TI Verde – Eficiência Energética

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ZEFERINO, André Ferreira [1], NUNO, Claudinei Di  [2]

ZEFERINO, André Ferreira; NUNO, Claudinei Di. TI Verde – Eficiência Energética. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Edição 03. Ano 02, Vol. 01. pp 265-281, Junho de 2017. ISSN:2448-0959

RESUMO

Este artigo pretende mostrar a constante adaptação das organizações em todo o mundo, assim como, a aplicação de ações que tenham como foco a Eficiência Energética, que trouxe o uso de Servidores Virtualizados, a Infraestrutura Convergente, a busca por certificações reconhecidas internacionalmente como a ISO 14001 e práticas de curto prazo como a substituição dos Pcs por ThinClients. As organizações que utilizam a Tecnologia da Informação como base dos seus negócios, alinhada a discussão e aos esforços para a adoção da Sustentabilidade, transformaram a TI, antes voltada somente para a performance e disponibilidade, numa nova vertente denominada TI Verde. Essa evolução foi consequência da degradação ambiental, produzida pela grande emissão de gases poluentes, o descarte inadequado de equipamentos e o alto consumo de energia elétrica, para manter em funcionamento os grandes Data Centers. Nos anos de 2011 e 2012 as infraestruturas aumentaram consideravelmente o consumo de energia elétrica no mundo, provocando assim uma imagem negativa e demonstrando que as instalações consumiam muita energia e funcionavam de forma ineficiente.

Palavras-chave: Sustentabilidade, TI Verde, Degradação Ambiental, Eficiência Energética.

1. INTRODUÇÃO

A Tecnologia da Informação tem o objetivo de prover e desenvolver soluções, aplicações e serviços capazes de atender a constante evolução que acontece em todo o mundo. Desenvolver soluções, tem sido a máxima que gera a prioridade em alcançar o elevado poder de disponibilidade, escalabilidade e processamento, com baixo custo para todos. Atualmente encontramos diversas discussões, trazendo como objetivos a diminuição do consumo de energia, menor produção de calor e economia de espaço físico na infraestrutura, que são considerados fator chave para que sejam alcançados os objetivos.

A TI Verde visa colaborar com toda a sociedade buscando ter mais acesso a eficiência e no que diz respeito à energia elétrica, impelindo desde a utilização do e-commerce, os sistemas inteligentes de produção e a gerência energética, chegando até as mudanças nos modelos de comunicação e gestão de projetos, tornando-os mais eficientes. A busca por diminuir o consumo de energia, bem como, a aplicação de inovações tecnologias traz cada vez mais a redução do consumo total de energia para as organizações de todo o mundo.

O consumo de energia tem sido o foco de uma discussão nos últimos anos, a busca por equipamentos mais poderosos e uma infraestrutura de TI disponível e eficiente, que trouxe o desenvolvimento e a gestão de novas tecnologias que buscam, acima de tudo, a Eficiência Energética.

No ano de 2005 um servidor chegava a representar cerca de 40% de consumo de energia de uma organização, ou seja, uma relação de custo benefício muito alta. Diante disso ações como a busca de hardware com selos de proficiência, aumento da vida útil de equipamentos, foram ações válidas para a redução desse tipo de custo, uma ação adicional como a virtualização de servidores, um servidor físico com vários servidores lógicos, gerando um consumo menor de energia elétrica. A refrigeração centralizada e retirada de calor tornou-se mais eficiente e por fim, a baixa necessidade de substituição por novos equipamentos e redução do espaço ocupado por equipamentos.

A preocupação da TI com a sustentabilidade ganhou força e adeptos nos últimos anos por todo o mundo, diante disso, a atração por ações socioambientais ganhou maior visibilidade.

Diversos alertas foram emitidos e a atenção ficou voltada para a produção em de 50 milhões de toneladas de e-lixo ou lixo eletrônico em todo o mundo, que em grande parte era descartado de forma inadequada, o alto consumo de energia e refrigeração de forma extravagante e ineficiente. Os dados demonstram que a indústria de TI na produção de eletrônicos ou computadores emite na atmosfera a mesma quantidade de CO2 que os aviões, além da produção nociva na geração de resíduos e o alto consumo de água. Além da produção, destaca-se a obsolescência dos equipamentos, com o lançamento de novos softwares, aplicativos ou sistemas operacionais que aprovam a necessidade de hardware mais robusto para a sua execução. Estima-se que a troca de equipamentos ocorre em média a cada três anos.

Diante de tantos fatores que formam uma imagem negativa da TI – Tecnologia da Informação – surge em meados dos anos 2000 uma nova tendência mundial, preocupada com tudo que foi destacado anteriormente, a TI Verde ou Green IT.

