Green IT e Gestão de DATACENTERS FEA-USP EAD

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1 Green IT e Gestão de DATACENTERS FEA-USP EAD

2 Manoel Veras 2

3 Sustentabilidade Sustentabilidade Empresarial : Continuidade dos aspectos sociais, econômicos e ambientais da sociedade humana. Sustentabilidade Empresarial Green IT 3

4 Sustentabilidade 4

5 Micropaíses Flutuantes 5

6 Ilhas Sustentáveis, Tokelau 6

7 Green IT Área da tecnologia da informação (TI) que liga sustentabilidade a utilização dos recursos computacionais com objetivo de reduzir o consumo de eletricidade, matéria-prima (Papéis, Tintas, Toners) e a emissão do Dióxido de Carbono, bem como, o tratamento e encaminhamento do lixo eletrônico visando reduzir ao máximo os impactos gerados no meio ambiente (WPedia). 7

8 Green IT Green IT é parte da pauta das organizações de todo o mundo. O consumo de energia cresce e a pressão é enorme para adoção de um comportamento com maior responsabilidade com o meio ambiente. A questão da redução das emissões de carbono é de todos. Também na TI deve-se pensar em soluções ambientalmente responsáveis. os DATACENTERS como grandes consumidores de energia devem considerar este aspecto. A adequação dos DATACENTERS atuais e o projeto de novos DATACENTERS devem priorizar o aspecto da sustentabilidade. 8

9 Componentes do greenit Racionalização de Energia Racionalização de Insumos Gestão do Lixo Eletrônico green DATACENTERS Green IT 9

10 greendatacenter A redução do número de DATACENTERS de grandes organizações (consolidação), a utilização de sistemas de iluminação e refrigeração mais eficientes e a utilização de provedores de energia que utilizam fontes alternativas são aspectos importantes que ajudam a reduzir a emissão de CO2. Hoje existem diversas associações com foco em otimização do uso de energia nos DATACENTERS como o The Green Grid e o Climate Servers Computing 10

11 INFRAESTRUTURA DE TI 11

12 Nova Organização 12

13 A B C Empresa A 13

14 Universo Digital/Big DATA 25% é Informação Empresarial 14

15 EUA : The National Broadband Plan 100Mbps download em 2020 para 100M de residências 15

16 Tudo é Informação? Interesse econômico Insumo abundante Escassez dos recursos da era Industrial Empresas de TI estão entre as maiores do mundo Total dos Ativos Total Contábil dos Ativos Informação Outros Ativos não Contabilizados Caixa e Investimentos Instalação e Equipamentos Estoques 16

17 Organização reage com a TI (AE) Estratégia AE Modelo Operacional Lógica dos Processos de Negócio Capacidades da TI 17

18 Negócios e TI 18

19 Negócios e TI 19

20 Negócios e TI O PUMA é a arquitetura que viabilizará a fusão da Bolsa de Chicago com a Bolsa de São Paulo. Para que isso seja possivel é necessario um Data Center que trabalha com Multicast para aplicações, para conseguir uma rede ultra-baixa latencia. 20

21 DATACENTER DC 21

22 DATACENTER 22

23 Google : Início 23

24 Google: ~50 usinas de 20MW 24

25 Horizonte do Projeto Escopo Processo de Negócio Aplicações TI Infraestrutura de TI DATA- CENTER Tempo T1 T2 T3 25

26 Modelo de Maturidade para Infraestrutura de TI 26

27 INFRAESTRUTURA COMO SERVIÇO Cloud Computing 27

28 TI é um serviço? Modelo de Financiamento 1 Modelo de Financiamento 2 Gerência de Ativos Gerência de Serviços

29 Arquitetura de TI e Cloud Computing

30 Convergência HARDWARE Virtualização Multi-Core COMPUTAÇÃO DISTRIBUÍDA Grid Computing Nuvem TECNOLOGIAS INTERNET SOA Web Services GERENCIAMENTO DE SISTEMAS Automação do DATACENTER

31 Tecnologia Economia Modelo de Negócio MAINFRAME Computação Centralizada Otimizado para eficiência por causa do alto custo Alto Custo de Hardware e Software CLIENTE/SERVIDOR CLOUD COMPUTING Computação distribuída Grandes DATACENTERS Otimizado para agilidade devido ao baixo custo Otimizado para eficiência e agilidade Licença Perpétua para SO e aplicativos Paga pelo uso

32 Elasticidade

33 Cloud 33

34 Cloud 34

35 Infraestrutura é um Serviço Disponibilidade Desempenho Usuário Interface APLICAÇÃO SERVIÇO STORAGE SERVIÇO SERVIDORES 35

