Cómo reducir la utilización de energía en el centro de datos

Las empresas que buscan mejorar su eficiencia de almacenamiento de datos y reducir su huella de carbono suelen recurrir primero a la utilización de energía en instalaciones y oficinas. Pero hay mucho que se puede hacer solo en TI para reducir el consumo de energía. Un kilovatio ahorrado en TI puede traducirse en varios kilovatios ahorrados en el uso de energía de las instalaciones, lo que lo convierte en un excelente lugar para comenzar. 

Si la utilización de energía es el costo recurrente más grande en el centro de datos, ¿qué decisiones de proceso, software y hardware pueden tomar los profesionales de TI para mejorar la utilización y aumentar la eficiencia a nivel operativo?

¿Qué utiliza la potencia en un centro de datos?

En primer lugar, veamos qué usa realmente la potencia en un centro de datos: el latido de TI. Los centros de datos usan aproximadamente el 1,8 % de la electricidad en los EE. UU., y eso proviene de varios componentes, entre ellos:

• Servidores , que aumentan el uso de energía con procesadores y memoria más rápidos. 
• Aceleradores, que se están volviendo más grandes y calientes. Las tarjetas aceleradoras de primera línea pueden usar cientos de vatios por pieza.
• Los conmutadores de red , que consumen más energía a medida que aumentan las velocidades de la red.
• Almacenamiento , que hasta hace poco era proporcionado principalmente por discos duros (HDD).
• Enfriamiento , que se utiliza para disipar las crecientes necesidades de energía de estos componentes.

Estos son los mayores consumidores de poder en el centro de datos. Por cada vatio de potencia que usa en un centro de datos, genera una cantidad equivalente de calor, que debe salir del centro de datos. El aire acondicionado en los centros de datos es mucho más complejo que la unidad de HVAC en un hogar típico. Estos sistemas especializados a menudo incluyen torres de enfriamiento, enfriadores, bombas de agua y unidades interiores, que interactúan entre sí a través de sistemas complejos (y consumen una gran cantidad de energía ellos mismos).

La eficiencia de un centro de datos se mide en la eficiencia de utilización de energía (PUE), que se calcula utilizando una fórmula que divide la potencia total de la instalación por la potencia del equipo de TI.

¿Cómo se mide el uso de energía en el centro de datos?

La eficiencia del centro de datos se puede medir mediante la eficacia del uso de energía (PUE), una métrica creada por Green Grid. La PUE se calcula de esta manera y se expresa como una relación, que es mejor cuanto más cerca de 1,0 se obtiene:

Potencia total que ingresa al centro de datos/potencia utilizada para ejecutar equipos de TI = PUE

PUE puede ayudarlo a determinar cuánta energía adicional se utiliza además de la energía utilizada por la infraestructura de TI, como la iluminación y la refrigeración. El centro de datos promedio ha tenido un PUE de 1,58 desde alrededor de 2020, pero solo los centros de datos más nuevos pueden lograr PUE más bajos, como de 1,2 a 1,4.

Descubra cómo las infraestructuras de TI eficientes pueden ahorrar más que solo costos de energía >>

¿Cómo funcionan los sistemas de enfriamiento de centros de datos?

Por lo general, los centros de datos no se apagan nunca. Y especialmente aquellas en las que confían las infraestructuras principales. 

Si bien la infraestructura de almacenamiento generalmente representa entre el 20 % y el 25 % del uso de energía del centro de datos en la actualidad, se espera que ese número aumente hasta un 40 % para 2023, según The Gartner Group.

La alimentación debe estar encendida las 24 horas del día, lo que crea una fuente de calor constante. Esto requiere sistemas de enfriamiento duraderos, confiables y potentes para regular térmicamente los equipos de TI, que son mucho más sensibles a las fluctuaciones de temperatura que el cuerpo humano. Se requiere tecnología inteligente, eficiente y precisa para mantener temperaturas óptimas e interacciones cuidadosamente diseñadas entre los componentes.

Los sistemas de enfriamiento en los centros de datos incluyen:

• Sistemas abiertos de enfriamiento por aire
• Sistemas de refrigeración por aire cerrados (también llamados contención de pasillos calientes o fríos)
• Sistemas directos de enfriamiento por líquido
• Sistemas de enfriamiento por inmersión

Por lo general, se implementan en configuraciones/estrategias de enfriamiento que cumplen con las especificaciones de cada centro de datos, entre ellas:

• La sala
• El pasillo
• Enfriamiento en fila

¿Cómo puede TI ayudar a reducir la utilización de energía en el centro de datos?