A TI Verde constrói uma imagem preocupada das organizações de todo o mundo em minimizar os impactos gerados pela produção, manutenção e descarte de equipamentos eletrônicos. Essa preocupação transforma-se em benefícios para o planeta assim como para as organizações, pois através de ações sustentáveis, renovam a imagem que por hora ainda é negativa. Um exemplo que pode ser utilizado nas ações da TI Verde é o da Eficiência Energética, mas não podemos confundir TI Verde somente com a economia de energia, e sim devemos utilizá-lo como um dos índices para o sucesso dessa aplicação.

2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

2.1 TI VERDE

A TI Verde, procura difundir a sustentabilidade nas organizações, que estão diretamente ligadas a Tecnologia da Informação. Através de boas práticas, a TI Verde busca a Eficiência Energética, a diminuição dos riscos ao meio ambiente e a conscientização no descarte de forma adequada do hardware obsoleto. Agregado a esse conceito, Hess (2009) aponta que, TI Verde é um conjunto de práticas que faz com que o uso da TI seja mais sustentável e menos prejudicial.

Mansur (2009) afirma que, “O pleno funcionamento da sociedade da informação depende do acesso aos recursos tecnológicos. As atividades mais triviais do dia a dia das pessoas são fortemente impactadas pela indisponibilidade da tecnologia”.

Almeida (2007), afirma que, deve-se manter o equilíbrio dos ecossistemas, visando manter a renovação das fontes e manutenção dos ambientes, não podemos ser omissos ao desgaste que produzimos à natureza. A nocividade causada à saúde do homem e ao meio ambiente, geralmente é irreversível, a exposição do solo e dos mares as substancias tóxicas deixadas por computadores, televisores, aparelhos celulares e diversos eletrônicos descartados de forma incorreta é cada vez mais crescente.

Os dados apontam que, 2% da emissão de CO2 em todo o mundo é de inteira responsabilidade da indústria tecnológica (Mansur, 2009).

Cazella (2009) afirma que, Computação verde não é só aquela ideia que alguns têm de tentar minimizar somente o impacto do aquecimento global. Esse conceito tem uma conotação de como trabalhar o que produzimos na computação em questão de dispositivos, hardwares, de modo que eles consigam ser reaproveitados, remanejados e reciclados facilmente”.

O’Neill (2010) discorre sobre a TI Verde como um conjunto de táticas e estratégias que tem como objetivo a redução na emissão do carbono das organizações que trabalham com TI e considera que o conceito de TI Verde envolve o uso de tecnologias ambientalmente corretas, que consumam menos energia, bem como incentiva a reciclagem e reutilização dos equipamentos de TI.

Segundo Laura (2009), aborda a TI Verde como um produto, solução ou prática que podem melhorar a Eficiência Energética, reduzindo assim o impacto ambiental, e contribuindo para o desenvolvimento sustentável.

A TI Verde procura estimular o desenvolvimento das tecnologias digitais como uma forma de iniciar uma transformação, além de buscar minimizar o consumo de energia e desenvolver a visão ecológica e reciclagem de produtos e serviços (LAURA, 2009).

ATI Verde pode apresentar como base a utilização de novas tecnologias que concedam equipamentos com menos ou nenhum risco ao meio ambiente, proporcionando a redução no consumo de energia, papel e o descarte, a reutilização e a reciclagem dos mesmos (VELTE, T.; VELTE, A.; ELSENPETER, 2010).

Portugal (2011) explana que, “A vasta gama de tipos de agressões ao meio ambiente nas atividades industriais obriga a necessidade de especializações diversificadas para seus controles, pois, até dentro de um mesmo tipo, os controles dos poluentes se diferenciarão pela espécie, pela quantidade e até mesmo, pela periodicidade da agressão. Assim, caso a caso, tecnologias específicas se impõem”.

O uso da Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) tem sido responsável pela geração de inúmeros benefícios para a sociedade, tornando-se sinônimo de avanço tecnológico, de prosperidade econômica e social de uma nação (FIESC, 2011).

Essa nova visão ambiental tecnológica vinculado a uma plena preocupação ambiental apresenta a Tecnologia da Informação Verde como um personagem principal na adoção de técnicas e procedimentos que ajudam na atenuação da agressão ambiental de todo o mundo. Sendo, dessa forma, a TI Verde traz para sia busca constante por novas tecnologias que produzam menos danos ao meio ambiente, a Eficiência Energética, ou seja, a preocupação com o baixo consumo de energia, trabalhando a reciclagem e a reutilização de equipamentos.

