La eficiencia energética no es exclusividad de los propietarios de casas e inmuebles particulares. La noción de utilizar la energía de una forma eficaz y optimizando cada porción de energía para que produzca la mayor cantidad de satisfactores posibles, abarca al conjunto de las actividades humanas.

Eficiencia Energética Data Center

Es por ello que la obtención del certificado de eficiencia energética ha ayudado a generalizar la comprensión que tenemos de esta idea de usar adecuadamente la energía, no sólo ahorrarla o economizarla.

Y si bien en el ámbito personal/particular es importante no perder de vista la eficiencia en el uso de la energía, ello se aplica en otras áreas de igual forma. A escala industrial, administrativa e incluso de gestión dentro de una empresa, la eficiencia se convierte en una necesidad ecológica y que, además, permite realizar grandes economías.

Ese es el caso de la gestión del uso de la energía en los llamados “Data centers”. Estos ordenadores que controlan tanta información deben también instalarse y utilizarse contemplando los parámetros de la eficiencia energética, y a continuación repasaremos un poco el cómo se implementa esta noción en este tipo de instalaciones.

¿Qué es un data center?

Los datacenters son instalaciones que centralizan y organizan todas las operaciones y mantenimiento de equipo informático, además de que almacena, administra y distribuye su “data”, es decir, toda la información. Los data centers albergan los sistemas más críticos de una red, y son vitales para la continuidad de las operaciones cotidianas. Como consecuencia, la seguridad y confiabilidad de un datacenter y su información son prioridad esencial para las organizaciones.

La arquitectura y requerimientos pueden variar mucho de un datacenter a otro. Por ejemplo, un data center construido para una gran empresa internacional de venta online será distinto al de un data center de una organización gubernamental. Pero todos los data centers poseen una arquitectura compuesta por los siguientes elementos:

  1. Instalaciones o “espacio blanco” (y es en este elemento que el hecho de proveer información 24/7 hace que los data centers sean increíbles consumidores de energía).
  2. Infraestructura de soporte.
  3. Fuentes de energía continua (UPS por sus siglas en inglés, “uninterruptible power sources”).
  4. Control ambiental (ventilación, calefacción, aire acondicionado).
  5. Equipo informático (servidores, hardware de almacenamiento, cables…).
  6. Personal de operaciones.

Los data centers han evolucionado mucho en años recientes, adoptando tecnologías como la virtualización para optimizar el uso de recursos e incrementar la flexibilidad en los servicios informáticos. Además, también se está poniendo el énfasis precisamente en el consumo de energía, buscando prácticas más eficientes en la administración de data centers, avanzando hacia la noción de “data centers verdes”.

¿Para qué sirve la eficiencia energética en un data center?

Hay que tener en cuenta que incluso un pequeño data center puede ahorrar miles de euros realizando elecciones inteligentes que lo encaminen hacia el ahorro y, sobre todo, al uso eficiente de la energía. Y es que a pesar de que en la actualidad los data centers ocupan menos espacio (en metros cuadrados de terreno) los centros informáticos de alta densidad son caros en su manutención por diversas razones entre las que se incluyen el crecimiento continuo de las necesidades de energía y sus costos, y la generación excesiva de calor.

Chip data center

Administrar o diseñar la arquitectura de un data center muestra de forma cotidiana lo críticos que son estos elementos y lo importante que es conservar la energía a la vez que se da cumplimiento a los objetivos del data center en cuestión.

Es en ese sentido que la eficiencia energética es importante como guía de acción para lograr administrar mejor y optimizar el uso de la energía en una instalación que por definición, consume mucha.

No es cuestión de eliminar funciones o reducir el uso del data center. Es cuestión de modificar algunos elementos estructurales y cambiar prácticas, de forma que sea posible mantener el funcionamiento del data center, pero reducir su consumo energético. Ello no sólo pensando en el ahorro que supone en términos de facturas, sino también en el impacto ambiental que este tipo de estructuras (tan importantes para el modo de vida contemporáneo) tienen a escala global.

¿Cómo se consume la energía en un data center?

En un data center, aproximadamente el 50% de la energía se invierte en la carga de los sistemas informáticos. La otra mitad va a la infraestructura física del data center, que incluye equipos, sistemas de enfriamiento e iluminación. Toda la energía consumida por el data center termina desperdiciada como calor que se lanza a la atmósfera de forma continua.

El análisis de la eficiencia energética de un data center es complicado porque existen a escala internacional diversas formas de “calcular “este parámetro.

No quiere decir que el término sea poco válido (hay pocas cosas con menor validez para el análisis del consumo energético que todo lo que rodea a la noción de eficiencia), pero técnicamente es más claro cuando se habla en métricas del consumo neto de energía en kilowatts (kW). Esta es una métrica simple y no ambigua que permite hacer una auténtica auditoría energética y planificar medidas para mejorar el parámetro de la eficiencia.

La energía eléctrica se paga en unidades que se denominan “kilowatt por hora”, que es la cantidad de energía que se “entrega” o utiliza en una hora con un poder de 1000 watts (es decir, un kilowatt o kW). La energía se entiende de dos formas diferentes al realizar una auditoría energética: en primera instancia está “la capacidad energética de la instalación”, cuyos costos están asociados con los sistemas que producen/distribuyen la energía y se incrementa con el diseño y uso que de la energía hace el sistema. La segunda instancia son los “costos de la energía” que es lo que se refleja en la factura eléctrica.