El centro de datos siempre dependerá de las necesidades de TI, y viceversa. Como resultado, comenzar con una eficiencia de TI mejorada puede ayudar a los equipos de TI a abordar el problema en la raíz.

Para mejorar la eficiencia operativa total (TOE), los centros de datos no solo necesitarán mejorar su PUE, sino que necesitarán arquitecturas de TI más eficientes con productos de TI de bajo consumo, que a su vez requieren menos espacio, energía y refrigeración. El TOE se ha abordado con un fruto que cuelga poco, como la refrigeración moderna y la iluminación LED, por lo que para obtener más ganancias, TI deberá buscar una infraestructura más eficiente.

Algunas estrategias que debe adoptar incluyen:

1. Obtenga visibilidad de la potencia que cada dispositivo utiliza con el monitoreo y la optimización de AI.

El monitoreo puede indicar cuánta potencia cotizan varios dispositivos. La mayoría de los proveedores pueden ofrecer números muy precisos aquí.

Pure1® ahora ofrece a los administradores de almacenamiento una herramienta para realizar un seguimiento de la eficiencia y la producción de carbono en sus propios centros de datos. Pure1 tiene un panel con monitoreo que muestra las emisiones de carbono actuales en el centro de datos.

2. Transición de disco a flash.

Los sistemas de disco son una de las fuentes más importantes de utilización de energía para el almacenamiento de datos.

La única área en la que la utilización de energía está bajando, no subiendo, es la tecnología de almacenamiento, gracias a flash. El almacenamiento es una de las pocas tecnologías en las que, como industria, tenemos la oportunidad de reducir el consumo de energía del centro de datos y, al mismo tiempo, aumentar el rendimiento, la densidad y la eficiencia.

Históricamente, esta transición ha sido lenta en comparación con los dispositivos de consumo, especialmente en los centros de datos hiperescaladores, pero está sucediendo. Las nuevas generaciones de flash son mucho más eficientes por terabyte que el disco giratorio. Y ningún otro proveedor de almacenamiento lo está haciendo mejor que Pure Storage ® y nuestra tecnología DirectFlash ® altamente eficiente. DirectFlash es un enfoque de nivel de sistema para la administración de medios flash, en lugar de un enfoque de nivel de unidad.

Con FlashArray//XL, Pure presenta módulos DirectFlash con RAM no volátil incorporada. Reducen los requisitos de espacio en rack al eliminar las ranuras NVRAM dedicadas del chasis de la matriz principal. Además, el chasis de 5U más grande de FlashArray//XL proporciona más espacio para ventiladores y flujo de aire, lo que mejora la eficiencia de enfriamiento.

3. Arquitectura de búnker por niveles.

Uno de los enfoques más útiles es una arquitectura de copia de seguridad por niveles. Le permite separar snapshots de datos que están calientes, calientes o frías. Un búnker solo de datos puede almacenar de forma segura grandes cantidades de datos que no son necesarios para su uso inmediato.

Consulte esta publicación para ver un ejemplo de una arquitectura de búnker por niveles que puede crear con Pure >>

4. Emplee la reducción de datos para cargas de trabajo de aplicaciones y análisis.

Los datos redundantes pueden ser necesarios, pero también pueden ser un agotamiento de los recursos del centro de datos. Y si TI no puede ser eficiente sobre qué datos se almacenan y por qué, el centro de datos tampoco puede ser eficiente. Según el pronóstico mundial de IDC Global DataSphere, alrededor del 60 % de los datos de almacenamiento serán datos inactivos en frío para 2025, denominados “datos en frío”. Encontrar formas más eficientes de almacenarlo puede reducir la carga en los centros de datos.

Usted sabe lo que el software de reducción de datos, la compresión y la desduplicación pueden hacer por el TCO y la economía. Pero también juega en la eficiencia. Si piensa en esto en términos de la aplicación en sí y la cantidad de energía necesaria para atender una aplicación determinada, cuanto más podamos hacer para reducir eso, menos equipos tendremos que poner a disposición y más eficiente será. La desduplicación más proactiva también puede permitir una reducción significativa en los desechos electrónicos, no solo en los sistemas de almacenamiento, sino también en los sistemas que rodean las matrices de almacenamiento.

