El viento es recogido por colectores, pasado por un sistema de filtros, y circulado directamente sobre los frontales de los racks, lo que resulta en una temperatura constante del local de 24ºC. Si la temperatura del viento disminuye demasiado, el aire más caliente de la salida del circuito es vuelto a mezclar con el de entrada, hasta obtener la temperatura adecuada. Además, las instalaciones tienen un techo colector de agua de la lluvia, que es utilizada para el control de la humedad ambiental. Hay algo más información en este artículo de ZDNet y en este otro del International Business Times.

La tendencia se une a muchas otras iniciativas de empresas que están trabajando para mejorar de manera notable las métricas propuestas por la EPA, cuyas recomendaciones empiezan a parecer, en muchos casos, casi desfasadas: frente a la meta propuesta de reducción del PUE a valores de 1.9 para el año 2011, empresas como EDS o Google están obteniendo ya valores situados entre 1.13 y 1.29, que producen importantísimos ahorros energéticos. En el caso de Wyndyard, el ahorro se estima en unos tres millones de euros anuales. La tendencia apunta a un progresivo uso de este tipo de métricas para el control de las actividades de los directores de tecnología, que pasan de estar medidos por sistemas centrados únicamente en la minimización del tiempo de downtime a estarlo por criterios de eficiencia energética, un dinero que va directamente a la última línea de la cuenta de resultados.

Además, esto tiende a privilegiar la instalación de data centers en zonas frías y con bajos niveles de oscilación térmica a lo largo del año, con lo que ello conlleva de aprovechamiento de recursos naturales frente a los comparativamente caros sistemas de refrigeración artificial. El Green IT como tendencia es uno de los temas que comento habitualmente en varios de mis cursos en IE Business School, si quieres ver más datos, puedes buscar en el blog con la etiqueta correspondiente.

El mapa refleja la infraestructura de centros de datos de Google en el año 2008: un entramado complejo de unas treinta y seis localizaciones (en el año 2008) a la que se une otra red de localizaciones compartidas en régimen de alquiler que conforman una red completamente distribuida. Merced a la tecnología de virtualización empleada por la compañía, la carga de cualquiera de esas localizaciones puede ser desplazada de manera sencilla e inmediata a cualquier otra, dando lugar a una red prácticamente líquida.

¿Dónde está la verdadera ventaja? Dada la estructura de Google, la ventaja no tiene nada que ver con el ofrecer versiones locales, dado que éstas pueden, en un momento dado, estar corriendo sobre cualquier localización física. La ventaja clave se produce en términos de costes operativos: el último centro de datos inaugurado, el citado de Saint-Ghislain (Bélgica), es el primero que no trata de reducir el número de aparatos de aire acondicionado, sino que los elimina por completo. El gasto en aire acondicionado, como ya hemos comentado en otras ocasiones, supone habitualmente alrededor del 50% de la energía eléctrica suministrada a un datacenter, con el detalle adicional de que dicho gasto no redunda en una mayor capacidad de computación, y el clima de Saint-Ghislain (entre 18.8ºC y 21.6ºC) permite refrigerar mediante la simple circulación del aire exterior durante una media de trescientos cincuenta y ocho días al año, unido a un sistema de refrigeración por agua que utiliza, en lugar de agua de la traída municipal, la que circula por un canal industrial cercano que es purificada a la entrada del datacenter.

¿Dónde está por tanto el verdadero punto de un datacenter así? En lo que ocurre cuando el tiempo cambia, y llegamos a uno de esos pocos días de calor en Saint-Ghislain en los que sería preciso utilizar uno de los inexistentes aparatos de aire acondicionado para refrigerar el datacenter. ¿Qué se hace en esos días? Simplemente, se van apagando ordenadores hasta que el calor generado se reduce lo suficiente, ordenadores cuyas tareas son inmediatamente asumidas por máquinas en otra localización. Lógicamente, esto conlleva que las localizaciones más interesantes a futuro para la compañía son aquellas en las que el rango de temperaturas resulta más adecuado, y que el hecho de tener muchos datacenters distribuidos a lo largo de diversas franjas climáticas con diferente estacionalidad permite compensar estos balances. Pero no es éste el único tipo de balanceo que puede llevarse a cabo: existe también la posibilidad de desplazar carga hacia los datacenters que puedan aprovechar tarifas más bajas de electricidad, como por ejemplo durante horas nocturnas de bajo consumo, lo que originaría un trasvase constante de recursos de computación entre diferentes zonas horarias siguiendo una estrategia conocida como “follow the moon”.