Un elemento esencial que permite avanzar hacia la eficiencia energética es entender que reducir el consumo energético puede reducir la capacidad operativa y no sólo los costos. Por ello, la idea no es “recortar” el uso de energía para ahorrar, sino que deben tomarse medidas que permitan reducir el consumo de energía de forma permanente. Los cambios estructurales como el uso de servidores altamente eficientes reducen a largo plazo tanto los costos en mantenimiento de infraestructura como los gastos cotidianos en la factura eléctrica.

Data center gb

Es la misma diferencia que discutimos siempre cuando hablamos de la diferencia entre “ahorrar” energía y usarla de forma eficiente. Ambos son buenos como propósitos, pero sólo el segundo permite realmente realizar economías a largo plazo.

El elemento clave es entender que existen dos formas de reducir los costos en el consumo de energía:

  1. Aquellos que disminuyen el consumo de energía, pero no reducen la capacidad de las instalaciones informáticas.
  2. Aquellos que, al reducir el costo del consumo energético, disminuyen en cierta forma la capacidad de las instalaciones del data center.

Esta segunda forma de reducir el consumo energético no sólo no se basa en el concepto de eficiencia, sino que es por definición: temporal.

El primer método sigue los parámetros de la eficiencia y puede definirse como una modificación estructural que disminuye de forma permanente el consumo energético y los gastos involucrados. En los data centers la regla general es que los cambios estructurales representan a la larga un ahorro dos veces más importante.

Este viraje hacia la gestión eficiente de un data center puede nacer con dos aproximaciones diferentes. En primer lugar, acciones operacionales y, en segundo término, acciones de planificación. Revisemos algunos de los elementos que se incluyen en cada uno de estos caminos a seguir en la persecución del uso eficiente de la energía en un data center.

Acciones operacionales para alcanzar la eficiencia energética

Entre las medidas operacionales se pueden privilegiar:

a.     Retirar sistemas informáticos.

La mayoría de los data centers tienen tecnología “vieja” que se mantiene operativa por distintas razones, pero muchos tienen aplicaciones y servidores que se mantienen operativos, pero no tienen usuarios. Es muy útil hacer un inventario o repertorio de estos sistemas y crearles una especie de “plan de retiro”. Hay muchos casos en que se puede retirar de uso un servidor aun cuando todavía sea útil. Mantener en uso sólo los servidores que se usan de verdad puede representar una disminución de hasta una quinta parte de la energía en un data center.

b.     Mejorar de forma eficiente la operación de los sistemas en uso.

Los sistemas más modernos tienen poderosas herramientas de administración y gestión, con lo que se permite reducir el consumo energético en los momentos en que la exigencia informática es menor. Hace sólo algunas generaciones informáticas, estas dos variables (uso de energía y exigencia informática) no podían regularse de esta forma. Administrar adecuadamente la energía en relación con la exigencia informática puede parecer un esfuerzo mínimo, pero ayuda a disminuir paulatinamente el consumo energético.

c.     Migrar los sistemas a plataformas informáticas eficientes energéticamente.

Migrar los sistemas es otra estrategia que puede ser muy efectiva para reducir el consumo de energía. La mayoría de los data centers en Europa tienen lo que se denomina servidores de baja densidad de entre 3 y 5 años. Estos servidores ocupan la misma energía que los servidores modernos que tienen una mayor capacidad. La migración a sistemas más modernos permite tener un almacenamiento más denso de información y un uso más concentrado de los sistemas. Ello puede no reducir de forma automática el consumo, pero a largo plazo es una de las medidas que más puede reducir el gasto energético. Tanto como un 25%. Para hacer esta medida aún más eficaz, es útil: usar un servidor de doble vía (2-way server) o un procesador de doble núcleo para sustituir dos o más servidores o bien utilizar procesadores tipo “Blade“.

Acciones de planeación para alcanzar la eficiencia energética

En cuanto a la planeación que puede incidir en la mejora de la eficiencia energética de un data server:

a.     Virtualización.

La virtualización de los servidores representa un incremento dramático en los requerimientos energéticos de un servidor. Reduce el número de servidores instalados y al virtualizar servidores, las estrategias que se usan para aprovechar al máximo la energía es usar servidores de alto desempeño. También es posible, dado que es difícil predecir por adelantado el desempeño de un servidor basando su uso en cada aplicación, es posible vincular cada servidor y su desempeño a los requerimientos de cada aplicación para hacer eficiente su uso de la energía.

b.     Adecuar el tamaño de los servidores.

Usar el sistema de dimensiones adecuadas para los auténticos requerimientos informáticos del data center es otra excelente forma de hacer más eficiente el consumo energético. Tiene el potencial (bien llevado a cabo) de disminuir en un 50% el consumo y el gasto energético de un data center.

c.     Diseñar sistemas eficientes en términos de energía.

El diseño del sistema tiene un impacto terrible en el consumo energético de un data center. Es incluso más importante que la selección de fuentes de alimentación y sistemas de enfriamiento. Se puede obtener un diseño estandarizado que comprenda módulos prediseñados y pre-probados para no tener que asumir el gasto de hacer un diseño personalizado.

d.     Usar sistemas de enfriamiento eficientes.

Las grandes firmas que tienen data centers increíblemente potentes han pensado incluso en mudar sus data centers al Ártico, porque el enfriamiento de un data center es un gran consumidor de energía. Elegir adecuadamente el sistema de enfriamiento puede cambiar y reducir significativamente (hasta en un 30%) el consumo energético de un data center.

Estas son sólo unas claves para entender el profundo entramado de medidas que pueden tomarse para administrar eficientemente en términos de energía un data center. Otros esfuerzos, como la realización de una auditoría energética completa y una certificación energética correcta, pueden ayudar a empresas e instituciones a gestionar de forma eficiente la energía en un data center.