Ecologia informatica NJAMBRE 2014

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Esta conferencia da ciertas pautas y te aproxima a conocer un poco mas de como afectamos con el uso de tecnologia al medio ambiente y como ayudar...

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Ecologia informatica NJAMBRE 2014

  1. 1. Disertante: Ing. Fernando M. Villares Rosario – Njambre 2014 Ecología y las Tecnologías de InformaciónEcología y las Tecnologías de Información
  2. 2. El panorama hoy día... • Obsolescencia programada obscenamente tanto en software como en hardware. • Procesos de fabricación altamente contaminantes aun con las mejores prácticas. • Creación de nuevos productos y servicios a ritmos cada vez mayores, muchos de ellos totalmente innecesarios con tal de ganar mas dinero en menor tiempo. • Falta de análisis real de las necesidades computacionales y sus costos en las empresas. • Desigualdad en las campañas de reciclaje y salvataje informático en diferentes lugares del mundo.
  3. 3. Mi motivación para cambiar...
  4. 4. Pero si toda la electrónica que compro en mi hogar es “verde” o de bajo consumo... ¿Ah si? Veamos lo siguiente para una familia tipo... • Equipamiento de un departamento promedio en 1995: – 12 lámparas de 40 watts promedio. – 2 TV CRT 21” , 1 VCR, 1 Centro Musical o minicomponente, Radio Reloj – 1 Computadora de escritorio c/monitor CRT e impresora. – 1 Microondas, lavarropas, heladera, batidora etc. De estos equipos solo estaban conectados siempre el microondas, radioreloj, tv, minicomponente y cassetera con un consumo promedio de 5watts en standby c/u sumando 30w/h por 24 hs por 30 dias = 21,6Kw perdidos
  5. 5. Pero si toda la electrónica que compro en mi hogar es “verde” o de bajo consumo... Ahora en 2014 el mismo departamento: • 14 lámparas de 18 watts promedio bajo consumo • 1 TV LCD 42”, Decodificador HD, 1 Consola PS3/4 o similar, 1 Home theatre, Radio Reloj para ipod, Aire acondicionado con c/remoto • 1 Computadora de escritorio c/monitor LCD, impresora en red, Router WIFI, almacenamiento NAS, 2 Notebooks, Teléfono Inalámbrico IP, 1 Celular por cada persona en la casa. • 1 Microondas, lavarropas, heladera, batidora etc. La gigantesca mayoría de la gente no apaga completamente ninguno de estos equipos: Cargadores, TV, Deco, Consola, router, impresoras, monitor en modo bajo consumo etc. con un consumo promedio de 5watts en standby c/u sumando 80w/h por 24 hs por 30 dias =57,6Kw perdidos. – ¿Que significa esto? Que si bien las luces, la heladera y el aire acondicionado entre otros son mas eficientes, con toda la parafernalia electrónica sumada y ultraconectada que tenemos se pierde dicha eficiencia e incluso se consumen muchos mas recursos que antes, y eso sin contar que cada 3 años podemos cambiar varias veces dichos equipos.
  6. 6. La revolución al alcance de la mano... Si utilizamos software privativo o ciertos tipos de equipos ya sabemos cual va a ser su ciclo de vida... – M$ Windows saca versiones cada 3 años pero con sus parches mensuales de seguridad, nuevos virus etc. cada mes es un poco mas lento...¿sospechoso no? ¿Alguien oyó hablar de eficiencia? Ej. Consolas de videojuego. – Impresoras que cada día imprimen menos y hasta se descomponen solas al llegar a XXX copias...ver EPSON – Celulares Android / BADA / Symbian / BB / APPLE iOS / Windows Phone con potencias increíbles que nunca tienen actualizaciones. – Dispositivos multimedia y appliances o gadgets (Smart TV) cuyo desarrollo y upgrade no tiene contrato de continuidad con el cliente.