36 IaaS Usuário Disponibilidade Desempenho Interface APLICAÇÃO SERVIÇO STORAGE SERVIÇO SERVIDORES 36

37 Aplicativos Aplicativos Aplicativos Aplicativos Dados Dados Dados Dados Runtime Runtime Runtime Runtime Middleware Middleware Middleware Middleware SO SO SO SO VIRTUALIZAÇÃO VIRTUALIZAÇÃO VIRTUALIZAÇÃO VIRTUALIZAÇÃO HARDWARE HARDWARE HARDWARE HARDWARE On-Premises Responsabilidade do CLIENTE IaaS PaaS SaaS Responsabilidade do PROVEDOR 37

38 Características da CLOUD AUTO-ATENDIMENTO SOB DEMANDA CLOUD COMPUTING POOL DE RECURSOS ELASTICIDADE RÁPIDA AMPLO ACESSO A SERVIÇOS DE REDE SERVIÇOS MENSURÁVEIS 38

39 Cloud 39

40 Cloud Serviço sob demanda CAPEX por OPEX 40

41 Modelos de Arquitetura SaaS Hosting Convencional PaaS IaaS 41

42 Atores 42

43 Amplo Acesso a Rede Rápida Elasticidade Serviços Mensuráveis Auto-Serviço Sob Demanda Pool de Recursos SaaS PaaS IaaS Público Privado Híbrido 43

44 Modelos vs Tipos de Provedores SaaS PaaS CLOUD COMPUTING IaaS DATACENTERS Empresariais Provedores Regionais Provedores Globais 44

45 Microsoft DATACENTER 45

46 MS San Antonio Gen.2 46

47 MS Dublin Gen.3 47

48 Visão Geral DATACENTER 48

49 In the News Data Center Overload, The NY Times Magazine, Excerpts from Data Center Overload by Tom Vanderbilt: Data centers worldwide now consume more energy annually than Sweden In a typical building mechanical and electrical infrastructure are below 10% of the upfront costs. At the Microsoft Tukwila data center, it s 82% of the costs From 2000 to 2005, the aggregate electricity use by data centers doubled AFCOM predicts that in the next 5 years, more than 90% of companies data centers will be interrupted due to power constrictions 49

50 O que é? Um DATACENTER (ou DATA CENTER) é um conjunto integrado de componentes de alta tecnologia que permitem fornecer serviços de infraestrutura de TI de valor agregado, tipicamente processamento e armazenamento de dados, em larga escala, para qualquer tipo de organização. 50

51 DATACENTER e CLOUD Latência Compliance 51

52 DATACENTER TI mundos diferentes DATACENTER (engenharias) TI 52

53 Ciclos Distintos Instalações mudaram pouco TI mudou muito 53

54 Componentes 54

55 Serviços de DC 55

56 Nível de Serviço Processos (Usuário) Nível de Serviço Nível de Serviço Aplicações Serviços de Infra-estrutura (ITIL) Serviços (Componentes) de DATACENTER 56

57 Performance/Watt/DOLAR 57

58 Tipos edc (single tenant) idc (multi tenant) Colocation Hosting 58

59 Para onde esta indo o dinheiro? 59

60 ITIL 60

61 TIER 3 PLUS (Ativas) Fornecimento elétrico por sub-estações distintas Sistema de supressão de incêndio Backbone redundante Sistema de ar condicionado de precisão Abordagem de telecom por 2 caminhos independentes Piso elevado com 60cm de altura em 100% da área Capacidade de crescimento modular Alta disponibilidade 61

62 ACORDO DE NÍVEL DE SERVIÇO (SLA-Ativas) O SLA mínimo para esta solução será de 99,5 a para a 1ª fase do projeto e de 99,98 durante a 2ª fase do projeto, uma vez que a topologia apresentada é tolerante a falha e as características do Data Center ATIVAS, estão classificadas com sendo de padrão mundial Tier 3. 62

63 DATACENTER CONSOLIDAÇÃO VIRTUALIZAÇÃO 63

64 Drivers da CONSOLIDAÇÃO Viabilizadores Banda (Exuberância) Processamento ( em x86) Virtualização (em x86) Arquitetura das Aplicações (SOA, elasticidade) 64

65 Padronização Blades Racks Containers 65

66 Blades 66

67 Racks 67

68 Container (Cisco) 68

69 Influência Geográfica 69

70 Modularidade Modularidade é o aspecto fundamental para a obtenção da eficiência energética. Eficiência energética é tema do próximo capítulo. O que seria a Modularidade? Modularidade é o uso de unidades separadas, mas funcionais que podem trabalhar juntas e que possibilitam uma forma mais efetiva para crescimento do DATACENTER. Modularidade é utilizar para crescer incrementos menores de componentes padrões que possibilitam casar os requisitos TI com os requisitos de negócio e adicionar capacidade quando necessário. 70

71 Modularidade Permite ter melhor escalabilidade no DATACENTER; Pode ser conseguida com DATACENTERS tradicionais (TDC) ou com DATACENTERS em CONTAINERS (CDC); Fundamentalmente busca o aumento da eficiência energética e a redução do espaço físico; Permite que a Infraestrutura (equipamentos de energia e refrigeração) cresce de acordo com o crescimento da DEMANDA (carga de TI); 71