Leal (2011, p.110), a Rede Social, Facebook, desenvolveu seu novo Data Center, em Oregon, Estados Unidos, o diferencial em relação aos tradicionais Data Centers é a utilização de medidas cautelares que haja redução dos custos e a menor agressão ao ambiente.

Em países como os Estados Unidos as empresas tomaram diversas medidas para conseguir a redução de energia elétrica, a reutilização da água para introduzir programas sustentáveis como a ISO 14001. Essa dedicação visa à rápida mudança na imagem dessas organizações ante a sociedade. As organizações que não apoiam a ideia já pensam em cortes (BROWN, 2009).

As organizações brasileiras há tempos buscam soluções comprovadas por pesquisas no apoio às práticas Verde, são elas: economia de energia, virtualização de servidores e desktops, videoconferência, economia de papel, descarte e reciclagem de equipamentos eletrônicos (PINTO; SAVOINE, 2011).

Assim sendo, a TI Verde tem como seus objetivos principais a evolução tecnológica focada na proteção do meio ambiente e a mínima utilização dos recursos energéticos, buscando o avanço das organizações sem acometer as futuras gerações, com o uso racional dos já escassos recursos ambientais.

Vertente da TI Verde. Fonte: autoria própria
Figura 1 – Vertente da TI Verde. Fonte: autoria própria

2.2 EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

A gestão dos recursos de energia eficientes tem sido hoje um dos grandes questionamentos que a sociedade atual busca as respostas.

Entende-se por Eficiência Energética o grupo ou conjunto de ações e políticas, que produza a redução dos custos ou aumente o quantitativo de energia ofertada, e que não processe alterações na sua fonte de geração.

A grande dificuldade em se encontrar uma definição mais objetiva de Eficiência Energética, deve-se ao fato de como é avaliada a maior necessidade da sua implantação (GODOI, 2011).

Carvalho (2013) afirma que, “A eficiência energética é grande preocupação do pessoal de TI. As grandes empresas estão sensibilizadas”

A maior vantagem dos programas de Eficiência Energética remete a situações em que a sua aplicação geralmente é mais barata do que a produção de energia. É necessário para que isso ocorra que sejam realizados investimentos em tecnologia que necessita de gastos de capital em sistemas ou equipamentos mais eficientes.

O grande consumo de energia e a apreensão por melhores condições ambientais criam um paradoxo de crescimento ou retrocesso das organizações de todo o mundo. Os Datacenters são objetos que não podem faltar nas organizações, sua indisponibilidade por falta de energia pode causar uma série de danos irreparáveis para os usuários. Se existe um problema de infraestrutura como restrições, falta de capacidade para a inclusão de novos servidores, entre outros, é geralmente um grande impedimento relacionado a tempo e dinheiro.

Berni (2015) esclarece que, “Urge identificar tanto as oportunidades existentes de Eficiência Energética como também os possíveis incentivos à viabilização de aproveitamento destes montantes de Eficiência Energética existentes”.

As estruturas de TI possuem como objeto de cuidado e apresso, o Datacenter, parte pelo qual o consumo de energia é extremamente alto, sendo assim, é imprescindível perceber a relevância que as aplicações extremamente positivas da Tecnologia da Informação Verde demonstram perante as solicitações das organizações interessadas na Eficiência Energética, criando novos padrões e modelos de Datacenters.

Os grandes fornecedores estão empenhados em desenvolver e distribuir ações que possam aumentar o desempenho com foco na Eficiência Energética das grandes Infraestruturas, ou seja, criar soluções que ajudem a TI a ficar mais sustentável sem perda de desempenho (BOSE; LUO, 2012).

Atualmente, a busca por equipamentos com selos de proficiência, mais eficientes e mais econômicos no consumo de energia, são ações que favorecem a TI Verde frente ao seu principal foco, a redução do impacto ambiental.

Para as grandes organizações, além do aumento tarifário brasileiro, será rateada também a utilização complementar das termelétricas, essas ações, vão afetar a competitividade entre as organizações (BERNI, 2015).

As reduções dos custos relacionados com a Infraestrutura podem ser reduzidos a partir dos investimentos realizados para que, a TI consiga melhorar a sua condição de busca pela Eficiência Energética (VERAS, 2009).

As boas práticas da TI Verde buscam sempre por melhorias na Eficiência Energética, inputs racionalizados, a constante migração para a utilização de servidores virtualizados e a correta destinação do lixo eletrônico, que são fatores que favorecem o desenvolvimento tecnológico de forma sustentável.