  7. 7. La revolución al alcance de la mano, el soft libre • Tu PC y muchísimos dispositivos viejitos y obsoletos con GNU/LINUX en sus decenas de sabores pueden funcionar perfectamente incluso mucho mejor que con Windows(r). Ejemplo PC con Debian 7 con 1Gb de RAM y 1 núcleo AMD 64 del 2005 con impresora HP DJ690 de 1997 y una webcam usb creative del 2000 totalmente funcional hoy día. • Celulares utilizando por ejemplo Cyanogenmod el port libre de Android y siendo actualizados permanentemente. Ejemplo el Galaxy 5500 o Galaxy Europa que siendo un celular super económico y obsoleto de gama baja podía upgradearse a Jellybean 4.2.2 • Hardware abierto como la micro PC Raspberry PI o la Computadora Industrial Abierta Argentina. • Virtualización eficiente con ProxMox, sistemas de almacenamiento de alta performance con hard estándar usando FreeNAS
  8. 8. La revolución al alcance de la mano... Hardware Super potente y con bajísima huella de carbono: – Apple(r) Mac MINI: Con un CPU core i7 hasta 16gb ram y 2TB de disco de serie, en solo 20cm x 20 x 5 y con un consumo máximo de 65w/h es una alternativa increíble para visualización verde con software libre como PROXMOX. – Se ahorra no solo ELECTRICIDAD directamente, sino espacio en datacenters, menos emisiones de CO2, mejor aprovechamiento de UPS, y menor uso de Aire acondicionado en el Datacenter. – Menor calor es mayor duración del equipo – Totalmente compatible con GNU/LINUX en diversos sabores a través del soft de booteo reFindIT.
  9. 9. La revolución al alcance de la mano... Tiny Green PC: – Pequeñas pc x86 de ultra bajo consumo de fabricación europea. – Muy robustas, verdes y potentes, pudiendo venir en diferentes modelos desde AMD neo hasta Core i7 con 8gb ram y 1TB HD mSATA – El menor consumo del mundo desde 8 a 35w/h... – 100% compatibles con GNU/Linux Mint, Ubuntu, Debian, PROXMOX, CentOS etc. – Ideales para PC de escritorio, media centers, oficinas, NAS, firewalls y mucho mas.
  10. 10. La revolución al alcance de la mano... Micro PC CX Venus: – Pequeñas pc x86 de ultra bajo consumo de ensamblado nacional. – Modernas, verdes y potentes, pudiendo venir en diferentes modelos desde Celeron a Core i7 con 8gb ram y 1Tbyte – Consumo desde 25 a 65w/h... – 100% compatibles con GNU/Linux Mint,Ubuntu, Debian, Fedora, PROXMOX, CentOS etc. – Ideales para PC de escritorio, media centers, oficinas, NAS, firewalls, virtualización etc, etc..
  11. 11. La revolución al alcance de la mano... Raspberry PI y Arduino: – El set de hardware libre de aprendizaje y juego por excelencia. – Raspberry PI: Placa AIO CPU ARM 700Mhz, 512Mb, lector SDCard, 4 USB, ethernet, salidas HDMI, RCA y sonido. – Solo 1 Watt de consumo y compatible con diversas distros de GNU/LINUX, Como Raspbian, uElastix, RaspyFI, PIDORA... – Arduino: daughterboard para implementar proyectos de electrónica avanzada 100% libre y compatible con Raspberry Pi u otros dispositivos a traves de USB, red, etc.
  12. 12. La revolución al alcance de la mano... CubieBoard: – Pequeñas micro PC super económicas de arquitectura ARM similares a las Raspberry pi. – AllWinner A10 SoC (ARM Cortex A8 @ 1 GHz CPU, Mali 400MP GPU CedarX VPU con soporte 4K y HDMI. – 1GB RAM 4 GB SSD MicroSD slot, SATA port, Ethernet 2x USB Host, USB OTG, CIR. – Extensión de 96 pines para I²C, SPI, LVDS – 2nda. Versión con dual core Cortex A7, dual Mali 400MP2 – 3era. Versión CubieTruck 2gb Ram, Gigabit Ethernet. – Utiliza Debian, Fedora, Android y varias distros Libres para decenas de aplicaciones educativas, empresariales e industriales.
  13. 13. La revolución al alcance de la mano... BeagleBone Black: – Pequeñas micro PC super económicas de arquitectura ARM similares a las Raspberry pi. – CPU TI AM335x 1GHz ARM® Cortex-A8 con aceleración 3D y de FPU NEON con 2 microcontroladores de 32Bits auxiliares y HDMI. – 512MB RAM, 2 GB SSD, Ethernet USB Host, USB client. – Extensión de 2x46 pines para expansión – Versiones mas costosas llamadas BeagleBoard – Utiliza Ubuntu, Android, Angstrom Linux y varias distros Libres para decenas de aplicaciones educativas, empresariales e industriales.
