Informática sostenibleCómo filtrar el "greenwashing"

Dave Ohara

Contenido

La necesidad de contar con datos
Medir el uso de energía
Factor de energía
Medir en producción
Microsoft Enterprise Engineering Center
Conclusión

Hay una cantidad abrumadora de productos y soluciones que se comercializan bajo la etiqueta de ecológicos, de bajo consumo y más eficaces. Este tipo de campaña de marketing a bombo y platillo crea confusión en el mercado en cuanto a lo que realmente es ecológico. Incluso después de evaluar las especificaciones de varios productos, resulta difícil, si no imposible, que un profesional de TI

determine el tipo de equipo que debe usarse cuando el impacto medioambiental es una preocupación clave. En las demostraciones siempre se destaca el gran ahorro de energía, lo que lleva a pensar que la rentabilidad de la inversión (ROI) justifica más fácilmente la actualización. Después de todo, el ahorro de energía debería reducir el costo total de la propiedad.

El paso que dan todo tipo de compañías al etiquetar aparentemente todos los productos como respetuosos del medioambiente y aprovechar el interés actual en soluciones ecológicas, ha desembocado en el concepto de "greenwashing", que hace referencia a las promesas exageradas de las ventajas medioambientales que ofrecen los productos. ¿Cuál es la verdad en el ahorro de energía? La respuesta no es tan evidente como, por ejemplo, la instalación de nuevas bombillas de bajo consumo en casa.

A medida que aumenta el interés por los esfuerzos de TI sostenibles y se amplia el mercado de equipos de TI respetuosos con el medio ambiente, muchas personas y organizaciones se saltan pasos para ir directamente al resultado final de implementar portátiles, equipos de escritorio y servidores de bajo consumo, y usar la virtualización para reducir el consumo de energía. Pero pocas organizaciones llevan a cabo auditorías para determinar las ventajas reales de lo que han comprado.

Aunque la situación ideal sería poder efectuar mediciones en el entorno de producción, es algo que puede resultar caro. Si no está preparado para realizar mediciones en producción, puede avanzar realizando una auditoría de energía al principio del proceso en los laboratorios de rendimiento y evaluación (la mayoría de las compañías tienen algún responsable de laboratorio o de grupo para probar y evaluar los equipos antes de comprarlos). Es en ese momento en el que se puede agregar el rendimiento energético como uno de los criterios de prueba y tener en cuenta los resultados obtenidos para la toma de decisiones sobre la compra de productos, en lugar de basarse en los datos suministrados por los fabricantes. Cree su propia base de datos de consumo de energía de dispositivos a medida que efectúa las pruebas. De este modo, podrá ignorar el "greenwashing" y comprobar por sí mismo lo que realmente funciona.

Por supuesto, me gustaría puntualizar que para obtener datos muy precisos sobre el funcionamiento con carga auténtica, deberá supervisar las pruebas en su propio entorno de producción. Cuanto más pronto comience a supervisar el entorno de producción, mejor será para su organización y para los resultados finales. Es un proceso crítico para obtener éxito a largo plazo.

La necesidad de contar con datos

En una situación ideal, las pruebas independientes evaluarían el rendimiento por vatio de los dispositivos de hardware con cargas de usuario reales. Pero el sector se encuentra en las primeras etapas de desarrollo e implementación para este tipo de pruebas. Y las que están disponibles, como los bancos de pruebas de SPEC Power, todavía se encuentran en la fase inicial. La eficacia de estas pruebas de energía se verá realmente cuando estén listas. Pero, al igual que sucede con cualquier prueba, los fabricantes aprenderán a modificar sus equipos para obtener unos resultados excelentes de las pruebas.

Los profesionales de TI experimentados han aprendido a cuestionar las pruebas realizadas por los laboratorios. Y al igual que los fabricantes de automóviles se aseguran de que sus mejores coches realizan las pruebas en carretera, los proveedores de TI se asegurarán de enviar las configuraciones de equipo más eficaces a las pruebas de consumo energético.

