INSTITUTO "UPTIME INSTITUTE". DOCUMENTO TÉCNICO. CONTRIBUCIÓN DE INVESTIGADORES ASOCIADOS Gestión sostenible de la energía

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1 DOCUMENTO TÉCNICO. CONTRIBUCIÓN DE INVESTIGADORES ASOCIADOS RACIONAL, LIMPIO Y ECOLÓGICO Universal Electric Gestión sostenible de la energía por Kat Rollin, PointSource Communications Los centros de procesos de datos actuales no son sostenibles. Las razones para ello son múltiples: incapacidad para adaptarse con rapidez a los cambios, el hecho de que muchos centros de proceso de datos han llegado a los límites de la capacidad de sus sistemas e incluso los han sobrepasado, así como el costo de alimentación y refrigeración del centro de proceso de datos. En respuesta a todo ello, muchas empresas están explorando diferentes soluciones, como por ejemplo "Starline Track Busway", para crear entornos informáticos más sostenibles. Nota del editor: Este documento técnico patrocinado y registrado conjuntamente se publica para su uso formal en compilaciones de documentos técnicos, presentaciones y actas del simposio anual "Green Enterprise IT Syposium" organizado por el Instituto "Uptime Insitute" del 13 al 16 de abril del 2009 en Nueva York, que se publicaron bajo el título "The Path Forward v4.0 Revolutionizing Data Center Efficiency". En el se recoge información valiosa para los profesionales del centro de proceso de datos a los que se dirige la actividad del Instituto. Si bien está redactado por uno de los investigadores asociados del Instituto, éste mantiene una política de neutralidad respecto a todos los suministradores del sector y no respalda expresamente ninguna opinión, postura, producto o servicio que se mencione en este documento. Se anima a los lectores del mismo a que se pongan en contacto directo con su autor o autores en caso de que quieran hacerles llegar comentarios y preguntas o quieran solicitar información más detallada. INSTITUTO "UPTIME INSTITUTE". DOCUMENTO TÉCNICO. CONTRIBUCIÓN DE INVESTIGADORES ASOCIADOS Gestión sostenible de la energía Los gestores de centros de proceso de datos buscan vías que les permitan mejorar la eficiencia con un entorno informático que integre arquitecturas orientadas a los servicios y se adapte a cambios rápidos en la carga de trabajo. Sin embargo, por más que el software, los sistemas y el almacenamiento de datos sean cada vez más versátiles, nada podrá hacer que un centro de proceso pueda adaptarse rápidamente a condiciones cambiantes si la infraestructura de alimentación eléctrica no es a su vez adaptable. El ciclo de evolución del equipamiento informático tiene una frecuencia elevada, los períodos son más cortos que el ciclo de vida útil típico de un centro de proceso de datos, que suele ser de entre 10 y 15 años. Por contra, la rotación del equipo informático es de entre 2 y 5 años. La entrada de equipo de mayor potencia deja en fuera de juego al sistema de alimentación eléctrica, dimensionado para demandas inferiores. La frecuencia de los cambios exige que el centro de proceso de datos se diseñe con una infraestructura eléctrica que esté en condiciones de afrontar entre dos y cuatro renovaciones completas del equipamiento informático dentro del ciclo de vida útil para el que fue diseñado. Asimismo, ha de facilitar que se reubique el equipo dentro del centro de proceso de datos para satisfacer los rápidos cambios de los requisitos que plantea el negocio. Todas estas exigencias determinan la necesidad de contar con un sistema de alimentación versátil y adaptable. Por desgracia, las configuraciones clásicas de los sistemas de alimentación no son ni versátiles ni adaptables. La consecuencia: cambiarlas es caro y exige mucho tiempo. Si se emplean los sistemas eléctricos tradicionales al diseñar un centro de proceso de datos, los ingenieros tienen que planificar de antemano cada toma de corriente, es decir, los conductores que hay que cablear específicamente para cada toma, bien en bandejas instaladas en elevación o en canales bajo un suelo elevado, así como los cuadros de distribución principales y los cortacircuitos. Es prácticamente imposible determinar previamente los requerimientos de potencia que tendrá cada rack en cada uno de los puntos de instalación cuando el centro de proceso de datos entre en fase de producción, por no hablar de intentar planificar requerimientos futuros La consecuencia es que, a fin de cuentas, muchos gestores de centros de proceso de datos tienden, bien a sobredimensionar el sistema actual mediante una inversión muy elevada, bien a construir un sistema que