  14. 14. Computadora Industrial Abierta Argentina CIAA: – Pequeñas micro computadoras industriales super económicas de arquitectura ARM e Intel similares a las Raspberry pi desarrolladas por un consorcio de empresas en el pais con un modelo de Hardware y software 100% libres bajo licencia BSD. – Varios modelos con CPU ARM o Intel Atom dual core. – 1GB RAM, 4GB eMMC, Ethernet, RS232, RS485, WiFi . – Expansiones 1.8V GPIO, SD Card, UART, SPI, I2C, I2S, USB 2.0,CAN. – Puede usar diversas distribuciones de GNU/Linux a medida de la plataforma o sistemas embebidos desarrollados con el kit de desarrollo por ejemplo de la versión FreeScale
  15. 15. La revolución al alcance de la mano... Rikomagic MK80x: – Pequeñas micro PC super económicas de arquitectura ARM similares a las Raspberry pi . – CPU Cortex A9 Quad Core AllWinner A1X 1,6ghz – 2GB RAM, 8 GB SSD, WIFI, BlueTooth HDMI, USB client y Host. – Super pequeños en formato USB stick – Utiliza Android y Ubuntu como posibles S.O.
  16. 16. Pequeños Clientes Finos Multiplataforma con S.O. Encore ENTC1000 Thin Client – Pequeñas micro PC super económicas de arquitectura ARM con Linux como SO para arranque de clientes finos – CPU Cirrus Logic ARM 200Mhz – 64MB RAM, 16MB Rom, Ethernet, 2 USB, VGA Port. Port de Sonido 3,5mm – Solo Consume 5Watts, pesa 150 gr. y mide menos de 15cm. – Compatible con RDP Windows(r) y XDCMP (xNIX)
  17. 17. ¿El presente de la supercomputación Hogareña? Iridis-Pi: – Supercomputadora compuesta de un cluster de 64 Raspberry Pi sobre un Armazón LEGO(r) – 11Ghz de potencia cruda, 1 TB de almacenamiento con menos de U$S4000 totales – Diseñada a fines de 2012 como prueba de concepto y sistema académico en la Univ. de Southampton por el Profesor Simon Cox. – Corre el framework MPI sobre la distro Raspbian.
  18. 18. Aprendiendo a calcular y reducir emisiones... Nomenclatura: • Watt o vatio: El vatio o watt es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades. Su símbolo es W y se calcula como Voltios x Amperes • CO2: Dióxido de carbono, gas presente en la atmósfera terrestre el cual es emitido entre otras formas por la combustión de combustibles fósiles y tiene gran incidencia en el efecto invernadero. 1Kw/h de energía eléctrica genera +/-700g de CO2 • BTU: British Thermal Unit, equivale aproximadamente a 252 Calorías, la conversión estándar de Watts a BTU es la siguiente BTU = Volts X Amps X 3.41 • PPW: Performance por watt, calculada asi (PI * Avg Device Utilization / Watts) * 100, donde PI es la performance del equipo según alguna herramienta Universal de medición.
  19. 19. Aprendiendo a calcular y reducir emisiones... Ejemplo PyME (no contamos las máquinas comunes): • Servidor central telefónica Asterisk. HP ML110G5, 2gb, 2 SATA 500gb Raid1 GNU/LINUX Centos 5.11 32Bits • Servidor de archivos, email, web. HP ML110 G6 8gb ram, 2 SATA 2Tb Raid1 Windows Server 2008R2 64Bits • Firewall y proxy control de Contenidos. HP ML110G3 2gb 2 SATA 250Gb Raid1 Pfsense 2.1.5 32Bits
  20. 20. Aprendiendo a calcular y reducir emisiones... • Consumo por Hora (kw): 1,015Kw/h • Tiempo promedio ocioso: >= 50% en el peor de los casos • Tamaño ocupado: 12U de Rack (1U=48,26Cm x 4,45Cm) • Capacidad de enfriamiento (Frigorías = BTU*0,252): 1796 • Consumo de enfriamiento (W = frig * 1,163): 2093,4 aprox. • Generación de CO2: 710,5 + 1465,38 Gr/h Esto es una simplificación de la realidad, faltan calcular switches, teléfonos IP, routers, y otros dispositivos pero claramente se visualiza un uso totalmente ineficiente de recursos y generación de gases de invernadero... ¿Como podemos mejorar esto?:
  21. 21. Una solución sencilla y al alcance de todos... La virtualización al ataque: – Nuestro server mas potente esta con capacidad disponible mayor al 50% los demás menos del 10% siendo inferiores en potencia...es decir podemos virtualizar todos en 1 solo Hardware sin siquiera saturarlo y usar el 2ndo server mas potente como backup también... – Podemos recuperar potencia extra de dicho server al migrar de Windows(r) a una plataforma mas eficiente y robusta para email, file server y web, por ejemplo Debian 7 o Centos 7. – Asterisk y Pfsense son perfectamente virtualizables sin siquiera mover un pelo en las cpu de los servers. – Vamos a usar como plataforma de Virtualización 100% libre a PROXMOX, el cual pierde en el HiperVisor aprox. Solo un 5% de rendimiento total del sistema y entre otras cosas permite clustering y alta disponibilidad.