Considere las pruebas de virtualización que se usan en la comparación de un grupo de servidores aprovisionados de forma excesiva donde no se ha ejecutado una consolidación de servidores para demostrar las ventajas de la virtualización. Los proveedores omiten mencionar aspectos como, por ejemplo, los posibles efectos de rebote de proyectos de ahorro de energía como la virtualización. Esto hace referencia fundamentalmente al momento en que el ahorro energético reduce los costos y la demanda aumenta como respuesta, disparando el uso energético y aumentando el uso. No se fíe si ve una solución como la virtualización comercializada como remedio milagroso para el ahorro energético. Realmente tiene que ver cómo funciona todo en conjunto y cuál será el efecto dominó a lo largo del tiempo.

Así pues, ¿cómo determinar el camino correcto que debe tomar su organización? Hay muchos consultores preparados para llevar a cabo evaluaciones previo pago. Sin embargo, este enfoque presenta algunos inconvenientes importantes. ¿Realmente desea transferir la habilidad de ser eficiente a alguien externo a la organización? ¿Desea depender de un consultor al que le interesa mantener un contrato a largo plazo y crear una dependencia del servicio?

Se podría convertir en un proyecto inmenso en el que interviniesen decenas de personas para determinar la estrategia de sostenibilidad medioambiental. Evite la tentación de seleccionar sólo una parte del entorno y empezar a realizar mediciones. Aunque se supone que es lo correcto, este enfoque no tiene sentido, ya que sólo se selecciona una acción al azar. Debe averiguar dónde se encuentra realmente el consumo de energía y en que parte usted puede influir.

Medir el uso de energía

Debe realizar un nuevo enfoque sobre lo que funciona. Los profesionales de TI saben cuándo un elemento de hardware no funciona si, por ejemplo, un servicio deja de estar activo. Pero, ¿qué sucede cuando un elemento de hardware no funciona correctamente en lo que respecta al consumo de energía? Probablemente no se detecta ya que la mayoría de las organizaciones no tienen datos para establecer el ahorro energético de su línea de base.

¿Cómo se obtienen estos datos? Algunos sugieren la necesidad de un entendido en energía. No obstante, esto significa que haya alguien que pueda recorrer la organización de la compañía y que esté especializado en cuestiones energéticas. Un método más sencillo y accesible es agregar herramientas de medición de energía a las funciones existentes en laboratorios de rendimiento.

Existen numerosos dispositivos de medición de energía. Lamentablemente, en este momento no existe el dispositivo perfecto para un laboratorio de rendimiento de TI. En la gama baja, se puede hacer con un dispositivo Watts Up Pro. Se trata de un dispositivo USB que proporciona medición de energía en línea para 120 V. Otro dispositivo es Smart-Watt, un dispositivo de medición de consumo de energía en red con un intervalo de 100-240 V y 15-30 A. Los dispositivos Smart-Watt también están disponibles con sensores de temperatura y humedad para medir los factores ambientales. Por otro lado, están los dispositivos de análisis de energía industrial, como Extech Appliance Tester 380801 y Fluke 345 Power Clamp. No debe tener problemas para encontrar dispositivos como éstos que se adapten a las necesidades de pruebas de su laboratorio.

Factor de energía

Si no tiene experiencia en la medición de energía, es importante que comprenda el concepto de factor de energía. El factor de energía de un sistema eléctrico de CA se define como la relación de la energía real con la energía aparente y utiliza un número entre 0 y 1. La energía real (vatios) es la capacidad del circuito para realizar el trabajo. La energía aparente (VA) es el producto de la corriente y el voltaje del circuito.

Puede que se pregunte por qué esto es importante. Eche un vistazo a la figura 1. La fotografía muestra un dispositivo de supervisión de energía de Smart Works que se usa para comparar la eficacia energética de un equipo portátil, una bombilla y un condensador. Una bombilla tiene una carga de 50 W y 50 VA, con el factor de energía de 1,0. Un condensador con una carga capacitiva pura obtiene una carga de 2 W y 193 VA para un factor de energía de 0,01. El equipo portátil usa 22 W de energía, pero tiene una lectura de 48 VA para un factor de energía de 0,47. El bajo factor de energía del equipo portátil probablemente se debe a un diseño ineficaz de la fuente de alimentación y seguramente es el resultado de los objetivos de costos de fabricación.

