Green IT e Gestão de DATACENTERS

Green IT e Gestão de DATACENTERS
FEA-USP EAD-5913
25.10
1
Manoel Veras
www.manoelveras.com.br
2
Sustentabilidade
• Sustentabilidade Empresarial : Continuidade dos
aspectos sociais, econômicos e ambientais da
sociedade humana.
Sustentabilidade
Empresarial
Green IT
3
Sustentabilidade
4
Micropaíses Flutuantes
5
Ilhas Sustentáveis, Tokelau
6
Green IT
• Área da tecnologia da informação (TI) que liga
sustentabilidade a utilização dos recursos
computacionais com objetivo de reduzir o consumo de
eletricidade, matéria-prima (Papéis, Tintas, Toners) e a
emissão do Dióxido de Carbono , bem como, o
tratamento e encaminhamento do lixo eletrônico
visando reduzir ao máximo os impactos gerados no
meio ambiente (WPedia).
7
Green IT
• Green IT é parte da pauta das organizações de todo o mundo.
O consumo de energia cresce e a pressão é enorme para
adoção de um comportamento com maior responsabilidade
com o meio ambiente.
• A questão da redução das emissões de carbono é de todos.
Também na TI deve-se pensar em soluções ambientalmente
responsáveis.
os
DATACENTERS
como
grandes
consumidores de energia devem considerar este aspecto. A
adequação dos DATACENTERS atuais e o projeto de novos
DATACENTERS devem priorizar o aspecto da
sustentabilidade.
8
•
Componentes do greenIT
Racionalização
de
Energia
Racionalização de
Insumos
Gestão do
Lixo Eletrônico
green
DATACENTERS
Green IT
9
greenDATACENTER
• A redução do número de DATACENTERS de grandes
organizações (consolidação), a utilização de sistemas
de iluminação e refrigeração mais eficientes e a
utilização de provedores de energia que utilizam fontes
alternativas são aspectos importantes que ajudam a
reduzir a emissão de CO2.
• Hoje existem diversas associações com foco em
otimização do uso de energia nos DATACENTERS
como o The Green Grid e o Climate Servers
Computing
•
10
INFRAESTRUTURA DE TI
11
Nova Organização
12
A
B
C
Empresa
A
13
Universo Digital/Big DATA
25% é
Informação
Empresarial
14
EUA : The National Broadband Plan
100Mbps download em 2020 para
100M de residências
15
Tudo é Informação ?
• Interesse econômico
• Insumo abundante
• Escassez dos recursos
da era Industrial
• Empresas de TI estão
entre as maiores do
mundo
Total
dos
Ativos
Total
Contábil dos
Ativos
Informação
Outros
Ativos não
Contabilizados
Caixa e
Investimentos
Instalação e
Equipamentos
Estoques
16
Organização reage com a TI
(AE)
Estratégia
AE
Modelo
Operacional
Lógica dos
Processos
de Negócio
Capacidades
da TI
17
Negócios e TI
18
Negócios e TI
19
Negócios e TI
O PUMA é a arquitetura que viabilizará a
fusão da Bolsa de Chicago com a Bolsa de
São Paulo.
Para que isso seja possivel é necessario
um Data Center que trabalha com
Multicast para aplicações, para conseguir
uma rede ultra-baixa latencia.
20
DATACENTER
DC
21
DATACENTER
22
Google : Início
23
Google: ~50 usinas de 20MW
24
Horizonte do Projeto
Escopo
Processo de
Negócio
Infraestrutura
de TI
Aplicações
TI
DATACENTER
Tempo
T1
T2
T3
25
Modelo de Maturidade
para Infraestrutura de TI
26
INFRAESTRUTURA COMO SERVIÇO
Cloud Computing
27
TI é um serviço ?
