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Luis Alt, Designer



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O PROJETO

Propostas de Alternativas de Operação de Data Centers para Redução de Custos de Operação com Enfoque em Redução de consumo de Energia Elétrica

29 de Novembro de 2018 0 0
Introdução
Um antigo data center passa por dificuldades. Desatualizado e com alto consumo de energia, vem apresentando custos operacionais muito superiores a sua concorrência. Ainda, o mesmo apresenta uma série de equipamentos ociosos, sistemas de refrigeração com alto consumo e iluminação inadequada (demasiada). Neste sentido, buscam-se propostas de mercado as quais sejam capazes de, dentro de critérios estabelecidos e de prazos e orçamentos factíveis, a atualização do data center sem o prejuízo aos serviços prestados.

Soluções
Inicialmente, faz-se necessária a definição de quais critérios devem ser observados. Claramente aos proprietários, a estabilidade dos serviços devem ser mantidas, assim como o custo x benefício, que deve ser o mais adequado possível, em um prazo factível em relação as suas necessidades. Assim considero a existência de 3 principais soluções, uma de virtualização, com menores custos, menor prazo de execução; uma segunda solução de novas tecnologias e fontes alternativas de energia, com custos e prazos de médio alcance e por fim uma solução orientada a mudança física do servidor para exploração de fontes alternativas de refrigeração.

Solução 1 : Virtualização
Conforme já demonstrado em diversos estudos, a tecnologia de virtualização de servidores, permite um uso mais efetivo dos recursos computacionais físicos. Dado o cenário proposto, onde grande parte dos recursos tem baixíssima utilização e grande tempo improdutivo, a virtualização e o escalonamento de máquinas virtuais, otimizaria o consumo destes recursos em cada máquina física, permitindo o ligamento e desligamento das máquinas sob demanda, gerando grande economia de consumo de energia elétrica, tanto das máquinas em execução, quanto em refrigeração. Este cenário, ainda permite o uso das máquinas ociosas em caso de recuperação de desastres, manutenções físicas e o aumento de carga sob demanda, gerando um sistema mais robusto.
Além da virtualização tradicional, existiria também a possibilidade de um segundo passo de virtualização através de sistemas de gestão automatizadas, baseadas em nuvens computacionais, como as soluções de infraestrutura e plataforma como serviço. Para que as migrações sejam feitas de forma transparente, seria necessário, virtualizar aos poucos os servidores, utilizando os principais recursos ociosos primeiro e aos poucos, ir substituindo as máquinas ativas. O mesmo processo se repetiria na hora de se adotar uma solução de computação em nuvens, com o diferencial que a gestão, por ser automatizada, passaria a custar menos a longo prazo.
Em relação as demais soluções, mostra-se a mais prática, rápida e com menores custos. Porém, ela não garante uma melhor performance de consumo energético do data center como um todo, deixando vastas lacunas em iluminação, refrigeração e equipamentos físicos desatualizados.
Solução 2: Novas tecnologias e fontes alternativas de energia
Disposta a larga utilização de lâmpadas fluorescentes no data center e o alto consumo de energia, existem diversas soluções para diminuir o consumo. Desde as mais simples, como a troca das lâmpadas por lâmpadas led e a adoção de sensores de presença até soluções mais sofisticadas. Creio que em um meio termo de custo x benefício, teríamos a adoção de fontes ecológicas (baixo consumo) para os servidores em execução, sistemas inteligentes de monitoramento de luz e refrigeração e a adoção de ar-condicionado inverter (ecológico) ou de sistema de água fria. Todos estes com excelentes resultados em redução de custos. Ainda, existe em cenários mais complexos a possibilidade de produção da própria energia, como a adoção de placas solares e geradores eólicos de pequeno porte conectados a rede da concessionária.
Para essa abordagem, não existe grande prejuízo ao data center, lâmpadas e sensores podem ser instalados e trocados aos poucos. O novo sistema de refrigeração pode ser instalado sem remover o anterior e as fontes podem ser substituídas aos poucos alternando a carga entre as máquinas. Essas possibilidades, tornam o data center muito próximo do conceito de data center verde, onde os recursos físicos são os mais amigos do meio ambiente o possível. Alternativas como essa são grandes atrativos para empresas amigas do meio ambiente, e ainda são passos fundamentais para quem busca certificações ecológicas como as da família ISO 14000. Referente as demais propostas, mostra-se bem ponderada, que apesar de altos custos tem retorno de médio prazo e excelente visibilidade de mercado. Em complemento a primeira solução, torna o data center equiparável aos melhores data centers do Brasil, em termos de eficiência energética e consumo responsável.
Solução 3: Geolocalização e tecnologias de refrigeração alternativas
Um terceiro passo, figuraria na mudança de localização do data center. Ao posicioná-lo em locais mais frios (mais altos, ou mais próximos aos polos do planeta) teríamos uma natural diminuição da temperatura que também diminuiria custos com refrigeração. Em contrapartida, mais próximo ao círculo do equador, temos uma eficiência energética solar maior, propiciando a possibilidade de adoção de placas solares. Ainda, temos exemplos de data centers que adotaram prédios de pequenas hidrelétricas (rodas dágua) abandonadas gerando a própria energia, ou em locais muito frios em fábricas abandonadas de gases e fluídos, reutilizando a vasta rede de encanamentos e o ambiente frio para refrigerar os servidores, e da água quente que sai, gerar energia.
Esta solução é sem dúvida, a mais drástica e cara de todas. Muitíssimo difícil de ser implantada sem gerar prejuízos ao funcionamento do data center, pois exige desinstalação, mudança e reinstalação dos servidores físicos em locais físicos diferentes. Todos os testes iniciais de carga, ficam altamente comprometidos por conta de sua mudança parcial podendo gerar instabilidades na sua operação. Em contrapartida, este é o suporte físico mais moderno que existe em data centers, pois explora o melhor do ambiente para sua operação, diminuindo custos e o impacto ambiental, muita das vezes se aproveitando de prédios, embarcações ou indústrias as quais se encontravam abandonadas e gerando mais contaminação no meio ambiente. Soluções como estas são os melhores e mais modernos data centers do mundo, adotado por grandes empresas, como Google, Amazon, Microsoft, IBM e Oracle. Em adição as soluções anteriores, mostra-se como um data center ecológico de patamar mundial.


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