Figura 1 Consumo de energía de un equipo portátil, una bombilla y un condensador (haga clic en la imagen para ampliarla)

Con tanto interés en la eficacia energética, los proveedores buscan mejorar el rendimiento de las fuentes de alimentación en las condiciones previstas. Si se compara el factor de energía de los equipos existentes con el de los nuevos, puede observar que se obtiene algo más de capacidad energética al elegir soluciones con fuentes de alimentación más eficaces y factores de energía superiores.

Medir en producción

El objetivo de los resultados de medición en el laboratorio de medición es predecir el rendimiento en el entorno de producción. El problema con la medición del consumo de energía en producción es el costo necesario para medir todos los dispositivos. No obstante, una estrategia para reducir el costo de la medición de la energía en producción consiste en efectuarla en la unidad de distribución de alimentación y agregar múltiples lecturas de equipo. En la figura 2 se ofrece una lectura de energía de muestra tomada de una unidad de distribución de alimentación con varios elementos del mismo equipo en una sola unidad. Gracias a la posibilidad de cálculo del consumo de energía medio por servidor, este instrumento de medición presenta datos sobre el consumo de energía en producción.

Figura 2 Medición en la unidad de distribución de alimentación (haga clic en la imagen para ampliarla)

A medida que se mide cada equipo, la información de energía se debe integrar en la base de datos de administración de configuración. Si esto resulta muy difícil, puede crear una base de datos propia o, como mínimo, una hoja de cálculo de Excel® que enumere los dispositivos y el consumo de energía de los mismos. A medida que acumule más dispositivos, puede rellenar las estimaciones de otros y crear así un cálculo de capacidad energética global. Tenga presente que un servidor nuevo de bajo consumo consumirá más de la mitad de su carga de energía mientras está inactivo con respecto a los momentos de máxima actividad. Si además dispone de servidores antiguos que ejecutan soluciones obsoletas, éstos pueden consumir grandes cantidades de energía, incluso si están inactivos. Se trata de uno de los objetivos más fáciles de conseguir a la hora de recuperar capacidad energética.

Si desea continuar sus esfuerzos de mejora, el siguiente paso es calcular la energía por cada bastidor usado en el centro de datos. También debe estar seguro de comprender las capacidades energéticas y de refrigeración al modificar el entorno. Con el tiempo, empezará a ver los equipos en función de las necesidades energéticas y no sólo según el espacio que necesitan. El espacio es un concepto sencillo, porque es estático y visual. Los profesionales de TI pueden hablar fácilmente de servidores 1U, 2U y 4U. Pero si se empieza a hablar de servidores de 200 W y de 450 W, los mismos profesionales de TI ya no se sentirán tan cómodos con la conversación. Se trata de un nuevo lenguaje para los equipos de TI y es algo que se nota en los centros de datos actuales. Muchos disponen de espacio de sobra para más equipos, aunque hayan alcanzado su capacidad energética máxima.

Microsoft Enterprise Engineering Center

El Microsoft Enterprise Engineering Center (EEC) recientemente ha incorporado capacidades de medición de energía en sus instalaciones. Situado en el campus corporativo de Microsoft en Redmond (Washington), el EEC (microsoft.com/windowsserver/evaluation/eec/default.mspx) es un campo de pruebas de vanguardia para los entornos informáticos más complejos.

Con más de 40 millones de dólares en hardware y equipos de red (consulte la figura 3), el EEC puede llevar a cabo las recreaciones más complejas de entornos empresariales reales de producción. El grupo se ha asociado con numerosos proveedores de soluciones cliente/servidor, de red y de almacenamiento para ofrecer una combinación de última tecnología y plataformas heredadas. El objetivo es garantizar que cada prueba ofrezca un reflejo preciso del entorno actual del cliente. El servicio más reciente que se está desarrollando en las instalaciones elabora informes sobre el consumo de energía de soluciones para proporcionar una prueba comparativa del rendimiento por vatio.