Modelo de
Financiamento
1
Gerência de
Ativos
Modelo de
Financiamento
2
Gerência de
Serviços
Arquitetura de TI e Cloud
Computing
Convergência
HARDWARE
Virtualização
Multi-Core
COMPUTAÇÃO
DISTRIBUÍDA
Grid
Computing
Nuvem
GERENCIAMENTO DE
SISTEMAS
Automação do
DATACENTER
TECNOLOGIAS
INTERNET
SOA
Web Services
Tecnologia
Economia
Modelo de
Negócio
MAINFRAME
Computação
Centralizada
Otimizado para
eficiência por
causa do alto
custo
Alto Custo de
Hardware e
Software
CLIENTE/SERVIDOR
Computação
distribuída
Otimizado para
Licença
agilidade
Perpétua para
devido ao baixo SO e aplicativos
custo
Otimizado para Paga pelo uso
eficiência e
agilidade
Grandes
CLOUD COMPUTING
DATACENTERS
Elasticidade
Cloud
33
Cloud
34
Infraestrutura é um Serviço
Usuário
Disponibilidade
Desempenho
Interface
APLICAÇÃO
SERVIÇO
STORAGE
SERVIÇO
SERVIDORES
35
IaaS
Usuário
Disponibilidade
Desempenho
Interface
APLICAÇÃO
SERVIÇO
STORAGE
SERVIÇO
SERVIDORES
36
Aplicativos
Aplicativos
Aplicativos
Aplicativos
Dados
Dados
Dados
Dados
Runtime
Runtime
Runtime
Runtime
Middleware
Middleware
Middleware
Middleware
SO
SO
SO
SO
VIRTUALIZAÇÃO
VIRTUALIZAÇÃO
VIRTUALIZAÇÃO
VIRTUALIZAÇÃO
HARDWARE
HARDWARE
HARDWARE
HARDWARE
On-Premises
Responsabilidade do
CLIENTE
IaaS
PaaS
SaaS
37
Responsabilidade
do PROVEDOR
Características
da CLOUD
AUTO-ATENDIMENTO
SOB DEMANDA
POOL
DE RECURSOS
CLOUD
COMPUTING
ELASTICIDADE
RÁPIDA
AMPLO ACESSO A
SERVIÇOS DE REDE
SERVIÇOS
MENSURÁVEIS
38
Cloud
39
Cloud
Serviço sob
demanda
CAPEX por
OPEX
40
Modelos de Arquitetura
SaaS
Hosting
Convencional
PaaS
IaaS
41
Atores
42
Amplo Acesso a
Rede
Rápida
Elasticidade
Serviços
Mensuráveis
Auto-Serviço
Sob
Demanda
Pool de Recursos
SaaS
Público
PaaS
Privado
IaaS
Híbrido
43
Modelos vs Tipos de
Provedores
SaaS
CLOUD
COMPUTING
PaaS
IaaS
DATACENTERS
Empresariais
Provedores
Regionais
Provedores
Globais
44
Microsoft DATACENTER
45
MS – San Antonio Gen.2
46
MS – Dublin Gen.3
47
Visão Geral
DATACENTER
48
In the News
“Data Center Overload”, The NY Times Magazine, 6-14-09
Excerpts from “Data Center Overload”
by Tom Vanderbilt:
• Data centers worldwide now consume more
energy annually than Sweden
• In a typical building… mechanical and electrical
infrastructure are below 10% of the upfront costs.
At the Microsoft Tukwila data center, it’s 82% of
the costs
• From 2000 to 2005, the aggregate electricity
use by data centers doubled
• AFCOM predicts that in the next 5 years, more
than 90% of companies’ data centers will be
interrupted due to power constrictions
49
O que é ?
• Um DATACENTER (ou DATA CENTER) é um conjunto
integrado de componentes de alta tecnologia que
permitem fornecer serviços de infraestrutura de TI de
valor agregado, tipicamente processamento e
armazenamento de dados, em larga escala, para
qualquer tipo de organização.