Diversas são as ações aplicadas para que seja alcançado o objetivo de Eficiência Energética, colocar os computadores em estado de espera, ou mesmo deligar quando não for mais utilizado (TAGIAROLLI, 2010).

O entendimento e o foco nos objetivos das organizações em diminuir o consumo de energia são fundamentais para a que seja alcançada a excelência e o acompanhamento eficaz das ferramentas ou técnicas utilizadas.

Deve-se fazer uma total avaliação da infraestrutura e o consumo de energia da TI, verificar e aferir tendências de consumo ao longo do tempo, buscar a utilização de índices de eficiência e de métricas de Eficiência Energética para que o acompanhamento de custos seja eficaz.

Estima-se que um servidor consome em média de 30-40% da energia total em um Data Centers, a preocupação com a distribuição da infraestrutura, somado à climatização, e o consumo de energia são pontos preocupantes e críticos nos Data Centers.

A vida útil dos equipamentos, cerca de cinco anos para servidores, trazem para a infraestrutura um alento, pois o desenvolvimento de novas tecnologias aumenta a eficiência e tem uma superioridade expressiva diante dos antigos.

2.2.1 MÉTRICAS PARA A EFICIÊNCIA ENERGÉTICA

A Eficiência Energética pode ser aferida através de métricas, seja pelo consumo domestico organizacional ou nos Data Centers.

Segundo Fagundes (2014), é de extrema importância à utilização de indicadores para acompanhar a eficiência e o consumo de energia, assim como, os diversos impactos que podem ser causados ao meio ambiente. É aconselhada a utilização de indicadores internos que devem ser adicionados nas RFPs (Request for Proposal), veja a tabela abaixo:

Tabela 1 – Métricas para Eficiência Energética

Indicador Significado Descrição
PUE Power Usage Effectiveness Esse indicador de Eficiência Energética mede a energia total consumida pelo Datacenter que é dividido pelo consumo dos equipamentos de TI, é recomendado que fosse medida na saída da unidade de distribuição de energia (PDU) ou na saída da fonte de alimentação ininterrupta (UPS), já a medição da energia do Datacenter deve ser no ponto de distribuição central para que seja incluída a refrigeração, a iluminação e infraestrutura, além de todas as cargas dos equipamentos envolvidos com a TI;
GEC Green Energy Coefficient O coeficiente de energia verde visa de uma forma prática medir quanto de energia verde é utilizado pelo Datacenter;
ERF Energy Reuse Factor Esse indicador, fator de reutilização de energia, monitora a quantidade de energia que é reutilizada fora do Datacenter;
CUE Carbon Usage Effectiveness Determina a quantidade de gases são emitidos em relação ao consumo de energia utilizada pelo Datacenter.

Fonte: adaptado de (FAGUNDES, online)

Nos últimos 20 anos a economia passou por um processo transitório em que as organizações identificaram que os custos com energia eram exacerbados, e que, o valor adquirido com a economia de energia é muito vantajoso, comercialmente e financeiramente. As organizações preocupadas com a sua imagem e com as ações ambientais começaram a demostrar o seu desempenho energético tornando-o mais visível ao mundo.

O número de países que apresenta alguma certificação referente à Eficiência Energética cresceu, e também o número de equipamentos com selos de proficiência ou com algum equipamento que sofre algum tipo de regulação.

Número de países com algum certificado de Eficiência Energética. Fonte: adaptado de (INFOPETRO, online)
Figura 2 – Número de países com algum certificado de Eficiência Energética. Fonte: adaptado de (INFOPETRO, online)

2.4 O DESAFIO DA CLIMATIZAÇÃO – FREECOOLING 

Estudos demonstram que cerca de 65% de todo o ar utilizado para climatizar uma infraestrutura é desperdiçado, diversos são os fatores, tendo como maior destaque a vazão de ar. A climatização representa uma grande parcela do consumo de energia de uma infraestrutura, como visto anteriormente as métricas tem a função de auxiliar as instalações na avaliação do que é gasto ou perdido no período, cabe aos responsáveis pela infraestrutura parametrizar e auxiliar na redução dos gastos podendo inclusive utilizar as condições climáticas externas para o resfriamento de todos os equipamentos usados.

Cardoso (2014) propõe que, “O emprego de uma solução do tipo Free Cooling ou outro sistema de baixo consumo de energia, reduzirá o impacto de um re-projeto de refrigeração quando o tamanho do Data Center for alterado.”

