini coordinó un equipo de investigadores que trabajó treinta meses en hallar soluciones a esta situación. Pronto aparecerán aplicaciones comerciales de su labor a favor de la eficiencia energética realizada en el marco del proyecto «Green active management of energy in IT service centres» (GAMES), al que la Comisión Europea dotó con 3 millones de euros de presupuesto. En los CPD en los que se han implantado hasta ahora sus métodos se ha reducido en más de un 20 % el consumo energético. El consorcio responsable de GAMES investigó metodologías eficaces y tecnologías capacitadoras para reducir el consumo energético de la infraestructura informática. Su tesis partió de que toda mejora de la eficiencia energética en el plano de la infraestructura informática propiciaría automáticamente una disminución equivalente del consumo en el plano de la refrigeración. «Para que los CPD adquieran más eficiencia, es indispensable saber cómo se consume la energía. Por eso nos centramos en desarrollar soluciones de monitorización efectivas que permitieran adaptar en el acto el rendimiento del CPD y sus procesos», explicó el coordinador de GAMES. El equipo responsable desarrolló métodos, herramientas de software y servicios, así como un sistema de medición innovador, con la mente puesta en la nueva generación de CPD inteligentes. La esencia de su planteamiento era investigar e implantar tecnologías y métodos para medir el consumo energético de la infraestructura informática con más detalle que nunca antes y en todos los niveles hasta llegar al del servidor. La solución propuesta se fundamenta en un planteamiento mixto que combina detección y medición en tiempo real con un procesamiento inteligente para extraer modelos predictivos del consumo energético. Con este método se aspira a equilibrar la optimización de la eficiencia energética con las necesidades comerciales, y en concreto las garantías por Acuerdos de Nivel de Servicio (SLA) y de Calidad de Servicio (CdS). Si bien los CPD modernos presentan mayor eficiencia energética que sus predecesores, apenas en torno al 60 % de su consumo total corresponde a servidores, procesadores y software. El resto se debe primordialmente al sistema de refrigeración y al sistema de alimentación ininterrumpida (SAI). Hacia un PUE óptimo El consumo de energía de un CPD se mide en unidades de PUE (Power Usage Effectiveness), el cociente entre la energía total usada por la instalación y la energía suministrada a su equipamiento informático. Mientras que el PUE ideal sería de 1, la media oscila entre 1,83 y 1,92. Los integrantes de GAMES instalaron su tecnología de monitorización energética y adaptación instantánea en dos CPD de gran tamaño y que ya presentaban una eficiencia energética relativamente buena. Están ubicados en Pont Saint Martin (Italia) y Stuttgart (Alemania) y representan dos tipos de centros muy diferentes. En Pont Saint Martin, un centro dedicado principalmente a servicios de alojamiento de aplicaciones heredadas, la nueva tecnología permitió un ahorro considerable al reducir el PUE de 1,35 a 1,25. El de Stuttgart es un centro de computación de alto rendimiento administrado por la universidad de la ciudad; en él, el sistema de GAMES posibilitó mejoras similares pese a que este centro poseía tecnología y aplicaciones distintas. «Demostramos la efectividad de nuestra propuesta con diversas tecnologías y en distintos CPD diseñados para cumplir tareas diferentes -señaló el Dr. Bertoncini-. Capacita a los operadores de estos centros para determinar las mejores prácticas para sus instalaciones de cara a bajar el consumo energético sin perjuicio para el rendimiento.» En un centro puede ser recomendable, por ejemplo, disminuir la frecuencia de los procesadores activos, mientras que en otro la opción óptima podría hallarse en el traspaso de carga computacional de un servidor a otro y que todos los servidores operen al 80 % de su capacidad, en lugar de operar menos servidores pero al 100 %. Además, con tecnología de adaptabilidad, se puede disminuir la potencia de los servidores infrautilizados según convenga. «Siempre hay una contrapartida entre eficiencia energética y rendimiento. A grandes rasgos, a mayor rendimiento necesario, más energía se consume. La clave reside en hallar el equilibrio perfecto para así prestar un servicio óptimo al menor coste energético», señaló el Dr. Bertoncini. Otro fruto destacado del proyecto fue el estudio y la clasificación de aplicaciones en grupos que presentan los mismos patrones de comportamiento en cuanto a consumo energético. Esta clasificación permitió al equipo relacionar una serie de mejores prácticas con actuaciones de adaptación para la optimización de las máquinas y el software, con vistas a lograr el equilibrio más conveniente posible entre SLA, rendimiento y consumo. El proyecto deparó un repositorio «vivo» de mejores prácticas. La mejora de la eficiencia energética de los CPD no sólo será beneficiosa para el medio ambiente; también interesa económicamente a sus administradores. El funcionamiento de un centro de datos de grandes dimensiones puede tener un coste anual superior a los 10 millones de dólares, sólo en consumo eléctrico. Por ello no es de extrañar el interés manifestado por numerosos administradores de CPD en la labor realizada por los integrantes de GAMES. «Muchas empresas han comunicado su interés -afirmó el Dr. Bertoncini-. Primero vamos a implantar esta tecnología en nuestros CPD; luego la ofreceremos a posibles clientes.» El equipo responsable estudia además la posibilidad de emprender un proyecto complementario con el que seguir desarrollando la tecnología y alcanzar mejoras aún mayores de la eficiencia. En los distintos sectores de la economía -banca, sanidad, administración pública, etc.- se están trasladando procesos a recursos en Internet y en la nube. Así, se prevé que en los próximos cinco años se multiplique por seis el tráfico mundial que pasa por los proveedores de IP en la nube. Entretanto, cada año se incrementa en cerca de un 20 % el número de centros de procesamiento de datos. Diseñarlos y gestionarlos con la eficiencia energética por bandera será fundamental para prevenir que los costes energéticos y medioambientales aumenten al mismo ritmo. La investigación de GAMES fue subvencionada por el Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea. Enlace al proyecto en CORDIS: - el 7PM en CORDIS - ficha informativa del proyecto GAMES en CORDIS Enlace a la página web del proyecto: - web del proyecto «Green active management of energy in IT service centres» Otros enlaces: - página web de la Comisión Europea sobre la Agenda Digital