  22. 22. Una solución sencilla y al alcance de todos... Pasos tomados: • Mejoramos el RAID 1 del server ML 110G6 agregando 1 Disco de 2TB mas creando un nuevo Raid 5 de 4TB. • Instalamos ProxMox 3.3 en el Server y creamos las nuevas VM: – 2 Núcleos, 6Gb y 3Tb para el nuevo server Centos 7 con zimbra como email server, apache como webserver y Samba como server de archivos CIFS/SMB. – 1 Núcleo 1Gb, 12Gb para el server PFSense de firewall y control de contenidos. – 1 Núcleo 1Gb, 256gb para el server PBX Asterisk. – Capacidad ociosa de Disco de 750Gb aprox. para futuros proyectos o expansión de File Systems y además posibilidad de subir la RAM a 32gb máximos q podrían ser usado para servidor de Clientes Finos por ejemplo.
  23. 23. Una solución sencilla y al alcance de todos... Mejoras subsiguientes: • Con 3 servers en 1 solo equipo la admin de los mismos es mucho mas simple, los backups de los mismos son mucho mas sencillos ya que podemos clonar la maquina completa y no solo la información. • Optimizamos el uso de recursos a mas del 50% de carga en dicho server pero aún con 50% de crecimiento posible ante posibles nuevas exigencias. • Compramos un upgrade de memoria de 8Gb y 2 discos de 2 teras extras para reemplazar los existentes en el server con el CPU Xeon (simplificando un RAID 0 para mas velocidad e igual capacidad que el primario) y ya tenemos un sistema donde podemos clonar todo el server primario creando un cluster ProxMox. O sea de no tener backups pasamos a tener todo duplicado y quitamos de servicio el viejo server G3. • Por supuesto que no optimizaríamos tanta energía teniendo los servers Primario y backup siempre encendidos por lo cual podríamos establecer una rutina de sincronización manual a intervalos regulares de los equipos
  24. 24. Una solución sencilla y al alcance de todos... Resultados Finales del ejemplo: • Se reduce el consumo eléctrico a solo 300Watts/Hr. y solo durante las horas de trabajo, al retirarse de la empresa se hace un apagado programado de los servers • Los días viernes se enciende el 2ndo server todo el día asi se sincroniza el cluster, se llega a este esquema ya que se establece que el ahorro subsiguiente es mucho mas valioso a largo plazo que un máximo de 4 días de perdida de documentos y mas todavía sabiendo que antes no había respaldo. • El aire acondicionado del datacenter que antes estaba casi siempre encendido ahora permanece mas del 70% del tiempo apagado.