A utilização de condições externas chama-se FreeCooling e conduz à infraestrutura a utilização de três das situações propostas abaixo:

Tabela 2 – Prática FreeCooling

Prática Descrição
Air-Side O ar exterior entra na infraestrutura através de filtros ou de maneira indireta pelo trocador de calor.
Adiabática O arrefecimento livre do ar, ou seja, o ar é levado para um local onde a evaporação do ar ajuda no arrefecimento.
Arrefecimento livre do lado da água O meio de arrefecimento, água ou glicol, circula em torres de ao invés de meios como os refrigeradores ou compressores.

Fonte: adaptado de (NOBREAKS, online).

O gerenciamento do deslocamento de ar busca dividir o ar frio e o ar quente no interior da infraestrutura pode ser utilizado barreiras térmicas que possibilitam circular o ar frio produzido e em seguida realizar a exaustão e a reutilização do ar quente no sistema de resfriamento.

Toda a energia elétrica utilizada em operações como o Data Center é convertida em fontes de calor, que de maneira emergencial deve ser removida, ou seja, retirada do ambiente (MARIN, 2013).

No meio do Oceano Pacífico, encontramos os servidores do poderoso Google, o sistema adotado pela facilidade em se utilizar técnicas para resfriamento por evaporação (COMPUTERWORLD, 2012)

Ordonez (2012) acrescenta que, “A fase de seleção do local para um novo centro de dados está agora levando em conta fatores energeticamente favoráveis, como áreas com fontes mais baratas, energia renovável, edifícios mais sustentáveis de energia e certificável. O progresso tem sido significativo”.

Em meio ao desenvolvimento de técnicas e práticas que busquem a Eficiência Energética, a redução de gastos e o reuso de energia, existem diversas demandas que podem trazer dificuldades na aplicação ou no seu desenvolvimento, erro humano, falha no resfriamento primário, poluição, aplicação correta das métricas – PUE, por exemplo – e Informações inconsistentes são alguns exemplos.

Corrêa (2011) conclui que, “A chamada climatização de precisão para os ambientes de TI passa a dar lugar a climatização de alto fator de calor sensível e eficiência energética, com a introdução de novos equipamentos e processos de climatização que ofereçam custos operacionais mais baixos e maior respeito ao meio ambiente”.

Os responsáveis pelos setores de Tecnologia da Informação das organizações sofrem cada vez mais pressão para o desenvolvimento de resultados que tragam expressivo retorno econômico.

2.5 INFRAESTRUTURA CONVERGENTE OU CONVERGED INFRASTRUCTURE

A Infraestrutura Convergente é um novo termo utilizado em Tecnologia da Informação utilizada para nomear soluções praticas desenvolvida para operar de forma integrada e em conjunto. A ideia surgiu com o intuito de ajudar e facilitar os aspectos da infraestrutura de TI em cenários que são cada vez mais virtualizados.

Cabral (2013) afirma que, “A infraestrutura convergente nasceu da necessidade de transformação do Data Center, motivada pelas novas demandas de negócio.”

O grande desafio tecnológico é fazer com que as partes, transformem-se em um todo, ou seja, que todos os equipamentos funcionem de forma conjunta (CIO, 2013).

O principal atrativo da Infraestrutura Convergente é a utilização em um ambiente ‘único’, ou seja, armazenamento, conectividade e manutenção em um conjunto com a utilização de recursos cada vez mais compartilhados buscando sempre agilidade e escalabilidade.

As organizações devem avaliar a utilização de sistemas convergentes, visto que, as ações de Infraestrutura Convergente podem proporcionar a utilização de boas práticas no gerenciamento e utilização de processo, minimizam a utilização de diversos fornecedores e contratos (SEI, 2013).

As organizações da América Latina têm projeções de cerca 60% em inovações tecnológicas, voltadas à ampliação de redes ou a adoção de Infraestruturas Convergentes (SARTORI, 2013).

O gerenciamento do consumo de energia é primordial para o bom funcionamento da Infraestrutura Convergente. Nela, podem ser incluídos sistemas inteligentes de distribuição de energia (PDU) e um software para o seu gerenciamento, além de no-breaks em caso de paradas repentinas garantindo de forma objetiva e segura a preservação de dados e acima de tudo a continuidade das atividades.

A Infraestrutura Convergente pode inicialmente, preocupar-se com as ações de gerenciamento e consolidação dos seus serviços, deixando para outra etapa a expansão dos serviços (MEINHARDT, 2014).

Tabela 3 – Infraestrutura Convergente

Gerenciamento
Virtualização
Armazenamento
Rede
Computação

Fonte: reproduzido de (CIO, online).