Revise las políticas de retención y eliminación de datos para asegurarse de que lo que se guarda sea necesario y cumpla con las normas. >>

5. Reduzca la superficie de almacenamiento para mejorar la refrigeración de los racks.

Los aumentos anticipados en el espacio del piso de almacenamiento y el uso de energía en la empresa están impulsados principalmente por dos cosas: un alto crecimiento de datos y un aumento en los costos de energía.

Claramente, las empresas no pueden simplemente seguir agregando dispositivos de disco de productos básicos listos para usar (COTS) a sus infraestructuras de almacenamiento y esperan mantenerse dentro de sus presupuestos de espacio de piso y energía con el tiempo. Diseñar racks y aprovechar el equipo de almacenamiento con una superficie más pequeña y menos requisitos de enfriamiento puede reducir la carga sobre los sistemas de enfriamiento.

Mejorar la densidad de los sistemas de almacenamiento también puede tener un impacto. La densidad de los  módulos DirectFlash de Pure Storage requiere muchos menos dispositivos para cumplir con un determinado requisito de rendimiento y capacidad, y eso significa una infraestructura de soporte significativamente menor (controladores, gabinetes, ventiladores, fuentes de alimentación, cables, conmutadores, etc.). Pasar a la infraestructura de almacenamiento de alta densidad, combinada con el uso de tecnologías de reducción de datos como compresión y desduplicación y estrategias más eficaces para localizar y eliminar el exceso de datos almacenados, puede reducir significativamente los costos de adquisición y el consumo de energía y espacio de piso.

Para ayudar a las empresas a cumplir con los nuevos objetivos de impacto ambiental y sustentabilidad, FlashBlade//S ™ produce los resultados más eficientes en métricas clave de rendimiento, espacio y potencia, como capacidad utilizable por vatio, rendimiento por vatio y capacidad utilizable por unidad de rack.

“Pure está construyendo sistemas que son tres, cuatro, cinco, a veces 10 veces más densos que la competencia. Si podemos ofrecer un petabyte de almacenamiento con 5 veces menos de lo que lo rodea, ese sistema será mucho más eficiente”. –Rob Lee, CTO, Pure Storage.

Obtenga más información sobre cómo el almacenamiento moderno puede compensar la utilización de energía en el centro de datos >>

6. Asóciese con proveedores que también monitorean e informan la producción de carbono y las iniciativas ESG.

La cadena de suministro de TI a menudo comprende numerosos proveedores y socios que puede seleccionar según el diseño, la entrega y la eficiencia. Por lo tanto, su cadena de suministro de TI es tan ecológica como los proveedores y socios en los que confía.

Pure FlashArray reduce el uso de energía hasta en un 80 % en comparación con los sistemas basados íntegramente en tecnología flash de la competencia, una cifra aún más prominente en comparación con el disco giratorio. Repensar su tecnología de almacenamiento puede ser una excelente manera de reducir la producción de carbono y lograr iniciativas ESG.

Conozca cómo Pure colabora con nuestros socios para ayudar a los clientes a alcanzar sus objetivos de sustentabilidad >>

Impulse una mayor eficiencia en TI con Pure Storage

“Lo que hacemos con DirectFlash en QLC y más allá impulsa una cantidad significativa de eficiencia de los medios sin procesar que nadie más en la industria podrá obtener”, dice Rob Lee, director de tecnología de Pure. Está comprobado que el almacenamiento moderno compensa la utilización de energía en el centro de datos, pero no se detiene allí. La cartera de Pure Storage está transformada en almacenamiento, llena de características y capacidades para abordar sin problemas todas las estrategias mencionadas anteriormente. Así lo hacemos:

• La tecnología DirectFlash ofrece una densidad y eficiencia inigualables a partir del flash, lo que genera importantes reducciones de energía. En tan solo tres unidades de rack, FlashArray ™ puede proporcionar más de 1,3 PB de capacidad efectiva.
• El software diseñado para flash ofrece productos más confiables y una vida útil más prolongada, lo que reduce drásticamente los desechos electrónicos.
• La reducción de datos siempre activa mejora aún más la eficiencia del almacenamiento, lo que reduce el uso eficaz de energía sin comprometer el rendimiento.
• El rendimiento y la sencillez permiten a los clientes consolidar sus entornos de TI, reducir su huella de almacenamiento general e impulsar una mayor utilización y reutilización.

Obtenga más información sobre cómo los productos de Pure ayudan a promover la eficiencia ambiental tanto en TI como en toda la organización.