ENSAYO unidad 6

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CIUDAD VALLES
INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES
MATERIA:
Desarrollo sustentable
PRESENTADO POR:
CASAS GARCÍA JULIÁN
CASTILLO CÓRDOVA JESSICA IRINET
PORTILLA CRUZ CARLOS ALBERTO
TORRES LEDEZMA KORAL
PROFESOR:
ING. VÍCTOR C. HUERTA CASTILLO
GRUPO “A”
http://desarrollosusisca.jimdo.com
CIUDAD VALLES, S.L.P. 30 de Noviembre del 2011
El origen del nombre de Ingeniería de Sistemas se remonta a las definiciones
planteadas por IBM (década del 70) y la Bell Telephone (década del 60),
ambas diferentes.
Como sabemos IBM es una transnacional dedicada, principalmente a la
fabricación de computadoras en diferentes plataformas. Su área inicial de
desarrollo, la fabricación de computadoras (amparadas en las técnicas de
electrónica digital, arquitectura de computadoras, teoría de sistemas operativos
y en otras ciencias y técnicas pertenecientes a la Computación) se ha
complementado con el desarrollo posterior de las áreas de Ing. de Software e
Informática.
Esta área comenzó a desarrollarse en la segunda parte del siglo xx con el veloz
avance de la ciencia de sistemas. Las empresas empezaron a tener una
creciente aceptación de que la ingeniería de sistemas podía gestionar el
comportamiento impredecible y la aparición de características imprevistas de
los sistemas.
El ingeniero en sistemas computacionales es un profesional que puede prestar
sus servicios en cualquier organización productiva de bienes y servicios, del
sector público, privado y social. De igual forma estará capacitado para
desempeñarse de manera dependiente, prestando sus servicios perfeccionares
a creación, mantenimiento, desarrollo de aplicaciones así como la adquisición,
mantenimiento de equipo, creación de sistemas de redes, y comunicación y
utilización de la multimedia en su desarrollo perfeccionar.
Hoy en día un ingeniero en sistemas analiza, desarrolla y programa modelos
matemáticos estadísticos y de simulación. Y también reconoce y se guía por
los aspectos sociales, profesionales y éticos en su entorno.
Coordina y realiza investigaciones que fortalecen el desarrollo cultural,
científico y tecnológico como también aplica nuevas tecnologías a la solución
de problemas de su entorno laboral como a su vez desarrolla y administra
sistemas de información, redes de computadoras y aplicaciones distribuidas.
¿Pero como puede ayudar un ISC en el mejoramiento del medio
ambiente?
Administración de la energía
Gran cantidad de energía eléctrica es necesaria para que puedan operar los
diferentes equipos de cómputo, desde estaciones de trabajo hasta grandes
servidores y los diferentes suministros necesarios como los datacenters que los
alojan, el aire acondicionado, la iluminación, UPS, racks, entre otros, esto con
el fin de satisfacer las demandas de información de los usuarios. Hoy día las
empresas consumidoras y productoras de equipos de cómputo, preocupadas
por mejorar este aspecto, están tomando acciones para la reducción del
consumo de energía, esta es una de las principales metas del green
computing.
Es evidente la importancia de la implementación de medidas para el ahorro de
energía. Esto puede empezar desde la simple acción de apagar un equipo que
no se está utilizando, según Johna Till Johnson, presidente de Nemertes
Research la simple acción del apagado puede resultar en un decremento en
cerca del 50% del consumo energético por cada 100 servidores. Steven Brasen
analista de Enterprise Management Associates tiene una opinión similar, él dice
que en promedio, los negocios que introducen administración automatizada de
energía reducen en 20% el consumo energético, en este caso significa
alrededor de $1 millón ahorrado por la compañía que tiene alrededor de 10,000
computadoras de escritorio. Grandes compañías como BMC, CA, HewlettPackard e IBM han agregado aplicaciones que administran la energía a sus
centros de datos.3
Otro aspecto a considerar para la reducción de la energía en los equipos de
cómputo es la implementación de procesadores ahorradores de energía que
utilizan el algoritmo DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) el cual
reduce el consumo de energía, cambiando el voltaje y la frecuencia del
procesador en forma dinámica, éste algoritmo ha dado lugar a otros algoritmos
inteligentes como el EnergyFit el cual procesa los requerimientos y modifica el
voltaje del CPU en tiempo real para minimizar el gasto de energía, así también
el CPU Miser que administra el CPU para reducir la energía utilizada.