Posibilidades como éstas indican que en un futuro, la mayor parte de los recursos de computación estarán desarrollados por proveedores globales de este tipo capaces de generar arquitecturas globales que aprovechen este tipo de estrategias. Tener un datacenter corporativo en una empresa normal supondrá un diferencial de coste absurdo, de muy difícil justificación racional. Una forma de entender la transición progresiva a la nube como una simple cuestión de costes, de última línea de la cuenta de resultados, que además en este caso se alinea con una mayor sostenibilidad.

Si el pasado Octubre hablábamos de Google como caso de éxito en Green IT porque ya había sido capaz de alcanzar unos ratios de eficiencia energética (PUE, o Power Use Efficiency, el cociente entre el uso total de energía en un datacenter frente al consumo de los ordenadores contenidos en él… Ojo a este parámetro si eres responsable de sistemas, porque te vas a topar con él en menos de un año) de 1.21 para el total agregado de sus datacenters (mucho mejor que el más optimista de los escenarios planteados por la EPA para dentro de tres años, ahora es Microsoft la que empieza a presentar resultados de cómo de verde y de eficiente va a ser su nube: en una entrada en su blog, “Our Vision for Generation 4 Modular Data Centers – One way of Getting it just right…“, Michael Manos, responsable de los datacenters de la compañía, habla de objetivos de PUE de 1.125 para 2012, y de arquitecturas de diseño modular que permiten situar datacenters allá donde son más necesarios en un abrir y cerrar de trailer. Para hacernos una idea, el PUE medio de un datacenter hoy en día está en torno a 2.5, es decir, que de cada 2.5 Watios suministrados al datacenter, únicamente uno es para el consumo de los ordenadores, mientras que el restante watio y medio se utiliza en cuestiones como refrigeración, conexiones, SAI, etc. Una situación profundamente ineficiente, pero que al reflejarse típicamente en el capítuo de gastos generales, queda lejos de las responsabilidades del responsable típico de IT, al que se suele medir por un parámetro casi único de calidad de servicio (evitar el downtime) y que, por tanto, no tiene entre sus objetivos este tipo de métricas (a pesar de suponer un impacto directo sobre la línea inferior de la cuenta de resultados).

Si todavía no te estabas dando cuenta de cómo de reales y de próximos están estos temas del cloud computing, echa un ojo al vídeo de Microsoft sobre su “Generation 4.0 Datacenter Vision“ y verás cómo se compite hoy en tecnología: eficiencia energética, refrigeración, modularidad… en la nube, ser verde ya no es un deseo: es una necesidad.

Un PUE de 2 supone que por cada watio empleado en hacer funcionar un equipo, hemos tenido que utiulizar otro watio más para enfriarlo y hacer llegar la electricidad hasta él, y era la magnitud habitual de esta métrica en los data centers norteamericanos según las estadísticas de la EPA de 2006, agencia que se ha marcado como objetivo obtener una reducción a 1.9 para el total agregado del parque de data centers en el año 2011. En los de más reciente construcción, diseñados ya con la idea de la eficiencia energética en la cabeza como variable importante que va a la línea inferior de la cuenta de resultados y por la que un número creciente de CIOs empiezan a ser evaluados, el PUE puede llegar a ser de 1.3.

Google ha publicado en su blog oficial las metricas de sus data centers, los mayores del mundo, y sorprende ver que el valor de sus ratios de PUE están entre 1.13 y 1.29, con una media ponderada de 1.21, muy inferior a los objetivos más optimistas de la EPA fijados para dentro de tres años. Lo comenta también GigaOM, “Google data centers more efficient than the industry average“. Todo un buen ejemplo de cómo plantearse un objetivo y cumplirlo: para una compañía como Google, la idea de Green IT no supone simplemente tener una conciencia más limpia y tranquila con respecto al uso de los recursos naturales; supone puro ahorro en la factura de electricidad. Mientras en las compañías irresponsables y con mentalidad antigua, el responsable de tecnología dice eso de “la factura de la luz no va a mi presupuesto, y por tanto me trae sin cuidado”, desesperando a empresas como Dell que ven como plantearon un enfoque hacia Green IT antes de que el mercado estuviese maduro para absorberlo; en las más evolucionadas, las métricas de eficiencia forman ya parte de la agenda del CIO, y se evalúan de la misma manera que las habituales de continuidad de negocio.

