Virtualizacao
TRABALHO INTERDISCIPLINAR DIRIGIDO I INSTITUTO POLITÉCNICO – centro universitário UNA CONSERVAÇAO DE ENERGIA UTILIZANDO VIRTUALIZAÇAO Curso: Engenharia de Computação professor TI DIR: Elson de Abreu Rocha Junior Andrezza Rodrigues, Marcelo Braga, Regis Nunes, Washington França, Weslley Figueiredo Resumo 0 presente estudo te de energia utilizando Esta análise foi feita empresa. A empresa de adicionar seis nov org Sv. ipe to ntar a conservação ores no CPD. caso de uma a a necessidade Ração foi a solução encontrada para adicionar esses servidores sem que isso desencadeasse um grande aumento no consumo de energia.
A virtualização demonstrou ser uma técnica eficiente, não apenas para o processamento e segurança de dados, mas também para a conservação de energia, contribuindo assim para o meio ambiente praticando parte da TI verde. palavras chaves: Virtualização, TI verde, energia, conservação. 1 Introdução A sustentabilidade, hoje, é um dos assuntos em pauta em grande parte do mundo. Segundo Braga et al (2005), há alguns anos o uso exacerbado dos recursos naturais e a prática de atividades prejudiciais à biosfera se tornou uma grande preocupação. Desde então foram desenvolvidos diversos
Tecnologia da Informação (TI), que cresce em grande proporção e a qual uma parcela cada vez maior da população possui acesso. A partir dessa preocupação surgiu um conjunto de atividades denominadas TI verde que visam a sustentabilidade na produção, gerenciamento e descarte de equipamentos eletrônicos, economia de energia elétrica, dentre outros. A conservação de energia elétrica é um ponto muito importante para o mundo. De acordo com relatório emitido pela Energy Information Administrationl, cerca de 98% das emissões de C02 podem ser diretamente atribuídas ao consumo de energia.
O consumo exagerado pode acarretar sérios prejuízos ao meio ambiente. Um conceito que se faz cada vez mais presente na área de TI é denominado virtualização. Criada com o intuito de utilizar ao máximo o potencial dos hardwares e assim reduzir o número de equipamentos necessários reduzindo consequentemente o consumo de energia, segundo Tanenbaum (2003), as máquinas virtuais são cópias exatas do hardware e possuem tudo que uma máquina real tem. Portanto, faz-se necessário analisar a seguinte questão: quais são os pontos fortes e fracos da virtualização para a conservação de nergia?
Para tal, este trabalho se propõe a avaliar o conceito de virtualização, como é aplicado e quais são seus posslVeis benefícios através do estudo de caso de uma empresa atua como varejista e atacadista através de supermercados, loja de materiais de construção, distribuidoras de bebidas, loja de departamento, papelaria e loja de móveis cuja sede se localiza na região metropolitana da cidade de Belo Horizonte – Min PAGFarl(Fq móveis cuja sede se localiza na região metropolitana da cidade de Belo Horizonte – Minas Gerais. 2. Revisão Bibliográfica 2. – TI verde Com o crescente avanço no desenvolvimento de novas tecnologias a fim de facilitar o trabalho surgiu a preocupação de que esse desenvolvimento se desse da forma mais sustentável poss[vel. A partir daí foi criado um grupo de atividades : Energy Information Administration é uma agência estatística do Departamento de Energia dos EUA, criada em 1997. (http://vmrw denominado TI verde que envolve todas as etapas da tecnologia: desenvolvimento, produção, utilização e descarte. Todas essas etapas com enfoque na preservação do meio ambiente.
A TI verde tem se tornado cada vez mais presente nas empresas evido a um mercado cada vez mais exigente. De acordo com Correira (2008), nos dias de hoje tornou-se quase uma obrigação ser um indivíduo ecologicamente responsável e as empresas não podem ficar de fora. Conseguir a certificação ISO 14. 001 tem sido um ponto positivo, faz os produtos valerem mais no mercado e melhora a imagem. A prática da TI verde visa reduzir a emissão de poluentes no meio ambiente, a reciclagem de peças que nao possuem mais sua verdadeira utilidade, a conservação de energia elétrica, dentre outros.