  25. 25. Conclusiones Finales • El uso eficiente y sustentable de las TI requiere que seamos cada día mas permeables a soluciones imaginativas y basadas en hardware y software libre, las cuales nos permiten tener libertad de elección entre múltiples soluciones sumamente eficaces. Por ej: la súper computadora Iridis PI • Las soluciones de hardware tradicional mas económicas NO SUELEN SER las mas eficientes y pueden llegar a hacernos erogar mas de 300% de su precio en su vida útil, en energía y emisiones de carbono. • El uso de software libre como ProxMox, servers basados en GNU/Linux o aplicaciones como Apache, Zimbra, Zarafa, SAMBA, CUPS nos permiten exceder la obsolescencia programada por los fabricantes en varios años, sacando el jugo hasta el último Mhz de las CPU actuales y el ultimo BIT de ram en los sistemas. • El uso de soluciones embebidas en Hard Libre como Arduino, Raspberry Pi, etc. permite crear soluciones de todo tipo de largo plazo, sustentables, robustas y eficientes, como por ejemplos tomacorrientes IP con apagado de ports programables, medición de amperajes y temperatura etc, control de ventiladores o aires acondicionados inteligentes, sensores de humedad, controles de acceso. •
  26. 26. Bibliografía Consultada ►► Wikipedia – es.wikipedia.comWikipedia – es.wikipedia.com ►► HP ProLiant Servers - Online HP Power Calculators – www.hp.comHP ProLiant Servers - Online HP Power Calculators – www.hp.com ►► Energy and Unit Conversion - http://www.unit-conversion.info/energy.htmlEnergy and Unit Conversion - http://www.unit-conversion.info/energy.html ►► CO2 Emissions calculator -CO2 Emissions calculator - http://www.epa.gov/cleanenergy/energy-http://www.epa.gov/cleanenergy/energy- resources/calculator.htmlresources/calculator.html ►► Greenhouse emissions EU version –Greenhouse emissions EU version – http://www.whatsyourimpact.eu.org/calculate-http://www.whatsyourimpact.eu.org/calculate- your-impact.phpyour-impact.php ►► Real world calculations for greener TI -Real world calculations for greener TI - http://www.datacenterknowledge.com/archives/2011/11/15/pue-is-dead-the-case-http://www.datacenterknowledge.com/archives/2011/11/15/pue-is-dead-the-case- for-performance-per-watt/for-performance-per-watt/ ►► Apple Mac Mini Page – http://www.apple.com/mac-mini/Apple Mac Mini Page – http://www.apple.com/mac-mini/ ►► Beaglebone Black Mini PC – http://beagleboard.org/ProductsBeaglebone Black Mini PC – http://beagleboard.org/Products ►► Raspberry Pi Project – http://www.raspberrypi.org/Raspberry Pi Project – http://www.raspberrypi.org/ ►► Arduino Open Platform – http://www.arduino.cc/Arduino Open Platform – http://www.arduino.cc/ ►► Tiny Green PC – http://www.tinygreenpc.com/Tiny Green PC – http://www.tinygreenpc.com/ ►► Iridis Pi Project Supercomputer - http://www.southampton.ac.uk/~sjc/raspberrypi/Iridis Pi Project Supercomputer - http://www.southampton.ac.uk/~sjc/raspberrypi/ ►► CubieBoard Mini PC –CubieBoard Mini PC – http://cubieboard.org/http://cubieboard.org/ ►► Rikomagic Android Mini PC –Rikomagic Android Mini PC –http://www.rikomagic.co.uk/http://www.rikomagic.co.uk/ ►► Encore ENTC 1000 Thin client - http://www.encore-usa.com/us/product/ENTC-1000Encore ENTC 1000 Thin client - http://www.encore-usa.com/us/product/ENTC-1000 ►► ProxMox Open Virtual Environment -ProxMox Open Virtual Environment - http://www.proxmox.org/http://www.proxmox.org/ ►► Computadora Industrial abierta Argentina – http://www.proyecto-ciaa-com.arComputadora Industrial abierta Argentina – http://www.proyecto-ciaa-com.ar ►► CO2 Prices webpage for emissions trade -CO2 Prices webpage for emissions trade - http://co2prices.eu/http://co2prices.eu/
  27. 27. Autor: Ing. Fernando M. Villares Terán 12/2014Autor: Ing. Fernando M. Villares Terán 12/2014 Bajo licencia Creative CommonsBajo licencia Creative Commons http://creativecommons.org/http://creativecommons.org/ Atribución-CompartirIgual 2.5 Argentina (CC BY-SA 2.5)Atribución-CompartirIgual 2.5 Argentina (CC BY-SA 2.5) Consultas: contacto@intelix.com.arConsultas: contacto@intelix.com.ar www.intelix.com.arwww.intelix.com.ar TODAS LAS MARCAS REGISTRADAS NOMBRADAS OTODAS LAS MARCAS REGISTRADAS NOMBRADAS O UTILIZADAS EN ESTA PRESENTACIÓN SON PROPIEDAD DE SUSUTILIZADAS EN ESTA PRESENTACIÓN SON PROPIEDAD DE SUS RESPECTIVOS DUEÑOS Y NO DEBEN SER USADAS SIN LARESPECTIVOS DUEÑOS Y NO DEBEN SER USADAS SIN LA CORRESPONDIENTE AUTORIZACIÓN DE LOS MISMOS.CORRESPONDIENTE AUTORIZACIÓN DE LOS MISMOS.

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