Algunas de las empresas que están realizando un mejor uso de la energía
eléctrica, utilizando fuentes de energía alternativa o minimizando el uso de
energía eléctrica son: Google con la utilización de servidores eficientes,
servidores que minimizan el consumo eléctrico, estrategia de reducción de
energía en los centros de datos, y otros.4
Aunque en México aún no es muy claro el consumo energético
específicamente en equipos de cómputo y su impacto económico y ambiental,
existen varios organismos gubernamentales cuya misión es el cuidado de los
recursos naturales, la ecología y el medio ambiente. Por ejemplo, la CONAE
(Comisión Nacional de Ahorro de Energía) es el organismo que se encarga del
estudio en el ahorro de energía, ya que sólo en México poco más del 85% de
los energéticos provienen de recursos no renovables como el carbón y los
hidrocarburos, de este modo, la CONAE emite una serie de Normas Oficiales
de Eficiencia Energética de carácter obligatorio y que tienen como objetivo la
preservación de los recursos naturales, éstas normas deben aplicarse en todos
los productos e instalaciones de la República Mexicana. Hay varios tipos de
Normas que, según estudios de la CONAE ofrecen un potencial ahorro
económico, existen NOM (Normas Oficiales Mexicanas) por ejemplo, para
sistemas de alumbrado, refrigeradores y calentadores domésticos, entre otros,
sin embargo no hay aún una norma específica para el ahorro de energía en el
rubro de los equipos de cómputo.
Es la iniciativa de la empresa la razón por la que se llevan a cabo ciertas
estrategias de uso eficiente de energía eléctrica, sabiendo que con ello se
obtiene una reducción de costos, y un cuidado de los recursos naturales, por
ejemplo la Compañía Mexicana de Aviación que, con apoyo de la CONAE ha
hecho revisiones de sus instalaciones y han implementado políticas y mejoras
en el uso de la energía eléctrica, en este caso incluye el uso de equipo de
cómputo en modo de ahorro de energía y, junto con otras medidas como la
adecuación de los niveles de iluminación y reducción de lámparas instaladas, entre otros-, ha logrado los siguientes ahorros: en energía eléctrica 242,000
kW-h, en ahorro económico 964 600 $/mes y en reducción en emisiones
contaminantes 100 ton CO2/mes.5
Huella de carbono
El término huella de carbono es ampliamente utilizado como amenaza al
cambio climático global. De acuerdo con Wiedmann & Minx, la creencia común
es que la huella de carbono son ciertas cantidadess de gases asociados con la
producción y actividades, propias de los humanos, que son responsables por
cambios en el clima. En la mayoría de los casos, la huella de carbono es un
sinónimo de emisión de dióxido de carbono u otros gases de efecto
invernadero expresados en CO2. De acuerdo a ETAP (2007), la huella de
carbono, es la medida del impacto que las actividades humanas tienen sobre el
medio ambiente en términos de la cantidad de gases producidos. Medidas en
toneladas de dióxido de carbono.
Algunas de las consecuencias del cambio climático global son: extremos en
temperaturas y precipitaciones que resultan en inundaciones en algunas áreas
y sequías en otras, inicio de más frecuentes y más poderosos huracanes,
crecimiento en el nivel del mar debido al derretimiento de la capa de hielo.
Materiales reciclables
Actualmente, con los cambios tan rápidos y el abaratamiento de la tecnología,
hay cada vez mayor tendencia a cambiar rápidamente los productos
electrónicos, como las computadoras, los celulares, los reproductores de
música, entre otros. de modo que el desecho de estos artefactos por volverse
"obsoletos" genera una gran cantidad de basura electrónica. Cada año en
México se desechan entre 150,000 y 180,000 toneladas de basura electrónica,
que incluye televisores, computadoras, teléfonos fijos y celulares, grabadoras y
aparatos de sonido, reveló el Diagnóstico sobre la generación de basura
electrónica en México. Según este estudio, elaborado por el Instituto Nacional
de Ecología, en América Latina entre 57 y 80% de estos productos termina en
basureros o se acumula en hogares y empresas. Entre 5 y 15% se canaliza a
un programa de recuperación y reutilización de partes, mientras que entre 10 y
20% se somete a reciclado primario (plásticos y metales ferrosos), y tan sólo
0.1% recibe tratamiento certificado de contaminantes.