50
DATACENTER e CLOUD
Latência
Compliance
51
DATACENTER – TI
mundos diferentes
DATACENTER
(engenharias)
TI
52
Ciclos
Distintos
Instalações
mudaram
pouco
TI mudou
muito
53
Componentes
54
Serviços de DC
55
Nível de Serviço
Processos (Usuário)
Nível de Serviço
Aplicações
Nível de Serviço
Serviços de Infra-estrutura (ITIL)
Serviços (Componentes) de
DATACENTER
56
Performance/Watt/DOLAR
57
Tipos
• eDC (single tenant)
• iDC (multi tenant)
– Colocation
– Hosting
58
Para onde esta indo o dinheiro
?
59
ITIL
60
TIER 3 PLUS (Ativas)
Fornecimento elétrico
por sub-estações
distintas
Abordagem de
telecom por 2 caminhos
independentes
Sistema de supressão
de incêndio
Piso elevado com
60cm de altura em
100% da área
Backbone redundante
Capacidade de
crescimento modular
Sistema de ar
condicionado de
precisão
Alta disponibilidade
61
ACORDO DE NÍVEL DE
SERVIÇO (SLA-Ativas)
• O SLA mínimo para esta solução será de 99,5 a para a
1ª fase do projeto e de 99,98 durante a 2ª fase do
projeto, uma vez que a topologia apresentada é
tolerante a falha e as características do Data Center
ATIVAS, estão classificadas com sendo de padrão
mundial Tier 3.
62
DATACENTER
CONSOLIDAÇÃO
VIRTUALIZAÇÃO
63
Drivers da CONSOLIDAÇÃO
Viabilizadores
Banda (Exuberância)
Processamento ( em x86)
Virtualização (em x86)
Arquitetura das Aplicações (SOA, elasticidade)
64
Padronização
Blades
Racks
Containers
65
Blades
66
Racks
67
Container (Cisco)
68
Influência Geográfica
69
Modularidade
Modularidade é o aspecto fundamental para a obtenção da
eficiência energética. Eficiência energética é tema do próximo
capítulo.
O que seria a Modularidade?
Modularidade é o uso de unidades separadas, mas funcionais que
podem trabalhar juntas e que possibilitam uma forma mais efetiva
para crescimento do DATACENTER.
Modularidade é utilizar para crescer incrementos menores de
componentes padrões que possibilitam casar os requisitos TI com os
requisitos de negócio e adicionar capacidade quando necessário.
70
Modularidade
Permite ter melhor escalabilidade no DATACENTER;
Pode ser conseguida com DATACENTERS tradicionais (TDC)
ou com DATACENTERS em CONTAINERS (CDC);
Fundamentalmente busca o aumento da eficiência energética
e a redução do espaço físico;
Permite que a Infraestrutura (equipamentos de energia e
refrigeração) cresce de acordo com o crescimento da
DEMANDA (carga de TI);
71
Hoje
• Hoje se busca a melhoria da relação
Desempenho/Watt/DOLAR e a modularidade é
fundamental;
• Fazer modularidade com DATACENTERS em
CONTAINERS é o novo;
• Não pode ser uma panaceia.
72
TDC vs CDC
73
TDC vs CDC
74
Crescimento
(Escalabilidade)
75
Segurança Física
Plano de Segurança
Tipo de Risco para Mitigação
Desastre Natural
Tecnológico
Humano
Componentes do Plano
Building & Environment Design
Segurança Física & Sistemas de Controle Eletronico
Políticas e Procedimentos
76
Segurança Física
77
DCIM - Gerenciamento
Integrado Facilities+TI
Repositório único de dados.
Descoberta de ativos e tracking.
Visualização gráfica , tracking e gerenciamento de todos os ativos do DATACENTER e
seus atributos físicos e lógicos.
Ferramentas de automação que permitam o provisionamento de novos dispositivos.
Coleta de dados em tempo real que possibilitam o gerenciamento da capacidade em
tempo real.
Estrutura baseada em Processos que possibilitem um worklow para gerenciamento das
mudanças.