2.6 VIRTUALIZAÇÃO

A virtualização é uma estratégia que pode ser chamada pelos responsáveis por infraestrutura de TI como primária, nos dias atuais ela supriu a indispensável necessidade de propagação de processamento de dados.

Segundo Laureano (2006), a redução ou a centralização de um quantitativo de aplicações de servidores em um único equipamento é denominada como Consolidação de Servidores.

Essa imprescindível ferramenta pode ampliar a utilização dos diversos recursos necessários e existentes na Tecnologia da Informação, provocando de maneira harmonizada a redução do consumo de energia, custos e acima de tudo a manutenção de equipamentos. Através dos recursos de virtualização, a Eficiência Energética e a TI Verde provocam a utilização de novas e excelentes aplicações compartilhando o mesmo espaço físico com economia de energia e dos recursos humanos necessários.

A virtualização de servidores vem sendo adotada como prática na maior parte das organizações, visto que, está ligada diretamente com a redução de custos (BURGER, 2012).

Strianese (2010) complementa a informação acima com, “cada máquina virtual representa uma infraestrutura operacional completa, segura e totalmente independente. “ 

Essa tecnologia difundiu-se na utilização em mainframes nas décadas passadas e alavancou sua disseminação com o público no ano de 1996, ano de lançamento de seu primogênito, o VMware. Algum tempo depois, a virtualização tornou-se uma realidade nas empresas voltadas para o mundo da TI, gerando redução dos custos, aumentando a produção e melhorando a gerência do ambiente.

Basicamente, a virtualização é dividia em dois personagens que realizam atividades distintas, o hospedeiro ou “host” e o convidado “guest”. O hospedeiro é caracterizado pela maquina onde o serviço de virtualização é executado. O convidado, por sua vez, é o sistema virtualizado que é ser executado pelo hospedeiro, sendo assim, a virtualização ocorre quando estes dois elementos são executados em conjunto.

A virtualização faz com que o “guest”, ache que é uma máquina física, trabalhando de forma adequada e usufruindo os recursos do “host”. (GOLDEN E SCHEFFY ,2008).

A utilização de um software específico, denominado hypervisor, pode ser utilizado em um único servidor que estará executando diversas instâncias simultaneamente. Essas instâncias são chamadas de máquina virtual, ou seja, o servidor físico executa cada máquina virtual simultaneamente.

O hypervisor, já fornece os drivers necessários para a execução da máquina virtual e não existe maneira de modifica-los (RICARDO e MARQUES, 2009).

O controle de acesso aos recursos de hardware e por gerenciar cada máquina virtual é realizado pelo hypervisor. Com a virtualização, a carga de utilização dos servidores pode ser medida entre 50% a 90%, enquanto sem a virtualização, ela pode oscilar de 5% a 10%, assim, o servidor estará trabalhando de forma mais eficiente em termos de consumo de energia, visto que apenas uma máquina física comporta diversas aplicações simultâneas ao invés de diversas máquinas físicas.

3. MATERIAIS E MÉTODOS

No atual cenário global é comprovado que as organizações precisam de infraestruturas mais eficientes, as estratégias e o uso de tecnologias já não são só tendências, ou seja, estão presentes como realidade corporativa.

Neste segmento, vamos observar e analisar a infraestrutura de uma Data Center de porte mediano, que foi constituído com métodos tradicionais. Foram coletados os dados gerados pelo Data Center no período de 30 dias, alocados por 4 semanas, após o agrupamento dos dados demonstrando a ineficiência das infraestruturas, tempo de ociosidade e a manipulação dos resultados aplicando ações para que seja observado a desempenho com os novos recursos.

Os servidores foram projetados para operar no ápice do processamento uma vez ao mês, período onde são processados os pagamentos, envio de documentos, reuniões virtuais e videoconferências. A Tabela 4 mostra a utilização dos quatro servidores e seus momentos de ociosidade ou com o pico de processamento, durante a semana e o acumulado mensal.

Tabela 4 – Uso dos servidores de uma Data Center durantes 30 dias

Servidores à Servidor 1 Servidor 2 Servidor 3 Servidor 4 Média de uso
Semana 1 2% 17% 46% 9% 18.5%
Semana 2 1% 10% 2% 21% 8.5%
Semana 3 2% 25% 1% 10% 9.5%
Semana 4 85% 5% 1% 3% 23.5%
Média 22.5% 14.25% 12.5% 10.75% 15%

 

Conforme os dados apresentados na Tabela 4, observamos que, os servidores, durante o período de 30 dias, obtiveram uma taxa de utilização média de 15%, os momentos de ociosidade dos servidores são intercalados, e apenas uma vez ao mês o percentual de processamento torna-se mais expressivo.

