Calculando o (Energy Usage Profile) EUP

https://www.flickr.com/photos/sookie/ / CC BY 2.0

Dando continuidade a serie de posts sobre Green IT vou detalhar mais o assunto de energia elétrica.

Quando se planeja a arquitetura de uma aplicação, é comum se preocupar com itens como: custo, escalabilidade, alta-disponibilidade, dentre outros. Em um futuro não tão distante, dois novos itens serão mensurados e terão tanta importância quanto os mencionados. O custo do consumo de energia e o impacto ambiental.

De posse da cartilha da ANEEL, que explica a conta de energia elétrica, obtenho o valor médio do KWh cobrado no Brasil em 2005, que é de R$ 0,293. Desta forma podemos perceber melhor o impacto financeiro.  Apenas como curiosidade, nesse valor estão embutidos: Tributos (34,44%), Distribuição (27,76%), Transmissão (7,01%), e Geração (30,77%).

Uma lâmpada de 60W (watts),  em uma hora gera 0.06 (60/1000) kWh. O custo de 1 hora com essa lâmpada ligada seria 0.06 * 0,293 = R$ 0,01758. Imagine agora, essa lâmpada ligada 24 horas por dia, 7 dias por semana durante todo o ano. Para chegar ao resultado final usamos a fórmula: 0.06 * 24 *365 * 0,293 = R$ 154,00. Considerando que cada quilowatt-hora contribui com aproximadamente 1 Kg de CO₂ emitido, com 525,6 kWh por ano geraríamos 525,6 Kg de CO₂ emitidos no ano.

Os detalhes de consumo de energia e o total kWh para diversos tipos de configuração do equipamento e carga já estão disponíveis pela maioria dos fabricantes de hardware.

Observemos, por exemplo, os detalhes de energia do Dell PowerEdge R710 com um Power Supply de 870W, o modelo típico com 2 Intel Xeon, 12GB RAM, 4 HD, 6 NIC Gigabits e 2 Power Supply. O fabricante estima para ele um consumo de 2.143 KWh/ano para quando o servidor está com pouca utilização e 4.674 quando com 100% de utilização. (obs: Esses valores utilizam a soma de 1 watt a cada watt nominal do servidor, como overhead).

Se quiser ir além, peça o consumo de energia de cada componente. O uso de energia dos componentes individuais não precisa ser exata, mas é importante porque ele fornece um sistema de classificação para os consumidores de energia dentro do servidor. Por exemplo, a CPU é geralmente o maior consumidor de energia.

Baseado nos números do Dell PowerEdge R710, do modelo típico, é possível montar uma planilha que calcula o valor anual do custo de energia elétrica e quantidade de CO₂ emitidos.  Nesse exemplo, vamos imaginar 3 servidores, dois servidores web e 1 servidor de Banco de Dados SQL .

	(R$) Pouca utilização / ano	(CO2) Pouca utilização / ano	(R$) Alta utilização / ano	(CO2) Alta utilização / ano
Servidor 1 - WEB	627,9	2.143	1369,5	4.674
Servidor 2 – WEB	627,9	2.143	1369,5	4.674
Servidor 3 – BD	627,9	2.143	1369,5	4.674
TOTAL	1.883,7	6.429	4.108,5	14.022

É certo que os servidores não vão operar o tempo todo a 100% nem a 5%. Por isso, é importante avaliar qual a carga a aplicação vai exercer em cada servidor. Igualmente importante é configurar o sistema operacional de forma que exija menos CPU e disco, pois, dessa forma, se consome menos energia e consequentemente se polui menos.

Os Datas Center geralmente contêm centenas a milhares de servidores. Apenas para ilustrar o impacto de uma especificação acima do necessário, imagine que um lote de 200 servidores do modelo Dell PowerEdge R710 fosse da configuração máxima. O consumo de energia em pouca utilização é de 3.877 kWh/ano. Multiplicando por 200, obtemos o valor de 775400 kWh ou R$ 227.192,20 de conta de energia elétrica por ano. Se esse 200 servidores fossem da configuração típica o custo cairia para R$ 125.579,80 por ano.  Uma economia de 101.612,40 por ano. Esse valor poderia ainda ser maior se os servidores fossem de muita utilização (cargas maiores).

Alguns críticos colocam que os custos necessários para se implantar Green IT não são atraentes e, por isso, não vêem beneficio imediato. Eu discordo. A adoção das práticas de Green IT, que foca em ajustar a sua TI para utilizar os recursos de forma eficiente, reduz custos, fomenta a maturidade dos processos internos e reduz o impacto ambiental. O investimento inicial se paga ao longo dos anos e a qualidade e eficiência operacional dos serviços pode ainda mais reduzir os custos.

Esse post foi baseado no artigo escrito por Rajesh Chheda, Dan Shookowsky, Steve Stefanovich, and Joe Toscano, publicado no The Architecture Journal #18, da Microsoft. O jornal pode ser acessado em https://www.architecturejournal.net/.