Figura 3 Una de las numerosas filas del laboratorio EEC (haga clic en la imagen para ampliarla)

En los últimos años, el EEC ha presenciado muchos operadores de centros de datos quedarse sin alimentación ni refrigeración para sus equipos. Los equipos más modernos sueles venir acompañados de mayores densidades de potencia, lo que supone más requisitos para las instalaciones. El personal del EEC ha conocido de primera mano los costos y el tiempo que son necesarios para mejorar la infraestructura de energía y refrigeración. Por lo tanto, para lograr un funcionamiento más eficaz y rentable, el EEC ha incorporado la capacidad de medir la energía por dispositivo.

Algunas de las herramientas y equipos que usa el EEC no se habían entregado cuando se redactó este artículo. Como se trata de una nueva solución, el EEC seguirá desarrollando mejores técnicas, trabajando con clientes, proveedores y equipos de desarrollo de Microsoft. El EEC comparte los métodos que ha estado desarrollando hasta ahora con los clientes para obtener comentarios desde el principio, lo que permite a los clientes crear sus propios bancos de pruebas.

No dé por sentado que los resultados son los evidentes. El EEC ha compartido algunos de los resultados interesantes que el grupo ha obtenido al usar características de supervisión de energía en los laboratorios de rendimiento de EEC:

1. 1. Apagar un dispositivo no reduce necesariamente el consumo de energía tanto como cabría esperar (consulte la figura 4). En un caso relacionado con hardware de servidor, el EEC descubrió un dispositivo que consumía en realidad 100 W cuando se apagaba y seguía conectado. Esto sorprendió a muchos y el EEC analizó la configuración muchas veces. Finalmente se usó un termómetro de infrarrojos para medir la temperatura de entrada y salida, y comprobaron que el dispositivo, de hecho, consumía 100 W mientras estaba apagado.
2. El software puede tener influir mucho en el consumo de energía. En conmutadores de red idénticos con el mismo hardware y las mismas configuraciones de BIOS, se obtuvo una diferencia del 21% en el consumo de energía al ejecutarse software de red distintos. Las soluciones de tecnología avanzada con más procesos y características habilitadas, como las herramientas de seguridad y supervisión, suelen consumir más que sus equivalentes de gama baja más sencillas.
3. En escenarios de virtualización, el EEC ha medido el consumo de energía con respecto al uso de E/S y CPU para determinar cuándo un determinado elemento de hardware maximiza su rendimiento por vatio. El EEC descubrió que un enfoque limitado del uso de CPU podía provocar que se cargaran numerosas máquinas virtuales en un equipo físico, reduciendo así el rendimiento general por vatio.
4. Los dispositivos de mayor densidad, como es lógico, presentan más problemas de energía y refrigeración. Al implementar sistemas de mayor densidad, es necesario consultar lo antes posible al personal de las instalaciones de energía y de refrigeración. Estos dispositivos pueden ser una buena solución para sus propios dispositivos de supervisión de energía en producción si sabe que habrá limitaciones de energía en el entorno.
5. Los sistemas de fuentes de alimentación duales pueden consumir mucha más energía que una sola fuente de alimentación.
6. Los elementos de hardware aparentemente idénticos con configuraciones idénticas pueden presentar consumos de energía considerablemente distintos. Las diferencias observadas fueron lo suficientemente importantes como para que el personal del EEC volviera a comprobar los elementos de hardware con el fin de asegurarse que tenían la misma configuración.
7. Las clasificaciones de vatios que se indican en la placa de producto no son números reales de consumo, sino capacidades nominales de las fuentes de alimentación.
8. Mantener una base de datos de pruebas y resultados de consumo de energía por dispositivo y subcomponente es fundamental para conservar conocimientos y comparar datos.
9. Las configuraciones diferentes de cantidades equivalentes de RAM consumen distintas cantidades de energía. Normalmente, menos módulos DIMM consumen menos energía; por ejemplo, 4 módulos DIMM de 2 GB consumen menos respecto a 8 módulos DIMM de 1 GB. Pero ha habido casos en los que menos módulos DIMM consumían más energía.