A conservação de energia elétrica é muito importante rincipalmente nos dias atuais onde o aquecimento global, a poss[vel escassez de água e a degradação do meio ambiente são assuntos em pauta em congressos por todo o mundo. De acordo com Reis e Cunha (2006), a ener PAGF3rl(Fq com Reis e Cunha (2006), a energia elétrica apresenta a maior gama de impactos ao meio ambiente em toda a sua cadeia, desde a geração até o consumo, passando pelos sistemas de transmissão e distribuição. 2. – Virtualizaçao Com o intuito de otimizar recursos e reduzir custos aliando agilidade e economia, algumas empresas estão apostando em ma tecnologia cujo conceito, segundo Oliveira, Carissimi e Toscani (2010) foi introduzido na década de 1950 e, atualmente, por meio do emprego de máquinas virtuais, ela tem recebido uma atenção especial em Infraestruturas de TI como forma para fazer a consolidação de servidores, reduzir custos de gerenciamento e de energia, prover tolerância a falhas e melhorar a segurança.
Essa tecnologia denominada virtualização, tem ganhado mais adeptos, principalmente no Brasil. A virtualização consiste em decompor um sistema computacional em níveis. De acordo com Oliveira, Carissimi e Toscani (2010), o rincipio básico é o de “dividir para conquistar, o que significa dividir o sistema computacional em várias camadas funcionais hierárqucas, cada uma com um nível de abstração apropriado e provendo serviços para a camada superior por uma interface bem definida.
Segundo Silberschatz e Galvim (2000), com o uso de técnicas de alocação da CPU e memória virtual, um sistema operacional cria a ilusão de múltiplos processos em execução em seu processador com sua memória (virtual). A abordagem de máquina virtual por outro lado, não oferece função adicional, mas uma interface idêntica à do hardw áquina virtual por outro lado, não oferece função adicional, mas uma interface Idêntica à do hardware sob a qual todos os programas são executados.
Uma cópia (virtual) desse hardware fica disponível para cada processo. ponte: Silberschatz e Gaivir-n (2000) Figura 1 De acordo com Oliveira, Carissimi e Toscani (2010), a partir do momento que se define máquinas virtuais, surge, quase imediatamente, a necessidade de conectá-las em rede. Todas as máquinas virtuais existentes provêem interfaces de redes virtuais idênticas às suas similares reais, isso é, com endereços MAC, e odem ser interligadas a equipamentos de interconexão de redes reais, ou virtuais, como switches e roteadores.
Para analisar a conservação de energia que se consegue com a aplicação da virtualização, será utilizada como objeto de estudo uma empresa que será aqui denominada como Group. 2. 3 – A empresa Group A empresa Group atua como varejista e atacadista através de três supermercados, uma loja de material de construção, sete distribuidoras de bebidas, uma loja de departamento, uma papelaria e uma loja de móveis. É uma empresa de médio porte com sede na região metropolitana da cidade de Belo Horizonte – MG e possui filiais em sete cidades no interior de Minas Gerais.
A TI é utilizada na parte financeira, administrativa, nas vendas e no controle do estoque. O CPD da empresa possui um servidor de e-mail, um Gateway com Squid, dois controladores de DNS, um servidor de vendas (distribuidora de bebidas), um servidor de NFe (distribuidora de bebidas), um servidor de vendas e notas fiscai bebidas), um servidor de NFe (distribuidora de bebidas), um servidor de vendas e notas fiscais do varejo, um Hack com cinco switchs, sete máquinas SIV e dois no-breaks sendo um de 5000 We e outro de 1000 KVe. ?? dado um foco maior nesse ponto, pois o presente trabalho demonstra a virtualização no CPD da empresa em questão. 2. 4- A virtualização e a conservação de energia Com a implementação da virtualização pode-se conseguir uma economia considerável de energia, pois utilizando ao máximo o potencial dos hardwares é possível reduzir o número de maquinas. Além disso, muitas vezes também consegue-se uma economa nos equipamentos de ar condlcionado responsáveis por resfriar a temperatura das maquinas podendo até chegar a desativar algum desses equipamentos.
O presente estudo emonstrará como a virtualização funciona quando colocada em prática e os resultados positivos que ela pode trazer para a conservação de energia elétrica. 3. Materiais e Métodos O presente trabalho caracteriza-se como um estudo de caso realizado a partir da analise do consumo de energia das máquinas e dos equipamentos de ar condicionado do CPD de uma empresa através de dados anteriores e posteriores à implementação da virtualização.
Para analisar o consumo das máquinas foram observados os relatórios dos no-breaks. Para se obter o consumo de energia dos equipamentos de ar condicionado, já que os esmos não são ligados diretamente ao gerador de energia da empresa, foi adotado um cálculo realizado a partir das especificações dos equipamentos que utilizam uma unidade de medlda denominada BTIJ, sendo qu PAGFsrl(Fq partir das especificações dos equipamentos que utilizam uma unidade de medida denominada BTU, sendo que cada equipamento possuiu 21000 BTUs.