A implementação das máquinas virtuais ou virtualização, ou seja, a criação de servidores virtuais lógicos consolidados, dentro uma única máquina física, busca minimizar o tempo de ociosidade dos servidores, mantendo a mesma qualidade e tempo de repostas apresentado pelos servidores físicos, além de centralizar configurações e a redução de custos com manutenção de equipamentos e com o consumo de energia elétrica.

A Tabela 5 mostra que, a virtualização dos servidores e o tempo de utilização apresentado na aplicação da ação.

Comparativo do uso dos servidores tradicionais com os servidores virtuais consolidados de um Data Center durantes 30 dias
Tabela 5 – Comparativo do uso dos servidores tradicionais com os servidores virtuais consolidados de um Data Center durantes 30 dias

Um dos custos mais altos dos Data Center é o consumo de energia, um servidor consome entre 600 a 1500 watts por hora, esse consumo pode variar com o estado de ociosidade, conforme mostra a Tabela 4, o menor consumo, girando em torno de 600 watts, e em pleno estado de processamento, maior valor ou 1500 watts. Se usarmos uma média de consumo aproximado, chegamos ao valor, (600+1500)/2=1050kWh. A Tabela 6 mostra o consumo de energia do Servidor 1 no estado de ociosidade e em pico de processamento, com a média de consumo aproximada. A infraestrutura elétrica de um Data Center deve demonstrar confiabilidade e estar sempre disponível, evitando oscilações ou interrupção por algum motivo.

Tabela 6 – Consumo de energia do Servidor 1 em ociosidade/pico de processamento

Servidor 1 Média de Consumo 1 Hora 24 Horas Virtualização dos Servidores
1050 kWh 1050 kWh 25.2 kWh Redução de 10 – 40 % no consumo mensal de energia

 

Conforme foi visto na Tabela 6, o consumo de energia de um único servidor ligado durante 24 horas, em seu horário de pico, gera um consumo de 25.2 kWh. Nesse cálculo, estamos baseados na média de consumo de 1050 kWh, ou seja, uma variação que pode impactar nos custos com energia elétrica. Alguns fatores podem influenciar ainda mais nos custos com energia, áreas de difícil acesso e regiões metropolitanas são alguns exemplos.

A demanda por energia cresceu de forma absurda, entre 1990 e 2006, o consumo de energia no mundo aumentou mais de 30%, se a pesquisa for direcionada ao setor de Tecnologia da Informação, o crescimento nesse período foi de aproximadamente 40%. Diante do crescimento dessa demanda por consumo de energia, as organizações começaram a direcionar seus esforços para ações que produzissem como resultado a diminuição de seus custos, sem perder a eficiência de suas infraestruturas. Nos Estados Unidos, empresas que estejam ligadas a TIC, destacam-se com programas para a redução do consumo de energia, buscando a Eficiência Energética.

Ações pontuais com troca de equipamentos de TI podem gerar uma excelente redução de custos com baixo investimento, a substituição dos tradicionais PCs, onde o consumo médio mensal aferido para 60 minutos diários de uso é de 15 kW, por Thin Clients, ou seja, apenas teclado, mouse, monitor e o hardware necessário para a conexão, gera uma redução no consumo de energia, de aproximadamente 60%,além da facilidade para posiciona-lo em qualquer local ou a substituição de monitores CRT por LCD ou LED, ou seja tecnologias maia atuais, a Tabela 7 indica o consumo de energia de monitores CRT X LCD X LED.

Tabela 7 – Comparativo de consumo médio entre monitores CRT X LCD X LED

Monitor Consumo Hora

KW

Consumo Diário

KW (X 8)

Consumo Mensal KW

(X 22)

CRT 0,072 0,576 12,672
LCD 0,035 0,28 3,54816
LED 0,013 0,104 0,369009

4. RESULTADOS OU DISCUSSÃO

Após o levantamento do tempo de utilização dos servidores em um período de 30 dias, descritos na seção 3, observamos um baixo índice de utilização da infraestrutura na maior parte do tempo, a redução desse índice foi demonstrada após a virtualização dos servidores, onde, na sua consolidação foi obtido um valor médio de utilização mensal de 60%, comparado ao modelo de Data Center tradicional, onde o valor médio de utilização é de 15%, o índice de aproveitamento e produtividade dos equipamentos aumentou em 75%.

O consumo médio diário de energia elétrica de um servidor tradicional apresentado é de 25.2 kW, agregado a 365 dias ao ano, vamos obter o valor de 9,198 kW anuais, aplicando o percentual mínimo de 10% de economia com a utilização de servidores virtualizados obtemos, uma redução de 919,8 kW ano apenas com um servidor.