Ferramentas de Planejamento da Capacidade que possibilitem determinar requisitos
futuros de espaço de racks e salas, expansão de energia e refrigeração, análise what-if
e modelamento.
Relatórios com foco nos resultados operacionais.
Aproach Holístico.
78
DCIM's Role in the
Datacenter
79
Sistemas de Relatórios
Gráfico em tempo real que representa todas as
atividades com histórico e dados de tendência.
80
DATACENTER
Instalações
81
Opções
• Tradicional (Obras Civis)
• Container
82
Convencional
83
Container
84
TDC vs CDC
85
MS Chicago
86
Pa
ge
87
CDC - Container Data Center
Combate a
incêndio
Ar
condicionado
Seguran a
统acks
Energia
Pa
ge
88
Case BM&F
Escalabilidade
89
Negócio & Infra (BM&F)
• CI = CN * K +CAI
– CI = Crescimento da infraestrutura
– CN = Crescimento de negócios
– K = Fator de Conversão
– CAI = Capacidade adicional da infraestrutura
90
BM&F BOvESPA
MODULARIDADE
Construção de novo Datacenter
Terreno
21.000 m²modularizado
Crescimento
Construção inicial de 2.400m² (pleno)
Adequação Elétrica inicial de: 3.000 KW / 1.500 m²
Fonte: ACECO TI
Manoel Veras V2.0 - Todos os Direitos
Reservados
91
Energia
92
Unidades Básicas
V=RI, volts
P=VI, watts
P=VI*cos0 (relação entre W e VA é o fator de
potência).
Ex. No-Break (FP=0.8). 2MVA pode disponibilizar 1600KW
93
Fornecimento de Energia
94
Fontes Alternativas
95
DATACENTER
(diagrama básico – APC WP 3 Ver 1)
96
GREEN DATACENTER
97
Instalações
Carga
TI
Facilities
Carga
Utilities
Facilities
Instalações
Energia
Utilities
Energia
Green - Sustentabilidade
TI
98
The Green Grid, 2007
99
Fluxo de Energia
(APC WP 126)
100
Fatores que contribuem
(APC WP 126P)
1.
2.
3.
4.
Ineficiências dos equipamentos de energia elétrica
Ineficiências dos equipamentos de resfriamento
Consumo de energia pela iluminação
Superdimensionamento dos sistemas de potência e
de resfriamento
5. Ineficiências devido à configuração
101
Arquitetura – Princípios
APC 126P
1. Os equipamentos de energia elétrica e de resfriamento que não são
necessários no momento não devem ser energizados
2. O superdimensionamento deve ser reduzido sempre que possível, para
que os equipamentos possam operar na região ideal de sua curva de
eficiência
3. Equipamentos de energia elétrica, de resfriamento e de iluminação
devem aproveitar as vantagens de tecnologias mais modernas para
minimizar o consumo de energia
4. Subsistemas que precisam ser utilizados abaixo de sua capacidade
nominal (para promover a redundância) devem ser otimizados para a
eficiência daquela fração de carga, e não para a eficiência com carga
102
plena.
Evitando Despesas
(APC WP 37P)
103
104
Por que acontece o oversizing
?
Planejado
Suposições Inadequadas (ERRO)
Em geral
3x
Gera custos de capital e manutenção em excesso
105
Datacenter Power Density
106
25KW por RACK
107
Gastos com Energia e
Refrigeração
108
Consumo de Energia
109
DciE - PUE
110
PUE
111
Medição da Eficiência
Elétrica (APC WP 154BR)
112
DCiE
113
DCiE
114
PUE – 10 DATACENTERS
(>5MW)
115
Onde medir o PUE ?
116
Classificação do PUE
117
Efeito da VIRTUALIZAÇÃO
HOT SPOTS (WP APC 118)
118
Row-based CRACS
119
High-Density Zone
120
121
122
123
124
HP Ecopod – 2.3MW
125
Questões ?
[email protected]
126