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Introducción
No se puede gestionar lo que no se puede medir
Hasta hace poco al ir a instalar un sistema nos preocupaba que:
Funcionalmente diera resultados correctos
No funcionalmente tuviera comportamientos fiables y temporalmente aceptables.
Actualmente, visto el consumo energético de los sistemas actuales, empieza a exigirse que el sistema tenga también restricciones energéticas.
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Retos actuales de la ingeniería de prestaciones
Los retos de la ingeniería de prestaciones evoluciona con los cambios de los sistemas TIC.
Los retos actuales están principalmente en:
El dominio de las nuevas arquitecturas de redes.
El consumo de energía en sistemas y redes.
Las redes sociales
Etc.
La preocupación por el consumo de energía es para tratar de reducir el cambio climático.
¿Por qué aparece este problema?
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Retos actuales de la ingeniería de prestaciones
Hasta hace pocos años, la ubicación de los servidores para tareas corporativas (correo o web) estaban descentralizadas, puesto que los servidores estaban un habitaciones de la oficina.
El aumento del control de la calidad de las aplicaciones web ha provocado la creación de grandes granjas de datos.
Las economías de escala hicieron el resto y las infraestructuras de Internet están empujando hacia la centralización.
Más usuarios y más trabajo e información almacenada "en la nube" aumentan la necesidad de más y mayores cetros de datos.
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Retos actuales de la ingeniería de prestaciones
El consumo de potencia en los centros de datos sigue aumentando de forma alarmante.
Sin embargo, estudiar la eficiencia energética de un centro de datos es difícil a causa de la diversidad y complejidad de su infraestructura.
Hay cinco consumidores principales de energía:
Servidores y sistemas de almacenamiento
Equipo de acondicionamiento de la potencia
Sistemas de refrigeración y humidificación
Equipos de redes
Seguridad física y lógica
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Retos actuales de la ingeniería de prestaciones
Sin embargo, los centros de datos sostenibles requieren la colaboración de ingenieros mecánicos, eléctricos e informáticos.
La infraestructura hardware del centro de datos consta de cientos (o miles) de servidores que alojan servicios generadores de ingresos, interconectados entre sí y con el mundo exterior por medio de equipos de redes y se apoyan en dispositivos para datos persistentes. Estos elementos hardware están gestionados por software en todos el centro de datos.
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Retos actuales de la ingeniería de prestaciones
Los centros de datos que alojan aplicaciones web y archivos de usuario son grandes almacenes con muchos servidores, equipo electrónico adicional y complejos sistemas de refrigeración.
La energía gastada por los centros de datos que mantienen la calidad de los servicios en funcionamiento de Internet está creciendo rápidamente.
Pronto las empresas que gestionen centros de datos gastarán anualmente más dinero en energía que en equipos.
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Retos actuales de la ingeniería de prestaciones
La ingeniería de prestaciones asegura que se diseñará e implementará una solución que cumpla con los requerimientos de prestaciones.
El número creciente de usuarios de Internet y de sistemas conectados a él, produce contínuamente problemas de capacidad.
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Retos actuales de la ingeniería de prestaciones
El crecimiento de los sistemas web degrada la calidad de servicio (p. e. tiempo de respuesta) y las prestaciones de cualquier sistema web.
Para solventar el problema hay que aumentar el número de servidores y, en consecuencia, el consumo de energía.
Directamente relacionado con todo ello emerge una nueva rama de investigación:
la relación entre prestaciones y coste de la energía
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Retos actuales de la ingeniería de prestaciones
Para dispositivos móviles, la capacidad de la batería y la utilización de la energía afectan directamente a su usabilidad.
La capacidad de la batería determina al cabo de cuanto tiempo el sistema se detiene.
Como la capacidad de la batería es limitada y mejora lentamente, los arquitectos de los dispositivos se han concentrado en extraer la mayor eficiencia energética de los componentes (procesador, pantalla, subsistemas inalámbricos aislados, etc.).
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Retos actuales de la ingeniería de prestaciones
Se han destinado esfuerzos para establecer benchmarks para evaluar la eficiencia energética de los centros de datos.
Otros trabajos se han orientado a la definición de métricas para determinar la eficiencia energética de los procesadores y servidores sin fijar la carga.
Menos esfuerzos se han dedicado la los subsistemas de I/O, que juegan un papel significativo en la potencia total necesaria.
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El problema energético de las TIC
Las TIC consumen mucho:
Se estima en un 10% del consumo global de electricidad (90 TW)
Su impacto en el medio ambiente es equivalente al de la aeronáutica
El coste mundial en 2008 se estima en más de 20.000 Meuros.
Se ha multiplicado por 10 en los últimos diez años.
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El problema energético de las TIC
El UNIVAC I (UNIVersal Automatic Computer) en la década de los cincuenta consumía 125 kW para realizar 1905 operaciones por segundo.
En la actualidad el Jaguar realiza 1.7 Petaflops consumiendo 6950 kW.
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El problema energético de las TIC
El consumo por operación realizada se ha reducido.
El consumo de las máquinas actuales ha aumentado
Existe el riesgo o la certeza que si no se pone remedio, los consumos seguirán aumentando.
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El problema energético de las TIC
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El problema energético de las TIC
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El problema energético de las TIC
Efectividad del uso de la energía (Power Usage Effectiveness, PUE):
Se trata de una primera medida estándar desarrollada por el Green Grid consortium
Evalúa las prestaciones energéticas a nivel de un centro de datos
Trata de obtener la eficiencia del entorno de los equipos TIC:
El óptimo es 1
Lo mejor posible hoy en día está alrededor de 1.1,
El promedio en la actualidad está en 1.9.
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