Figura 4 Comparación del consumo de energía en dispositivos encendidos y apagados (haga clic en la imagen para ampliarla)

Conclusión

Si incorpora la capacidad de medir el consumo de energía a los laboratorios de rendimiento, podrá empezar a acumular su propia base de datos de consumo de energía por dispositivo con datos precisos sobre las cargas reales. Al implementar estas soluciones, debe auditar los resultados en un sistema de realimentación de bucle cerrado para determinar la precisión de las pruebas de laboratorio. Al igual que el EEC aprendió mediante la realización de sus propias pruebas de medición, existen algunos detalles realmente interesantes que se pueden analizar para ayudarle a filtrar el "greenwashing" y descubrir la verdad.

Este método de medición en laboratorios de rendimiento influirá el mercado global para comenzar a identificar lo que realmente es más eficaz energéticamente. Y con el tiempo, los fabricantes descubrirán que es necesario proporcionar datos más precisos acerca de sus afirmaciones sobre el ahorro de energía. Del mismo modo, con el tiempo los profesionales de TI hablarán de vatios por dispositivo como criterio de compra habitual. Es necesario que se convierta en una práctica habitual, especialmente para las compañías que compran grandes cantidades de servidores. Sin embargo, puede tomar el control pensando a partir de ahora en la energía como uno de sus recursos valiosos de TI.

Mantener refrigerado el centro de datos

La refrigeración del centro de datos ofrece un gran potencial para reducir el consumo de energía. Es asombrosa la cantidad de calor que se puede generar en un centro de datos y la cantidad de energía que se usa para mantener el hardware refrigerado. Pero si desea administrar la refrigeración de forma correcta, resolver problemas y desarrollar soluciones de refrigeración más eficaces, necesitará una solución de supervisión de temperatura. Considere la solución que usan los centros de datos de Microsoft.

Microsoft Research ha creado una red de sensores de temperatura para los centros de datos que ofrece un mayor control de la temperatura y permite la evaluación de las distintas mejoras en la refrigeración. Por ejemplo, un centro de datos de Microsoft estaba evaluando la posibilidad de usar cortinas de aire de final de pasillo para mejorar el proceso de separación de aire caliente y frío. Después de instalar las cortinas, algunos servidores empezaron a enviar alarmas de calor excesivo. Naturalmente, los ingenieros de operaciones aumentaron el flujo de aire desde el sistema de refrigeración para proporcionar más aire frío. Para su asombro, más servidores enviaron alarmas de sobrecalentamiento. Todos esos servidores estaban situados en la parte inferior del bastidor y, por supuesto, la parte inferior normalmente es el área más fría de un sistema de refrigeración elevado.

Con la red de sensores, los ingenieros confirmaron que los bastidores más altos estaban más refrigerados, mientras que los que estaban situados en la parte inferior del bastidor estaban más calientes. Pronto se dieron de que se estaba inyectando aire caliente del pasillo caliente situado entre la parte inferior del bastidor y el suelo, un resultado del principio de Bernoulli. Corrigieron fácilmente el sobrecalentamiento al sellar la parte inferior del bastidor y reducir la velocidad del flujo de aire.

Este es el tipo de datos que Microsoft Enterprise Engineering Center recopila y analiza cuando lleva a cabo pruebas de rendimiento. Así que el EEC notificó recientemente a Microsoft Research que estaban preparados para una prueba de implementación. En un día el sistema se implementó en 10 bastidores y la instalación sólo tardó una hora en realizarse. El EEC ahora puede estudiar y comprender mejor las cuestiones de refrigeración y su relación con el rendimiento del hardware.

Está claro que no basta con supervisar para solucionar un problema. La ganancia real se basa en la capacidad de encontrar áreas problemáticas que pueda corregir y en las que pueda realizar cambios, así como evaluar distintas soluciones para comprobar si tienen el resultado previsto. Después de todo, mejor ser precavido y saber qué hacer cuando la nueva solución de refrigeración provoque de forma inesperada el sobrecalentamiento de los bastidores.

Dave Ohara tiene 26 años de experiencia en tecnología. Actualmente trabaja con varias compañías implementando iniciativas ecológicas.

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