2 satisfará los requerimientos actuales pero que, como contrapartida, aumentará los costes operativos cuando sean necesarios cambios que serán caros. Si llega el momento de hacer modificaciones en el sistema eléctrico que son inevitables, bien porque haya una modernización en el equipo, bien porque cambie la planificación, o simplemente por la expansión de la actividad, los costes pueden ser significativos, tanto en términos de mano de obra como de riesgo de interrupciones no previstas. A la luz de estos hechos, es aconsejable hacer una nueva evaluación del sistema de alimentación eléctrica y sopesar métodos que permitan eliminar los pasos de conversión o reducir las pérdidas de energía asociadas a ellos. Sistemas de alimentación versátiles y adaptables Track Busway" es un sistema de instalación en elevación que supone una solución simple, versátil, rápida y económica para alimentar receptores eléctricos de forma controlada, sostenible, adaptable y escalable. Se puede realizar una conexión en cualquier punto del sistema. Para ello se emplean diferentes módulos de conexión. El sistema no requiere cuadros de distribución ni largos tramos de conductos y cable. Además, puesto que no se requieren tomas fijas predefinidas, se rebajan los costes de instalación y se reduce el riesgo de errores humanos. Los cortacircuitos se encuentran en el punto de consumo, con lo que resulta sencillo detectar el problema cuando hay una interrupción y, por otro lado, facilita la reconfiguración de la alimentación. Y una ventaja más: gracias al monitorizado en cada circuito individual, se tiene la posibilidad de apagar aquellos que no se necesiten y ahorrar así energía. Sostenibilidad Los sistemas con canalizaciones eléctricas prefabricadas (CEP) instaladas en elevación pueden reutilizarse a lo largo de los años, factor ventajoso cuando haya modificaciones o ampliaciones de la instalación. Con estos sistemas se emplea menos cobre que con cables individuales. Además, con componentes reusables se ahorra energía y se producen menos desechos gracias a que se reduce la extracción minera, el procesado del material y la fabricación y transporte de repuestos. El grado de concentración de servidores no deja de crecer, con lo que aumenta la demanda de potencia en KW en un punto concreto y, en consecuencia, la necesidad de refrigeración en los centros de proceso de datos actuales. Por cada kilovatio consumido de más se necesita un incremento acorde de la capacidad del equipo de refrigeración. Esta espiral de crecimiento paralelo de la energía disipada y de la potencia de refrigeración se traduce en un incremento continuo en el número y la sección de los cables de alimentación, que se instalan en canales por debajo del piso y reducen la sección útil para el flujo de aire de refrigeración. Si se emplea una CEP en elevación, desaparece la maraña de cables que obstruyen el paso del aire en los canales bajo el piso elevado. Por ello, este sistema es uno de los más eficientes desde el punto de vista energético y uno de los más seguros de entre todos los disponibles actualmente en el mercado. Adaptable - Cambios sencillos, rápidos y baratos Comparando con los sistemas tradicionales de alimentación, el sistema STARLINE es, gracias a su coste, muy competitivo. El ahorro se hace notar especialmente en el momento en que cambia el consumo de potencia requerido. Con una CEP instalada en elevación no es necesario que se trabaje en cuadros de distribución bajo tensión ni que haya que planificar interrupciones de alimentación para añadir, reubicar o cambiar tomas de corriente. Si se emplean CEP en elevación tampoco es necesario reemplazar y desechar cables y bifurcadores demasiado cortos o cuya sección haya quedado pequeña, ni cablear tramos de más sección. Por lo tanto, se evita el riesgo de interrupciones involuntarias o accidentales de la alimentación. Los sistemas de alimentación instalados en elevación permiten que el centro de proceso de datos sea más adaptable gracias a que el equipo y los racks pueden instalarse o reubicarse sin tener que esperar a que los electricistas pongan el nuevo cableado y las tomas de corriente correspondientes. Es posible ubicar, reconfigurar o eliminar una toma de corriente en cualquier punto del centro de proceso de datos sin que ello afecte al resto del equipo y sin arriesgarse a una interrupción imprevista de la alimentación.

