Case de Sucesso
PETROBRAS CONSEGUE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA AO
APRIMORAR INFRAESTRUTURA DE TI
PERFIL
A Petrobras é uma sociedade anônima de capital aberto, cujo maior acionista é o Governo do Brasil. Como uma empresa integrada de energia, opera em diversos campos: exploração e produção, refino, comercialização e transporte de óleo e gás natural, petroquímica, distribuição de derivados, energia elétrica, biocombustí-veis e outras fontes renovábiocombustí-veis de energia.
Uma de suas principais finalidades é estar entre as cinco maiores empresas inte-gradas de energia do mundo até 2020. Presente em 28 países, seu plano de negó-cio 2011-2015 prevê um investimento de US$ 224,7 bilhões de dólares. Atualmen-te a empresa conta com cerca de 100 plataformas de produção, 16 refinarias, 30 mil quilômetros em dutos e mais de sete mil postos de combustíveis.
Um dos maiores desafios enfrentados pela empresa desde sua criação, em 1953, foi desenvolver tecnologia que permitisse a extração de petróleo em águas pro-fundas e ultrapropro-fundas do oceano, onde se encontram mais de 90% das reservas da companhia. Suas reservas giram em torno de 14 bilhões de barris de petróleo, mas estima-se que esse número seja duplicado nos próximos anos. Com a explo-ração do pré-sal, o País pode se tornar o 4º maior produtor mundial de petróleo até 2030. O valor da marca gira em torno de US$ 19,7 bilhões de dólares, sendo a 8ª maior empresa do mundo em valor de mercado.
SITUAÇÃO
A área de TIC da Petrobras decidiu construir um novo Data Center para consolidar dois CPDs que a empresa tinha contratado no modelo de colocation no Rio de Janeiro; dois outros CPDs menores, no estilo sala-cofre, que estavam em prédios da própria empresa na mesma cidade; além de cinco CPDs distribuídos nas gerên-cias regionais.
A proposta era ocupar o novo Data Center, chamado de Centro Integrado de Pro-cessamento de Dados da Petrobras (CIPD), de forma racional para maximizar seu tempo de uso. Isto é, escolher equipamentos e tecnologias que oferecessem alto desempenho com baixo consumo de energia e alta densidade de ocupação. Trazer todos os equipamentos dos CPDs existentes para o CIPD esgotaria precoce-mente o espaço físico, bem como a capacidade de energia disponível. Desta ma-neira, a empresa tinha três grandes desafios: construir um CPD verde e estrutura-do; implementar tecnologias emergentes que possibilitassem alcançar o primeiro desafio; e realizar a migração das aplicações com o mínimo de downtime, garan-tindo a manutenção da continuidade do negócio.
SOLUÇÃO
Critério Verde de Avaliação de Equipamentos
Após o projeto de tecnologias para o CIPD, foi efetivada a aquisição de toda infra-estrutura necessária para a ocupação do Data Center. Para garantir que os equipa-mentos adquiridos estivessem alinhados com o conceito de Green IT, a Petrobras elaborou o Critério Verde de Avaliação de Equipamentos.
Tal critério consistia em pontuar o consumo elétrico em kVA e a ocupação de espaço físico em RUs (Rack Units) dos equipamentos nos processos de licitação, a fim de calcular o custo operacional. Esses valores seriam transformados em mo-netários para possibilitar que tais métricas fossem adicionadas ao preço final da solução. Para compor a fórmula a seguir, foi utilizado o ciclo de vida dos equipa-mentos, que é de 5 anos.
Fórmula de cálculo
Custo operacional = [(consumo em kVA x custo por kVA x 70%) + (total de RUs x custo por RU)] x 5 anos
O preço vencedor das licitações foi formado pelo custo operacional calculado pela fórmula acima e somado à proposta comercial da solução. Com isso, assegurou-se que as soluções ganhadoras, além de terem os melhores preços, também estavam alinhadas com a ideia de obtenção de um CPD Verde.
Projeto de Arquitetura
Finalizadas as aquisições, foi elaborado um Projeto de Arquitetura para o CIPD. Nele foram acompanhadas as implantações de cada uma das tecnologias adquiri-das, garantindo que a integração entre elas fosse de fato implementada no am-biente produtivo. Do mesmo modo, todo o trabalho foi documentado em deta-lhes em High Level e Low Level Designs disponibilizados por cada um dos fabri-cantes das tecnologias adotadas, possibilitando os trabalhos estruturados de quality assurance, health-checks e redesenho quando necessário.