Pronósticos de la Asociación Internacional de Reciclaje Electrónico indican que
para el 2010 en México se descartarán 400 millones de aparatos electrónicos.
Lamentablemente en México, el tema del reciclaje electrónico no existe en la
cultura o leyes de modo que obliguen al ciudadano a llevar cualquier tipo de
basura electrónica a un centro de reciclaje. De este modo, la basura electrónica
se
acumula
contaminando
la
tierra,
el
aire
y
el
agua.
Así, surgen algunas iniciativas por contrarrestar este problema, por ejemplo, la
compañía Dell, que en México recicla gratuitamente todos los productos de su
marca, solo cobra en caso de cancelar la fecha programada para recoger el
acopio, en esta página se puede obtener mayor información ([20]). La empresa
Apple ha lanzado una convocatoria para que todos los usuarios lleven sus
computadoras viejas, teléfonos celulares y reproductores MP3 de cualquier
marca a las Apple Premium Resellers para que sean reciclados. En el caso de
celulares, Motorola tiene acopio y disposición final de cualquier marca de
celulares y baterías. Motorola en México ha señalado que buscará pasar del
desecho final al reciclaje. Movistar no cuenta con programas de acopio y
reciclaje permanente en México, sólo desarrolla esporádicamente campañas de
acopio. Nokia y otras empresas han formado parte de esta iniciativa, así como
la Procuraduría Federal de Protección al Ambiente (Profepa) instalando
contenedores en sus oficinas para este fin.
La fase completa del ciclo de vida de una computadora en que se deben tener
consideraciones de protección ambiental abarca el desarrollo, diseño,
manufactura, operaciones, uso del cliente y la disposición del equipo hacia el
fin de su vida útil. En este aspecto, por ejemplo se puede observar el caso de la
empresas Sony de México, que ha implementado una serie de medidas en
protección al medio ambiente, como el desarrollo de tecnología limpia, es decir,
productos libres de sustancias peligrosas y 100% reciclables, la certificación del
Fideicomiso para el Ahorro de Energía Eléctrica (FIDE), la colaboración con
World Wildlife Fund (WWF) (organización mundial de conservación ecológica),
ser miembro principal de Eco-Patent Commons (organización dedicada a
promover patentes tecnológicas que beneficien al medio ambiente) y el manejo
de un plan Green Management 2010 (Gerencia verde) con el objeto de
proteger al ambiente en el ciclo total de negocio.
En la siguiente página ([21]) se puede observar el proceso de una empresa
española en cuanto a Tecnologías de reciclaje de aparatos eléctricos y
electrónicos, en donde se pueden observar las técnicas de reciclaje, las fases
del proceso de reciclaje y las líneas de reciclaje.
Tecnologías verdes
A continuación se explican algunas de las tecnologías verdes que más se
utilizan:
Centros de datos
Es importante un adecuado diseño de la base de datos, ya que es en éste
donde se aloja todo la infraestructura de soporte a los diversos servicios
computacionales, y una estructura adecuada permitirá buenos ahorros de
energía, de espacio y de costos a mediano y/o largo plazo; cada compañía
debe elegir el diseño que sea adecuado a su propia empresa, no se trata de un
procedimiento estricto, sino de buenas prácticas en el diseño de los centros de
datos.
Buscando la reducción de energía se puede empezar por la acción más simple
que es apagar el equipo que no se esté utilizando. Otra cuestión a considerar
es la reducción del hardware, esto consiste en realizar un estudio del
porcentaje que realmente se usa de cada equipo de cómputo, en donde, según
IDC, sólo se ocupa aproximadamente el 15%, así, una vez obtenido el
resultado del estudio en cada equipo de la empresa, pueden agruparse
aquellos que tengan poco uso en un solo equipo –a menos que las
particularidades de cada servicio no lo permitan.
Otro aspecto importante es considerar la posibilidad de reubicar el data center
en algún lugar que ofrezca reducción de energía o mejor aprovechamiento de
la energía renovable, como lo ha hecho Google, que ha reubicado sus centros
de datos cerca de las centrales hidráulicas para aprovechar al máximo esta
fuente de energía y reducir sus costos. En el centro de datos de Microsoft en
San Antonio hay sensores que miden todo el consumo de energía, utilizan un
software de administración de energía desarrollado internamente llamado Scry,
cuentan con virtualización en gran escala y reciclan el agua usada para el
enfriamiento del centro de datos.
Asimismo, la implementación de software orientado a arquitecturas puede
ayudar a mejorar el desempeño de la aplicación alojada en el centro de datos.