Toda una tendencia a tener cada vez más en cuenta.

IBM acaba de publicar una interesante nota de prensa, “IBM Turns on the Water for Energy-Efficient Supercomputer“, en la que revela un importante avance en la búsqueda de la eficiencia energética en los data centers: un sistema de refrigeración mediante agua que permite el acceso directo practicamente hasta el interior de sus microprocesadores Power 6, permitiendo así la evacuación del calor donde es generado con más intensidad. En la generación actual de la tecnología, denominada Hydro-Cluster, lo que es enfriado mediante agua son placas de cobre situadas inmediatamente sobre cada microprocesador. Pero en la siguiente generación, se espera que el agua discurra directamente por dentro de los procesadores, como puede verse en este vídeo explicativo, y que pueda ser reutilizada para otros usos, como calefacción, etc. El agua es unas cuatro mil veces más eficiente que el aire para la disipación de calor, de manera que se prevé una ganancia del alrededor de un 40% en los costes energéticos asociados con el enfriamiento del data-center. Además, el nivel adicional de enfriamiento permite acumular más placas en cada rack, posibilitando ahorros de espacio.

A falta de información sobre cuestiones como la cantidad de agua utilizada y su tipo (si es preciso destilarla, por ejemplo, para evitar problemas de impurezas o corrosión, los costes implicados en ese proceso podrían ser importantes), el anuncio de IBM se encuadra en la tendencia que llevamos tiempo mencionando: la medición de los data centers por factores distintos a los convencionales, y el protagonismo de los temasrelacionados con la llamada Green IT.

En Suiza, se lo plantean de otra manera: usan el calor generado por un data center para climatizar una piscina (vía Barrapunto)…

Visto de una manera básica, el tema de green IT cubre tres aspectos fundamentales: la reducción en el uso de materiales peligrosos en la fabricación de productos tecnológicos, la reciclabilidad o biodegradabilidad de los mismos, y en tercer lugar, donde me estoy centrando de una manera más específica, en la optimización de la eficiencia energética en su uso. En las dos primeras áreas se están obteniendo progresos muy importantes: se estima que la denominada e-waste supone en torno al 2% de la basura sólida municipal generada en economías desarrolladas, y sobre esta basura, existen más de mil componentes fuertemente nocivos que los fabricantes deben minimizar en la medida de lo posible. La reciclabilidad o biodegradabilidad incide en el mismo tema, intentando el establecimiento de políticas en este sentido, recogida de máquinas obsoletas, programas de donación y reutilización, etc. Pero es en el tercer área donde las empresas usuarias tienen más posibilidades de mejora: la eficiencia energética de los data centers.

En primer lugar, es preciso entender que la idea de green IT no es hablar de buenos deseos o de mundos mejores: eso no es causa, sino consecuencia. Tampoco existe un estado en el cual “te conviertes en verde”, sino que se trata de un camino, una aspiración. Pero es importante entender que se trata de hablar del bottom line, de resultados económicos, de puro ahorro energético. En torno al 10-20% del consumo eléctrico hoy en día se destina a data centers, con un crecimiento sumamente agresivo.