O tempo total de implantação do projeto foi de quatro anos e envolveu cerca de 200 pessoas. Algumas iniciativas desse projeto, somadas às do Critério Verde de Avaliação de Equipamentos, tiveram impacto decisivo na economia de consumo de energia e espaço físico no CIPD, a saber:
• Otimização na refrigeração e gestão do fluxo de ar do CIPD: foram instalados ven-tiladores de velocidade variável; optou-se por corredores quente e frio, melhorando a distribuição do ar; pelo uso de placas perfuradas com vazão variável; por ferramen-tas de gestão de fluxo de ar e pela implementação de novos limites de temperatura e umidade. Estudos indicam que cada grau centígrado de elevação no parâmetro de temperatura equivale a 2% de economia de energia, dependendo de cada insta-lação.
• Virtualização: este processo se tornou um componente chave para o desenvol-vimento de uma estratégia eficiente na busca da redução de energia elétrica. Os maiores problemas enfrentados nos CPDs são o uso da capacidade elétrica total e o uso de servidores subutilizados e obsoletos.
• Substituição de servidores obsoletos: aqueles com mais de 4 anos de uso e que foram fabricados numa época em que inexistia a preocupação com consumo de energia e escassez de espaço físico nos CPDs. Foi elaborado um estudo para substituição de todos os equipamentos obsoletos da área corporativa com o obje-tivo de que a ocupação do CIPD seja, além de “verde”, a mais racional possível. Um aliado importante dessa lógica foi a adição da cobertura da garantia, manutenção e suporte técnico para todo o ciclo de vida do equipamento já no ato da licitação,
R$ 25 milhões. Além de economizar 87% do espaço físico e 60% do consumo elétrico, o projeto entregou 26% a mais em capacidade de processamento e pro-moveu uma economia de custo de operação de 60% no ciclo de vida de 5 anos dos equipamentos.
Entre os mais relevantes benefícios, o processo de virtualização proporcionou as seguintes economias no consumo de energia:
• Redução de 85% no consumo de energia elétrica; • Redução total de 678.852 kWh/mês;
• Previsão de se alcançar 96% de redução no consumo elétrico quando a infraes-trutura estiver totalmente ocupada.
O Critério Verde para Avaliação de Equipamentos, por sua vez, viabilizou:
• Redução de 24% no consumo de cada servidor Blade;
• Redução de 48% no consumo de cada servidor físico rack-mountable; • Redução total de 241.085 kWh/mês;
• Substituição de servidores/storages obsoletos;
• Redução de 67% com a substituição dos servidores obsoletos; • Redução de 50% com a substituição dos storages obsoletos; • Redução de 561.989 kWh/mês.
Por consenso de mercado, o sistema de refrigeração consome entre 0,8 e 1,2 vezes o que os recursos computacionais consomem. Se considerarmos a menor economia garantida, houve uma redução adicional de 1.185.540 kWh/mês. Desta forma, o ganho total já alcançado é de 2.667.466 kWh/mês, redução de 63% e eco-nomia anual de R$ 15.147.051,00. Acompanhe a equivalências energéticas dessa economia:
• Equivale energeticamente a 1616 barris de petróleo por mês; • Redução de emissão de 1549 toneladas de CO2 por ano; • Retenção de carbono de 9785 árvores;
Além de todos os ganhos acima, a empresa ainda registrou:
• Redução em até 70% na janela de backup;
• Redução em 60% na área armazenada de backup; • Redução em 60% na utilização de fibra ótica; • Redução em 40% na utilização área armazenada; • Virtualização de 80% dos servidores (Meta 95%); • Redução em 80% no cabeamento para servidores; • Redução de 63% no consumo elétrico;
• Redução em 40% na dissipação do calor; • Redução em 80% na ocupação de área.
FALA, CIO!
ÁLVARO ADRIANO ROCHA MARTINS
CIO da Petrobrás
"Obtivemos um prêmio pelas características do projeto que desde a sua concepção, em 2006, levou em consideração todas as tecnologias e procedimentos para a máxima eficiência energética. Além desse grande diferencial, ainda conseguimos entregar em 2010 um CPD já preparado para utilização de todos os benefícios advindo da implantação da computação na nuvem. Foi um desafio implementar novas tecnologias simultaneamente e de forma transparente para as aplicações de negócio. Durante a implementação do projeto, contamos com o compromisso de nossos fornecedores e, em muitos casos, tivemos documentos de arquitetura elaborados e assinados a mais de seis mãos. Foi um trabalho que exigiu o envolvimento de toda a TIC, no sentido de imprimir um ritmo grande de mudança sem afetar a continuidade do negócio.”