3 Componentes reutilizables al 100% Las secciones de la CEP pueden desmontarse completamente para ser reubicadas y montadas en cualquier otro punto del centro de proceso de datos sin que para ello sea necesario interrumpir la alimentación. Los componentes del sistema vienen completamente montados y probados de fábrica, lo cual abre la posibilidad de hacer pedidos de repuestos para tenerlos en reserva y poder responder con rapidez a cualquier cambio. Todos los componentes de una sección de CEP dimensionados para una intensidad de corriente determinada pueden intercambiarse entre sí y pueden emplearse en otras secciones de las mismas características instaladas en otras partes del centro de proceso de datos. Basta con añadir o sustituir componentes para efectuar cualquier cambio con rapidez y de forma segura. Escalabilidad completa A menudo, cuando se instala un centro de proceso de datos, su diseño ya se ha quedado obsoleto. Los requerimientos existentes el día de entrada en producción varían muchas veces respecto a los que se usaron para proyectarlo. Ello obliga a cambiar la configuración y la localización de las tomas de corriente, lo que lleva asociados un aumento del gasto y un retraso en los plazos. STARLINE es escalable en su totalidad y permite añadir componentes a medida que los vaya necesitando. Así, no es necesario bloquear recursos ni capital por la inversión inicial requerida como sucede si se viese obligado a montar un sistema completo en toda su extensión ya desde el principio. Esto es especialmente ventajoso en instalaciones para servidores de terceras partes o para instalaciones que van creciendo con el tiempo. Además, hace que el centro de proceso de datos sea más respetuoso con el medioambiente, ya que el aumento en la utilización de los recursos no se ve obstaculizado por una falta de medios para poner de forma rápida la potencia de alimentación justa en un nuevo emplazamiento. Más espacio disponible en el centro de proceso de datos Los elevados precios por metro cuadrado hacen que la superficie del centro de proceso de datos sea un parámetro crítico. Los sistemas de alimentación instalados en elevación no necesitan cuadros de distribución centralizados (RRP en sus siglas inglesas), lo cual supone ganar espacio para equipo informático y para racks de servidores. Además, se ahorran metros y metros de cables de alimentación gracias a la posibilidad de colocar las tomas de corriente o los cables alargadores para la conexión exactamente en el punto en que se los necesita. Monitorizado del consumo de energía Para los gestores de un centro de proceso de datos es importante disponer de un medio de monitorizado que les permita saber cuál es el consumo exacto del centro de proceso de datos. Sucede muy a menudo que al añadir nuevo equipo a un rack el incremento de potencia demandada supera a las características del cableado de alimentación. La consecuencia es que se disparan los cortacircuitos y se causa una interrupción no prevista. STARLINE Track Busway" pone a su disposición unidades de monitorizado que le permiten medir y visualizar en tiempo real los valores de corriente en cada fase. Además, disponen de funciones de alarma y de transmisión de datos. Gracias al monitorizado, los gestores de centros de proceso de datos pueden planificar el futuro de forma inteligente. Conocen exactamente la capacidad del sistema y la demanda de cada rack y cada componente, con lo que pueden saber de antemano donde pueden instalar nuevo equipo o modernizar el actual. Aparte de esto, el monitorizado ayuda a que la carga de las fases esté equilibrada, con lo que ello supone en eficiencia energética y ahorro en los costes. Eliminación de pasos de conversión y pérdidas de energía En la alimentación eléctrica de un centro de proceso de datos hay muchos paso de conversión que conllevan una reducción de la eficiencia energética. Todo apunta a que una alimentación con corriente continua es el modo más sencillo para eliminar los pasos de conversión. Si todo el edificio tiene un sistema de distribución y suministro con corriente continua, solo es necesario un paso de conversión de alterna a continua. Sin embargo, este concepto está

4 todavía en pañales. Otro planteamiento es usar corriente alterna de 400 V sin transformador reductor con la que se alimenta directamente los receptores. No importa cual de estos planteamientos termine por convertirse en la mejor solución, ya que "STARLINE Track Busway" es compatible con todos ellos. Los propietarios y los operadores de centros de proceso de datos se enfrentan hoy a una creciente concentración del consumo de energía y necesitan nuevas soluciones para el suministro de la misma. Personalmente, pienso que la alimentación con corriente continua a 400 V será la topología del futuro, pero en estos momentos todavía estamos en la fase de evaluación de la viabilidad del concepto. También se están examinando soluciones basadas en corriente alterna. Los sistemas de alimentación instalados en elevación son una solución ideal para todas las topologías, actuales y futuras, ya que disponen de la certificación UL y se pueden aplicar a todos los usos actuales y los futuros. Estas son las declaraciones de David Geary, ingeniero colegiado y vicepresidente de la empresa Engineering for Direct Power Technologies Inc. Alimentación eléctrica para futuros centros de procesos de datos más respetuosos con el medioambiente El cambio es inevitable y los centros de procesos de datos deben diseñarse siguiendo esta máxima ineludible. Las empresas que trabajen con infraestructura y tecnología obsoletas que no les permita seguir el ritmo del cambio actual y que no estén atentas a las tendencias del