Para pensar en estas dimensiones, hay que tener en cuenta varios factores: la eficiencia energética de las máquinas como tales, el número de componentes que gastan energía, y la disipación del calor generado incluyendo la energía utilizada por refrigeración e iluminación. Se habla del burden factor, la razón entre la cantidad de energía suministrada a un servidor, y la necesaria para enfriarlo, un número habitualmente comprendido entre 1,8 y 2,5. El aire acondicionado, de hecho, es uno de los principales componentes del gasto energético de un data center, habitualmente en torno al 50%. De ahí que cuestiones como la forma de los servidores sean fundamentales: los blade servers, por ejemplo, permiten aprovechamientos energéticos muy superiores mediante la centralización de componentes como la refrigeración o la alimentación ininterrumpida (UPS): más máquinas en un sólo rack, que se enfría además de una manera más eficiente. El diseño de los flujos de aire en el data center, o el mantenimiento de condiciones de humedad adecuadas son factores muy importantes, y determinados además por la localización geográfica: sitios como Irlanda, por ejemplo, con humedad y temperatura adecuada, poseen de entrada mejores condiciones que un lugar en medio de un desierto, y reducen la factura en aire acondicionado o humidificación. Otros factores de interés, por ejemplo, son el uso de Linux, que permite un control del kernel y otros componentes, y mejora las posibilidades de ahorro.

Otro factor importante es el número de máquinas necesarias, momento en el que empezamos a hablar de la virtualización como tecnología de interés: los servidores son una de las cosas que se pueden virtualizar en IT, y con el tiempo y la evolución de la tecnología, hemos ido pasando de virtualizaciones con ratios de 4:1 (cuatro servidores virtuales en cada ordenador físico), y por tanto un 75% de reducción, hasta valores de 8:1 (87.5%), 10:1 (90%) o bastante más elevados. El proceso no sólo provoca una reducción del espacio y del número de componentes a alimentar (no sólo ordenadores, sino también UPS, firewalls, balanceadores de carga, etc.), sino también otros beneficios relacionados con la flexibilidad: los servidores virtuales pueden trasladarse o replicarse con mucha más facilidad, permiten mejores estrategias de cara a la recuperación de desastres, y ofrecen un uptime mucho más elevado.

Hablamos de tecnologías que llevan ya un cierto tiempo de desarrollo, y que están generando ahora muchísimo interés: no en vano algunas de las salidas a bolsa más fulgurantes de los últimos meses son de compañías que ofrecen tecnologías de virtualización. Pero sobre todo, hablamos de posibilidades reales al alcance de todas las compañías, de una evolución en las métricas de control de los data centers, de un interés cada vez mayor por componentes de última generación con mayor eficiencia energética (iniciativas del estilo del EnergyStar para electrodomésticos), y de ahorros que van directos a la cuenta de resultados.

Algunos enlaces interesantes:

• The Green Grid (consorcio sectorial)
• The evolution of Green IT (Enterprise Data Center), de Cisco
• Green Computing (Wikipedia)
• Virtualization (Wikipedia)
• Entrevista con el Dr. Mendel Rosenblum, Chief Scientist de VMWare (GigaOM)
• Build a green datacenter (Microsoft)
• Virtualization – Microsoft
• Virtualization – IBM
• Virtualization – Sun
• An introduction to virtualization (VMWare)

Gran parte de las comentadas “virtudes de la virtualización” provienen de aspectos vinculados con el área de la denominada “green IT”: los grandes ahorros en costes y eficiencia energética que pueden obtenerse gracias a la virtualización de servidores. Se trata, precisamente, de un aspecto que estoy comenzando a introducir en el curso de Sistemas de Información. Se calcula que por cada doscientos servidores virtualizados, las grandes empresas pueden llegar a ahorrarse en torno a un millón de dólares en un plazo de tres años, una cantidad que de por sí justifica en gran medida el fuerte interés en torno a este tipo de tecnologías. En empresas más pequeñas se estiman unos setecientos dólares y casi diez mil kW.h por cada servidor virtualizado, además de importantes ahorros en espacio y en necesidades de climatización.

La reducción más habitual y practicada a nivel de centros de proceso de datos es de 4:1, cuatro máquinas virtuales sobre cada ordenador físico, lo que supone una reducción de un 75%, aunque se puede llegar a ratios de 8:1 (87.5%) o de 10:1 (90%). El paso a máquinas virtualizadas supone un incremento del tiempo de funcionamiento efectivo (reducción del downtime), un incremento de la flexibilidad en caso de averías de hardware (una máquina virtual puede ser trasladada a otra plataforma de manera prácticamente inmediata), así como mayores facilidades de cara a la realización de backups y procedimientos de recuperación en caso de desastre.