72 Hoje Hoje se busca a melhoria da relação Desempenho/Watt/DOLAR e a modularidade é fundamental; Fazer modularidade com DATACENTERS em CONTAINERS é o novo; Não pode ser uma panaceia. 72

73 TDC vs CDC 73

74 TDC vs CDC 74

75 Crescimento (Escalabilidade) 75

76 Segurança Física Plano de Segurança Tipo de Risco para Mitigação Desastre Natural Tecnológico Humano Componentes do Plano Building & Environment Design Segurança Física & Sistemas de Controle Eletronico Políticas e Procedimentos 76

77 Segurança Física 77

78 DCIM - Gerenciamento Integrado Facilities+TI Repositório único de dados. Descoberta de ativos e tracking. Visualização gráfica, tracking e gerenciamento de todos os ativos do DATACENTER e seus atributos físicos e lógicos. Ferramentas de automação que permitam o provisionamento de novos dispositivos. Coleta de dados em tempo real que possibilitam o gerenciamento da capacidade em tempo real. Estrutura baseada em Processos que possibilitem um worklow para gerenciamento das mudanças. Ferramentas de Planejamento da Capacidade que possibilitem determinar requisitos futuros de espaço de racks e salas, expansão de energia e refrigeração, análise what-if e modelamento. Relatórios com foco nos resultados operacionais. Aproach Holístico. 78

79 DCIM's Role in the Datacenter 79

80 Sistemas de Relatórios Gráfico em tempo real que representa todas as atividades com histórico e dados de tendência. 80

81 DATACENTER Instalações 81

82 Opções Tradicional (Obras Civis) Container 82

83 Convencional 83

84 Container 84

85 TDC vs CDC 85

86 MS Chicago 86

87 Pa ge 87

88 CDC - Container Data Center Combate a incêndio Ar condicionado 统 acks Seguran a Energia Pa ge 88

89 Case BM&F Escalabilidade 89

90 Negócio & Infra (BM&F) CI = CN * K +CAI CI = Crescimento da infraestrutura CN = Crescimento de negócios K = Fator de Conversão CAI = Capacidade adicional da infraestrutura 90

91 BM&F BOvESPA MODULARIDADE Construção de novo Datacenter Terreno m²modularizado Crescimento Construção inicial de 2.400m² (pleno) Adequação Elétrica inicial de: KW / m² Fonte: ACECO TI Manoel Veras V2.0 - Todos os Direitos Reservados 91

92 Energia 92

93 Unidades Básicas V=RI, volts P=VI, watts P=VI*cos0 (relação entre W e VA é o fator de potência). Ex. No-Break (FP=0.8). 2MVA pode disponibilizar 1600KW 93

94 Fornecimento de Energia 94

95 Fontes Alternativas 95

96 DATACENTER (diagrama básico APC WP 3 Ver 1) 96

97 GREEN DATACENTER 97

98 Green - Sustentabilidade Utilities Facilities TI Energia Instalações Carga Energia Instalações Carga Utilities Facilities TI 98

99 The Green Grid,

100 Fluxo de Energia (APC WP 126) 100

101 Fatores que contribuem (APC WP 126P) 1. Ineficiências dos equipamentos de energia elétrica 2. Ineficiências dos equipamentos de resfriamento 3. Consumo de energia pela iluminação 4. Superdimensionamento dos sistemas de potência e de resfriamento 5. Ineficiências devido à configuração 101

102 Arquitetura Princípios APC 126P 1. Os equipamentos de energia elétrica e de resfriamento que não são necessários no momento não devem ser energizados 2. O superdimensionamento deve ser reduzido sempre que possível, para que os equipamentos possam operar na região ideal de sua curva de eficiência 3. Equipamentos de energia elétrica, de resfriamento e de iluminação devem aproveitar as vantagens de tecnologias mais modernas para minimizar o consumo de energia 4. Subsistemas que precisam ser utilizados abaixo de sua capacidade nominal (para promover a redundância) devem ser otimizados para a eficiência daquela fração de carga, e não para a eficiência com carga plena. 102

103 Evitando Despesas (APC WP 37P) 103

104 104

105 Por que acontece o oversizing? Planejado Suposições Inadequadas (ERRO) Em geral 3x Gera custos de capital e manutenção em excesso 105

106 Datacenter Power Density 106

107 25KW por RACK 107

108 Gastos com Energia e Refrigeração 108

109 Consumo de Energia 109

110 DciE - PUE 110

111 PUE 111

112 Medição da Eficiência Elétrica (APC WP 154BR) 112

113 DCiE 113

114 DCiE 114

115 PUE 10 DATACENTERS (>5MW) 115

116 Onde medir o PUE? 116

117 Classificação do PUE 117

118 Efeito da VIRTUALIZAÇÃO HOT SPOTS (WP APC 118) 118

119 Row-based CRACS 119

120 High-Density Zone 120

121 121

122 122

123 123

124 124

125 HP Ecopod 2.3MW 125

126 Questões? 126

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