Essa unidade é uma medida de energia do sistema métrico inglês (B itish Thermal Units), e no sistema métrico decimal corresponde ao Joule (J). Para converter, é adotado o valor de 1 watt como 0,293 BTU/hora. Logo 21000 BTl_J/Hora = 0,293 x 21000 W = 6153 wattsmora (Energia térmica) ou 21000 BTIJ/min 0,293 x 21000 W / 60 – 103 Watts/Min (Energia térmica). 4. Desenvolvimento Foi constatada a necessidade de a empresa Group implantar seis novos servidores.
Foram discutidas duas soluções, sendo a primeira de comprar seis novas maquinas (uma para cada serviço) e a segunda virtualizar as seis novas maquinas. Optou-se pela virtualização dos servidores devido ao consumo máximo de potencia do no-break, que estava se esgotando. Foram feitos estudos nas maquinas do CPD e a partir daí foi diagnosticado que haviam servidores ociosos. Surgiu a ideia de virtualizar essas seis novas maquinas dentro desses servidores ociosos, economizando assim na compra de novos equipamentos.
Houve economa também no CPD com o consumo de energia dos computadores e no consumo de energia dos equipamentos de ar condicionado que são necessários devido a alta emissão de calor das maquinas. A implantação atendeu as expectativas, como pode ser visto na figura 2. O consumo final sofreu uma leve elevação porém o processamento se elevou de forma muito maior, como pode ser visualizado no gráfico 1. O calor no CPD também sofreu um leve umento, devido a elevação de visualizado no gráfico 1 .
O calor no CPD também sofreu um leve aumento, devido a elevação de processamento mas, mesmo com esse aumento, não houve a necessidade de outro equipamento de ar condicionado. Figura 2: Relatório de consumo do no-break Fonte: Documento da empresa Group Gráfico 1: Consumo em Watts no CPD Fonte: Autor Após essa implantação a empresa decidiu investir na virtualização de todo o CPD que, prmeiramente, foi feita apenas em uma parte dele. Com essa decisão a empresa espera reduzir ainda mais seus gastos com energia elétrica.
O projeto que está em fase de analise da diretoria para aprovação do investimento, implica em utilizar apenas 2 maquinas físicas e todas as outras virtualizadas, com storage de 7 HDs de 1 Tb cada um, como pode ser visto na figura 3. Figura 3: Modelo do projeto apresentado à diretoria Fonte: Documento da empresa Group Além disso, o projeto também visa a retirada de um dos dois equipamentos de ar condicionado do CPD e a virtualização dos servidores.
Os novos equipamentos desse projeto gastam menos energia e geram menos calor do que antigas maquinas garantindo assim uma grande economia para a empresa, além e causar menos impacto ao meio ambiente, o que é muito importante atualmente. 5. Conclusão A intenção do presente trabalho era analisar se a virtualização realmente conseguia economizar energia em um CPD de uma empresa de médio porte e atendeu as expectativas.
A análise do estudo de caso aprese mitiu concluir que a PAGF8ÜFq caso apresentado nos permitiu concluir que a virtualização é de fato algo relevante para a conservação de energia em uma empresa. A partir dela, houve economia tanto no consumo de energia das maquinas e dos equipamentos de ar condicionado quanto na compra de novos Hardwares. Ao final do trabalho concluímos que as empresas que optarem por utilizar a virtualização em seu CPD, podem contribuir para uma TI mais sustentável e como consequencia poderão ter mais economia. . Referência Bibliográfica BRAGA, Benedito et al. Introdução à engenharia ambiental: O desafio do desenvolvimento sustentável. 2. ed. São Paulo: Prentice-Hall, 2005 p. 2. CORRERA. Eliana Ferreira cascas. TI VERDE Disponivel em: <http://www. esteio Acesso em: 9 de Novembro de 2011 EIA Disponível em: <http://www. thinkfn. com/wikibolsaftnergy Information_Administration> Acesso em: 9 de Novembro de 011 OLIVEIRA, Rômulo Silva de; CARISSIMI, Alexandre da Silva; TOSCANI, Simão Sirineo.
Sistemas operacionais. 4. ed. Porto Alegre: Bookman, 2010 p. 295 e 297. REIS, Lineu Bélico dos; CUNHA, Eldis Camargo Neves. Energia elétrica e sustentabilidade: aspectos tecnológicos, socioambientais e legais. São Paulo: Manole, 2006 p. 6. SILBERSCHATZ Abraham; GALVIM, Peter. Sistemas operacionais: conceitos. 5. ed. São Paulo: Prentice-Hall, 2000 p. 99. TANENBAUM, Andrew S; WOODHULL, Albert S. Sistemas operacionais: Projeto e implementação. 3. ed. São Paulo: Prentice- Fail, 2003 p. 41 . PAGFgrl(Fq