La nube, solución eficiente para descarbonizar los centros de datos

El rápido avance de las tecnologías digitales ha acelerado la construcción de cientos de centros de datos en todo el planeta. En estos emplazamientos físicos, donde se alojan ordenadores, redes y equipos de TI, se almacenan, comparten y administran datos críticos que permiten el funcionamiento diario de empresas y consumidores. Estados Unidos cuenta, actualmente, con 2.701 centros de datos repartidos por todo el país, seguido de Alemania con 487, Reino Unido con 456 y China con 443, según recoge el documento El consumo de energía y agua en los centros de datos: riesgos de sostenibilidad, elaborado por Mar Hidalgo, analista principal del Instituto Español de Estudios Estratégicos (IEEE).

Las proyecciones estiman que la cantidad total de datos consumidos a nivel mundial aumentará rápidamente. Si en 2020 se alcanzaron los 64,2 zettabytes (medida de capacidad de almacenamiento digital), en 2025 la cifra podría superar los 180 zettabytes, señala el texto. Además se espera que, en 2023, unos 5.300 millones de personas tendrán acceso a internet y cerca de 29.300 millones de dispositivos estarán conectados con velocidades de acceso que aumentarán a un promedio de 110 Mbps.

Estos avances en materia de digitalización no supondrían problema alguno si no fuera por la gran cantidad de energía que los centros de datos necesitan para evitar el sobrecalentamiento de sus instalaciones y funcionar correctamente. Los servidores y equipos alojados en estos emplazamientos se han convertido en auténticos devoradores de energía -y también de agua-, además de en grandes emisores de carbono a nivel mundial, según el documento publicado por el IEEE.

Concretamente, el texto señala que la tecnología de la información y las comunicaciones consume entre un 5% y un 9% de la electricidad producida en el mundo. Solamente en la Unión Europea, los centros de datos son responsables por sí solos del 2,7% de la demanda de electricidad y se espera que su consumo aumente en un 3,21% en 2030. Este elevado consumo de energía hace que estos espacios físicos representen hasta un 5% de las emisiones de gases de efecto invernadero, cantidad comparable a la que emite la industria de la aviación. En el caso del agua, gran parte de la consumida por los centros de datos proviene de fuentes potables que abastecen a hogares y empresas. Lo preocupante es que algunos de estos emplazamientos se ubican en regiones propensas a sequías, escasez y restricciones de agua.

Afrontar el problema de la sostenibilidad energética de los centros de datos no es una tarea sencilla, de ahí que este asunto se haya convertido en uno de los grandes retos de los Gobiernos para los próximos años.

Una de las soluciones que se está implementando cada vez con más fuerza para intentar amortiguar su elevado consumo energético es el uso de energías renovables. Además de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de estos espacios, las fuentes renovables protegen de la volatilidad de los precios de la energía y reducen su impacto ambiental, de ahí que los principales operadores de centros de datos como Amazon, Microsoft, Meta y Google, lideren la adquisición corporativa de energía renovable a través de PPAs.

A nivel estatal, también se están produciendo avances para combinar tecnologías digitales y energía. En Dubai, por ejemplo, se está construyendo el centro de datos ecológico más grande de África y Oriente Medio alimentado por energía solar con una capacidad superior a 100 MW. Plataformas digitales como Netflix también están avanzando hacia la descarbonización mediante su participación en un proyecto para medir y reportar la huella de carbono de sus servicios digitales.

Otra de las opciones contempladas se centra en el estudio de nuevas ubicaciones para los centros de datos. Hablamos de regiones con climas fríos, como Finlandia y Noruega, en lugar de desiertos cálidos como el de Nevada, así como de la inmersión subacuática de los centros de datos en el mar cerca de grandes núcleos metropolitanos, un nuevo tipo de ingeniería marina que ahorra energía y recursos e integra tecnología, big data, y renovables con un gran potencial para promover el desarrollo verde de la industria de datos.

El informe del IEEE también señala el agrupamiento de servidores en grandes centros conocidos como hiperescaladores como una opción más para frenar el consumo energético, donde varios miles de servidores están conectados en red. Esta última solución disminuye la cantidad de servidores a alimentar y enfriar, lo que deriva en un importante ahorro de electricidad.

Migrar las cargas de trabajo a la nube

Los últimos estudios revelan que una de las mejores formas de afrontar el desafío de la descarbonización de los centros de datos es trasladar parte de sus cargas de trabajo o todas ellas a la nube, todo un desafío que requiere una adecuada planificación. El último pronóstico de la empresa Gartner Inc, afirma que el mercado mundial de la computación en la nube crecerá un 20,7% en 2023 hasta alcanzar un valor de 591.800 millones de dólares, frente a los 490.300 millones de dólares de 2022.

Un claro ejemplo de eficiencia es el caso de la plataforma Amazon Web Services (AWS). La firma global de investigación y asesoría 451 Research, perteneciente al Grupo S&P Global Market Intelligence, ha demostrado que la infraestructura utilizada por AWS es 3,6 veces más eficiente energéticamente que la media de los centros de datos empresariales de EEUU y hasta cinco veces más que el promedio en Europa.

La encuesta realizada por 451 Research a más de 300 empresas de más de una veintena de sectores diferentes en EEUU, también refleja que AWS es capaz de reducir la huella de carbono de la carga de trabajo de los clientes en casi un 80% en comparación con los centros de datos empresariales encuestados y hasta un 96% cuando funciona con energía 100% renovable, objetivo que pretende alcanzar en 2025.

El consumo de energía también se puede reducir significativamente cuando se migran las cargas de trabajo de los centros de datos tradicionales (TDC) a la nube, según los datos recopilados por la empresa de computación en la nube Cloudamize Inc en más de 40.000 máquinas ubicadas en unos 300 centros de datos.

Concretamente, el documento indica que dichas migraciones reducirán el uso de energía en un factor de 4,5 a 7,8 cuando se utiliza la estrategia Lift-and-Shift, también conocida como rehosting. Esta técnica implica mover la aplicación y todos los datos asociados a una plataforma en la nube sin tener que rediseñar la aplicación.

Además de reducir las emisiones, la mayor sostenibilidad de las operaciones en la nube también ayuda a las empresas a controlar e, incluso, reducir sus costes, además de aumentar el rendimiento y la seguridad. La empresa GE Oil & Gas, consiguió reducir el Coste Total de la Propiedad (TCO) un 52% cuando migró más de 500 aplicaciones a AWS, la mayoría de las veces utilizando la técnica del rehosting. Los resultados concretos fueron no solo menores costes de TI, sino también una mayor velocidad de comercialización y más agilidad para competir en una industria que afronta inmensos desafíos del mercado.

Según datos de Cloudamize, el uso de energía se puede reducir incluso de tres a cinco veces más cuando se implementa el autoscaling o autoescalado. Este método, que permite ajustar automáticamente los recursos según la carga de trabajo que se soporta en cada momento, consigue optimizar el uso de los recursos cloud para poder ahorrar costes, ser más eficientes y ofrecer mayor calidad de servicio.