momento perderán cuota de mercado a manos de competidores más ágiles. Los sistemas CEP de instalación en elevación desempeñan un papel fundamental a la hora de dotar de versatilidad a los centros de procesos de datos para que puedan, así, evolucionar con rapidez para satisfacer requerimientos y desafíos futuros. El autor Kat Rollin es jefe de proyecto, editora y redactora de PointSource. Kat ha trabajado durante más de 10 años como ingeniera de sistemas en Nueva York para la empresa Sun. En este cargo atendía a empresas pertenecientes a la lista Fortune 500 y clientes del sector financiero de prácticamente todos los sectores del mercado. Para satisfacer los requerimientos que se presentaban y facilitar el proceso de ventas a estos clientes, Kat trabajó a menudo en estrecha colaboración con personal de publicidad e ingenieros de Sun para adaptar el producto a sus necesidades. Durante su trabajo para Sun, Kat se especializó en gráficos, multimedia, Java, tecnología Web, métodos para alta disponibilidad y la implantación de terminales básicos ("thin clients" en inglés) en puestos de trabajo de operadores en mercados financieros. Antes de trabajar en Sun, Kat fue ingeniera de sistemas durante ocho años en la empresa NBI, Inc. Ha trabajado en estudios de diplomatura en arte gráfico y ciencia computacional en la Universidad Estatal de Colorado, en el Front Range Community College, en la Universidad de Nueva York y en el Hunter College. Universal Electric Universal Electric Corporation fabrica "Starline Track Busway", un sistema para el suministro y distribución de energía eléctrica en los sectores industrial, minorista y de sistemas de gestión crítica del suministro. Su diseño cumple con las exigentes especificaciones de la norma americana UL857, relativa a canalizaciones eléctricas prefabricadas y elementos de conexión asociados, además de contar con la versatilidad de los sistemas de iluminación en riel. Se construye en 4 tamaños diferentes y presenta 11 configuraciones eléctricas diferentes. El sistema funciona en un rango de 40 a 400 amperios con tierra aislada. Por su versatilidad y sencillez es la solución rápida y económica por excelencia para la alimentación de receptores eléctricos. Además, posee una característica que la hace única: es posible establecer una conexión en cualquier punto de la canalización eléctrica prefabricada, para la que se pueden emplear una gran variedad de módulos de conexión. UEC está siempre a disposición de los ingenieros de diseño para exponerles en todo detalle las diferentes funciones, las características y las limitaciones de cada una de las series de la línea de productos "Starline Track Busway". Universal Electric Corporation fabrica otros productos, como por ejemplo "STARLINE Plug-In Raceway" y "U-S Safety Trolley". Vaya a la dirección de internet y podrá informarse sobre soluciones versátiles a sus necesidades de suministro eléctrico. Si desea más información, escriba a la dirección de correo electrónico info@uecorp.com. El instituto "Uptime Institute"

5 El instituto "Uptime Institute" es una de las autoridades mundiales en materia de centros de proceso de datos. Desde 1993 ofrece formación, asesoría, redes de intercambio de conocimientos y asistencia de expertos para instalaciones de proceso de datos y empresas del sector informático interesadas en maximizar el índice de disponibilidad y funcionamiento de sus infraestructuras. Ha sido pionero en numerosas iniciativas del sector, entre las que se incluye el sistema de clasificación de disponibilidad de centros de proceso de datos "Tier Classification System", que se ha convertido en la práctica en un estándar del sector. La red "Site Uptime Network" es una red privada de intercambio de conocimientos que cuenta con 100 miembros entre organismos gubernamentales y empresas con actividades internacionales, de las cuales la mayoría se encuentran en la lista Fortune-100 para los EE.UU. y la zona EMEA. En el 2007, el instituto implantó un programa de participación individual. El Instituto provee al sector con los siguientes servicios: certificación del nivel de disponibilidad del centro de proceso de datos (certificación "Tier"), certificación de la capacidad de recuperación del centro de proceso de datos, evaluación de la sostenibilidad de una instalación, asistencia a los dueños de centros de procesos de datos en la planificación y argumentación de proyectos de centros de proceso de datos. Asimismo, publica documentación técnica e informes, organiza seminarios y el simposio "Green Enterprise IT Symposium", el evento líder del sector que se centra fundamentalmente en mejorar la eficiencia energética de los sistemas de computación de las empresas informáticas y los centros de proceso de datos. Es también el patrocinador de los premios "Green Enterprise IT Awards" y los programas "Global Green 100". El Instituto lleva a cabo encuestas a medida, estudios y homologación de productos para fabricantes del sector. Todo el material publicado es propiedad de 2009 Uptime Institute, Inc., y está protegido por la legislación internacional de derechos de autor. Todos los derechos reservados para cualquier soporte de publicación y todo tipo de utilización. Para la reproducción total o parcial de los documentos del Instituto, independientemente de cual sea el objetivo, es necesario recabar previamente la autorización por escrito del Instituto. El formulario de solicitud de permiso de reimpresión puede descargarse en la dirección: uptimeinstitute.org/resources. Uptime Institute, Inc Rodeo Park Drive East Building 100 Santa Fe, NM , EE.UU. Oficinas centrales: Fax: uptimeinstitute.org 2009 Uptime Institute, Inc. y Universal Electric Corp.