De acuerdo con IBM, cada watt de energía en una aplicación que está en un
servidor está soportada por 27 watts de energía asociados con el soporte
aproximado en el centro de datos, en cuanto al respaldo de la información,
almacenamiento y otros. En tanto más eficiente sea la aplicación, su impacto
en el hardware será menor, aún sin el uso de virtualización. Otra consideración
importante es la tecnología para el ahorro de espacio y energía en el
almacenamiento. En un estudio llevado a cabo por NetApp (vendedores de
tecnologías de almacenamiento) con investigadores de la Universidad de
California en Santa Cruz, se encontró que 95% de los archivos almacenados
en dos grandes empresas fueron abiertos una sola vez en cuatro meses. Con
este estudio se confirma que una gran proporción de archivos almacenados es
usado rara vez, y junto con la idea de que el almacenamiento pueda quedar
offline, son ideas para fabricar técnicas que permiten utilizar menos energía. En
este aspecto se encuentra la tecnología MAID (Massive Array of Idle Disk)
cuyos discos se apagan cuando no están activos.
De acuerdo con un estudio de Sun Microsystems, las tendencias de los centros
de datos son:
1) La consolidación del centro de datos hará descender los costos
operacionales.
2) El costo de la energía operacional de los servidores sobrepasará su propio
costo en los próximos 5 años.
3) Más consumidores adoptarán el uso de clientes livianos.
4) Más aplicaciones se ejecutarán fuera del centro de datos como Software as
a Service y Social Networking.
5)
La
automatización
de
los
centros
de
cómputo
avanza.
6) Los cuellos de botella de memoria y E/S serán el próximo problema de
capacidad
que
habrá
que
resolver
y
7) Diseño de centros de datos modulares.
Virtualización
La virtualización es una tecnología que comparte los recursos de cómputo en
distintos ambientes permitiendo que corran diferentes sistemas en la misma
máquina física. Crea un recurso físico único para los servidores, el
almacenamiento y las aplicaciones. La virtualización de servidores permite el
funcionamiento de múltiples servidores en un único servidor físico. Si un
servidor se utiliza a un porcentaje de su capacidad, el hardware extra puede
ser distribuido para la construcción de varios servidores y máquinas virtuales.
La virtualización ayuda a reducir la huella de carbono del centro de datos al
disminuir el número de servidores físicos y consolidar múltiples aplicaciones en
un único servidor con lo cual se consume menos energía y se requiere menos
enfriamiento. Además se logra un mayor índice de utilización de recursos y
ahorro de espacio.
La tendencia hacia la virtualización en los Estados Unidos comenzó con la
crisis de generación de energía del 2006. Las investigaciones mostraban que el
consumo de energía aumentaría de 15% a 18% cada año, mientras que la
oferta en un 6% a 9% anual. Con la virtualización las empresas lograron reducir
su consumo de energía disminuyendo costos y al mismo tiempo su daño al
ambiente.
Gartner estima que los ingresos mundiales por la virtualización aumentarán en
un 43% de $1.9 billones de dólares en 2008 a $2.7 billones de dólares en 2009.
La penetración global de la virtualización alcanzará el 20% en el 2009, del 12%
en el 2008. En Latinoamérica se estima que la implementación de la
virtualización aumenté en un 30% durante el 2009.
La adopción de la virtualización está impulsada por la necesidad de reducir
costos, aumentar la velocidad de despliegue de las aplicaciones y reducir el
impacto al medio ambiente disminuyendo la huella de carbono de las
organizaciones.
Cliente / Servidor
El ambiente cliente/servidor algunas veces referido como cliente liviano
mantiene el software, las aplicaciones y los datos en el servidor. Se puede
tener acceso a la información desde cualquier ubicación y el cliente no requiere
mucha memoria o almacenamiento. Este ambiente consume menos energía y
enfriamiento.
Para obtener la certificación Estrella de Energía de la EPA, las computadoras
en modo de inactividad o suspensión no deben consumir más de 50 watts. Hoy
en día se necesitan equipos que consuman menos energía y ya se han
desarrollado computadoras de alto rendimiento energético como Fit PC y
Zonbu PC, con capacidad suficiente para ejecutar un sistema operativo, pero
tan compactas que sólo consumen 5 watts. Empresas como Sun Microsystems
también han desarrollando clientes livianos, Sunray que utiliza de 4 a 8 watts
debido a que las actividades de procesamiento se realizan en el servidor. Un
dato interesante es que en un día, estos equipos consumen menos energía de
lo que una computadora tradicional consume en una hora.
