Contabilidade ambiental de centros de processamento de dados: computação tradicional versus computação nas nuvens

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1 Contabilidade ambiental de centros de processamento de dados: computação tradicional versus computação nas nuvens Prof. André Luigi Amaral Di Salvo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas Gerais Prof. Dr. Feni Dalano Roosevelt Agostinho Universidade Paulista Programa de Pós-Graduação em Engenharia de produção Laboratório de Produção e Meio Ambiente (LaProMA)

2 Definições iniciais Virtualização: é uma técnica utilizada para executar vários sistemas operacionais em um único equipamento. Computação tradicional: servidores que não implementam técnicas de virtualização. Computação nas nuvens: convergência e evolução de vários conceitos de virtualização, projeto de aplicativos distribuídos, grades de computadores e gerenciamento avançado de tecnologia da informação.

3 Introdução Aumento por recursos computacionais; Complexidade dos Centros de Processamento de Dados (CPD) data center; Consumo elevado de energia (refrigeração); Sub-utilização de recursos computacionais; A computação nas nuvens surge como uma alternativa para explorar melhor os recursos de um servidor, contribuindo para uma economia de energia; Benefícios energéticos ambientais: Redução do desperdício de recursos computacionais; Redução em relação à carga de operação compartilhamento de infraestrutura; Diversos estudos apontam as vantagens da computação nas nuvens, porém, nenhum deles avalia o custo ambiental. A computação nas nuvens possui menor custo ambiental comparado aos CPD s convencionais que não utilizam técnicas de virtualização?

4 Introdução Layout tradicional de um CPD

5 Introdução Refrigeração/Energia

6 Metodologia Síntese em emergia proposta por Odum (1996); emergia: é a quantidade de energia disponível de um tipo utilizada direta e indiretamente para fazer um produto ou serviço. Consegue converter unidades distintas (kg, J, $, h) em uma única unidade sej. Fluxo de energia X transformidades (emergia necessária para 1 J de um serviço ou produto)

7 Metodologia Sistemas estudados Universidade Estadual de Campinas Total de alunos: 4500 Ensino médio integrado, superior, proeja e EaD Total de servidores: professores Total de alunos: Graduação e pós-graduação Total de servidores: professores nuvem

8 Metodologia Unidades funcionais Benchmark conjunto de testes que gera um valor adimensional utilizado na comparação de computadores. CINT2006 conjunto de testes que fornece uma medida de desempenho com base em operações de números inteiros. CFP conjunto de testes que fornece uma medida de desempenho com base em operações de números de ponto-flutuante. Número de usuários número de usuários atendidos por cada estrutura Indicadores de desempenho energético-ambiental sej/benchmark sej/cint2006 sej/cfp2006 sej/número de usuários kwh/benchmark kwh/cint2006 kwh/cfp2006 kwh/número de usuários

9 Resultado e discussões Fluxograma Plástico e Vidro PCI Ferro/Aço/ Materiais não ferrosos Outros materiais Serviços da informação Eletricidade Serviços Tijolo, Pedra e Areia Telecom Aço e Cimento e Cal Labor Equipamentos de tecnologia da informação $ Subsídios do governo Infraestrutura PCI Placa de circuito impresso Serviços de TI - benchmark - CINT CFP Usuários

10 Resultados e discussões Custo ambiental

11 Resultados e discussões Custo ambiental

12 Resultados e discussões Comparativo CPD tradicional do IFS Total em emergia: 3,39x10 17 sej Gastos com manutenção e operação 56% do total, sendo: 31,5% energia: 1,07x10 17 sej 22% mão de obra: 7,50x10 16 sej 2,5% link de internet: 8,5x10 15 sej Aquisição dos equipamentos (L&S) 43% do total: 1,47x10 17 sej Nuvem da Unicamp Total em emergia: 6,32x10 17 sej 86% do IFS Gastos com manutenção e operação 26% do total, sendo: 14,2% energia: 8,98x10 16 sej 4,7% mão de obra: 3,00x10 17 sej 8% link de internet: 5,10x10 16 sej Aquisição dos equipamentos (L&S) 72% do total: 4,58x10 17 sej 3 x IFS

13 Indicadores de desempenho Tabela 3. Indicadores de desempenho dos CPD s Indicadores IFS Unicamp Razão IFS/Unicamp Benchmark ,43 CINT ,94 508,70 0,52 CFP ,73 584,66 0,49 Nº usuários ,25

14 Resultados e discussões sej KWh total sej/ Usuários sej/ Benchmark kwh/ Usuários kwh/ Benchmark sej/ CFP2006 IFS Unicamp sej/ CINT2006 kwh/ CFP2006 IFS Unicamp kwh/ CINT2006

15 Conclusões (a) Mesmo a nuvem da Unicamp consumindo mais emergia que o CPD do IFS, a sua utilização melhora consideravelmente o benefício líquido em emergia. (b) Frente aos dois CPDs estudados e aos resultados obtidos, tem-se que a computação nas nuvens consegue prover serviços de TI a um custo energético-ambiental menor. Desta forma, desconsiderando outros importantes aspectos relacionados à computação nas nuvens (como por exemplo, a segurança dos dados e seu custo de implantação e operação), a implementação destes CPDs devem ser incentivados.

16 Agradecimentos

17 Obrigado a todos!

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