A substituição dos equipamentos de TI pode ser um o primeiro passo para que a organização inicie seu projeto de Eficiência Energética, observamos que a simples substituição de monitores CRT por LED pode gerar uma economia de aproximadamente 553%, ou seja, uma expressiva redução no consumo geral.

A Eficiência Energética das infraestruturas é a principal justificativa para os investimentos que são aplicados na utilização de sistemas mais robustos, que visam acima de tudo a grande velocidade, o envio e recebimento, sem perdas, de dados e com grande disponibilidade de armazenamento. Esses parâmetros podem gerar para a organização, além de, um menor consumo de energia elétrica, a propensão à utilização de plataformas com o custo operacional mais baixo e com padronização pela utilização continua dos mesmos fornecedores.

No Data Center, devem ser observados pelo Gerente de TI, algumas variações importantes que, no processo de climatização da infraestrutura vão fazer a diferença, são elas: Acessibilidade do local, posicionamento de rack, barreiras de proteção, os sistemas de exaustão (trocadores de calor), entre outras. A busca pela Eficiência Energética e o conjunto de variáveis mostradas, são responsáveis por produzir dentro da organização um processo de redução no consumo de energia elétrica e consequentemente a redução dos custos.

As propostas quando realizadas de forma eficiente e apropriada, trará como resultado para a organização, uma infraestrutura com uma redução muito significativa no consumo de energia, a redução na produção e consequentemente, na emissão de CO2. Diante do exposto, a manutenção do meio ambiente será realizada, e ainda que, as organizações busquem a redução dos seus custos, o resultado será agregado ao bem maior produzido no globo terrestre.

CONCLUSÃO

É fato que a Eficiência Energética é o assunto de maior demanda dos Gerentes de TI dentro de suas organizações, as ações realizadas visando a Eficiência Energética demonstraram grande êxito no cenário em que foram aplicadas, como base temos: mudanças de hardware, posicionamento de infraestrutura, as configurações de computadores, atitudes simples como desligar o monitor quando não estiver em uso e etc., diminuindo consideravelmente os níveis de consumo de energia.

Em suma, mesmo que o artigo tenha como foco principal a Eficiência Energética, o mesmo não estaria completo se não dissertasse sobre a TI Verde e os diversos valores que fazem parte do tema, dessa forma, a visão gerencial comprometida com as ações propostas são necessários para o pleno sucesso da economia de energia.

As modificações como a virtualização de servidores alteram a imagem da organização em vista do impacto negativo causado ao meio ambiente, ajudam a economia em longo prazo, diminuindo os custos e ampliando os lucros.

A virtualização como uma das ações irá diminuir a constante necessidade de vários servidores físicos e, como consequência, o consumo de energia e a produzir menor geração de calor.

Essa busca pela consolidação otimiza o espaço gera redução dos custos, flexibiliza o gerenciamento, reduz o consumo de energia e amplia a gerencia e aumenta o poder de resposta do processamento.

A utilização de métricas proporciona dados comparativos que ajudam no controle e proporciona maior segurança na tomada de decisões. Em escala mundial é comprovado que possuir certificações de proficiência ajuda a imagem da organização diante da sociedade e também dos clientes que procuram por serviços cada vez mais sustentáveis, baratos e principalmente que atendam as suas necessidades.

A compreensão de todos os benefícios das ações para a Eficiência Energética integra e gerencia de forma consciente as aplicabilidades disponíveis para as organizações que adotam políticas verde.

Baseados nos fatores apresentados, este artigo proporcionou um estudo de visibilidade da TI Verde, voltado ao seu foco, a Eficiência Energética, observando a relação de modificação comportamental das organizações do mundo inteiro, buscado desde o descarte correto de equipamentos até a utilização da virtualização de servidores como boas práticas usuais. Tal estudo comprova que, apesar de algumas organizações não adotarem a prática verde, em busca de melhorias, boa parte esta buscando a economia financeira e a correlação com ações sustentáveis.

A necessidade cada vez maior em investimentos torna a TI cada vez mais competitiva, essa ação que a cada dia é mais estratégica, ou seja, as organizações cada vez mais pensam em parques de máquinas que atendam a filosofia verde.

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[1] Curso de Pós-Graduação Lato Sensu em Gestão Estratégica da Tecnologia da Informação – UNESA – Universidade Estácio de Sá.

[2] Curso de Pós-Graduação Lato Sensu em Gestão Estratégica da Tecnologia da Informação – UNESA – Universidade Estácio de Sá.

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