Los clientes livianos junto con la virtualización reducirán considerablemente el
consumo de energía. De acuerdo con Gartner, si las interfaces de usuario de
todas las aplicaciones de las computadoras personales fueran virtualizadas a
un modelo cliente liviano / servidor, los costos indirectos de TI se reducirían en
un 50%.17 Asimismo según el Dr. Hartmut Pflaum, un investigador de
Fraunhofer, mientras que las computadoras de escritorio consumen alrededor
de 85 watts en promedio, los clientes livianos incluyendo sus servidores utilizan
de 40 a 50 watts. Si se redujera la cantidad de energía utilizada por diez
millones de computadoras personales en las empresas se podrían disminuir
485,000 toneladas de emisiones de carbono al año, así como el ahorro de 78
millones en los costos de la electricidad.
Redes informáticas
Red informática es la aplicación de un conjunto de computadoras a un
problema en común al mismo tiempo, usualmente para un problema técnico o
científico que requiere un gran número de ciclos de procesamiento o el acceso
a grandes cantidades de datos. Es una forma distribuida de nodos que está
compuesta de un clúster de computadoras acopladas y conectadas actuando
en conjunto para resolver tareas muy largas, usualmente utilizada para
problemas
computacionalmente
intensivos,
normalmente
científicos,
matemáticos o escolares.
Las redes informáticas hacen posible que múltiples instituciones combinen de
forma colaborativa sus recursos para resolver problemas que son de cómputo
intensivo, en años recientes las redes informáticas se han mudado a la
adopción de la arquitectura orientada a objetos (SOA por sus siglas en Inglés).
Esto es confirmado por Goble y De Roure (2007) quienes dicen que la
obicuidad de las SOA es un conductor en la investigación de soluciones más
ágiles en el campo científico e industria.
Las redes informáticas están cambiando su postura de una simple súper
máquina que reside dentro del centro de datos en una institución en específico
y moviéndose a una colección de computadoras separadas geográficamente.
Computación en nube
Computación en nube es una forma de computación distribuida que
proporciona a sus usuarios la posibilidad de utilizar una amplia gama de
recursos en redes de computadoras para completar su trabajo. 20 Los recursos
se escalan de forma dinámica y se proporcionan como un servicio a través de
Internet. Los usuarios no necesitan conocimientos, experiencia ni control de la
infraestructura tecnológica. Al utilizar computación en nube las empresas se
vuelven más ecológicas porque disminuyen su consumo de energía al
incrementar su capacidad sin necesidad de invertir en más infraestructura.
Además se aumenta la tasa de utilización del hardware ya que se comparten
los recursos.
Tele trabajo
Definido por Merrian-Webster como el trabajo en casa con el uso de un enlace
electrónico con la oficina central, el tele trabajo hace posible para los
empleados de una organización permanecer en casa y hacer su trabajo sin
tener presencia en la oficina, al no ir a la oficina principal, hay una reducción en
la cantidad de gas utilizado por el empleado, lo cual resulta en menos
contaminación debido a quitar al menos un coche del camino por día.
Las compañías pueden lograr una reducción en su huella de carbono de
distintas maneras. Siendo la primera de ellas que la empresa busque
implementar una iniciativa ecológica dentro de sus centros de datos o dentro de
su consumo de energía. Otras formas de contribuir con la disminución de la
huella de carbono son el aprovechamiento de las tecnologías. Un ejemplo
podría ser el tele trabajo (telecommuting) ya que reduce el consumo de gas
utilizado por el empleado lo cual resulta en menos contaminación. Un reporte
emitido por la asociación americana de electrónicos (AES por sus siglas en
Inglés) encontró que 1.35 billones de galones de gasolina podrían ser
ahorrados si cada trabajador de Estados Unidos, con habilidades para hacer
tele trabajo, no se trasladará a las oficinas remotas 1.6 días por semana.
Además de la ayuda a las empresas en la reducción de la huella de carbono, el
tele trabajo puede ser, además, utilizado como herramienta de reclusión y
retención. Un estudio reciente a más de 1400 directivos arrojo que 1/3
encuentra el tele trabajo como el principal incentivo para atraer a los mejores
empleados y cerca de la mitad del resto piensa que es su segundo mejor
incentivo después de lo económico.