BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1 Green Computing
2.1.1 Pengertian Green Computing
Green computing bukan masalah memperkenalkan perubahan dalam lingkungan kerja yang statis. Sebaliknya, green computing adalah menangani variabel terbaru untuk persamaan di bisnis TI. Terdapat tiga karakteristik utama dari green computing: (1) peralatan TI harus efisien, (2) kapasitas peralatan TI harus sesuai dengan tugasnya, dan (3) biaya kepemilikan peralatan TI harus sudah termasuk biaya pengolahan ulang yang tepat (Webber, 2009:29).
Green technology adalah mengurangi dampak lingkungan dari departemen Teknologi Informasi (TI). Green hanya istilah lain untuk efisiensi penggunaan teknologi. Green IT adalah agenda efisiensi, tujuannya untuk mengurangi limbah dan pengeluaran yang tidak perlu. Pada beberapa titik, teknologi hemat energi akan dibutuhkan untuk menjangkau lebih dalam mengenai biaya pengeluaran (Lawrence, 2009:1).
Green IT merupakan istilah umum yang mengacu pada lingkungan TI dan sistem serta aplikasi dan praktiknya. Green IT tidak hanya melakukan penghematan energi pada subsistem yang terkait (hardware, software, perangkat penyimpanan, jaringan dan sistem komunikasi) tetapi juga dengan meminimalkan emisi karbon atau tidak memiliki dampak buruk pada lingkungan (San Murugesan, 2012:1).
Green IT berarah pada dua aspek kunci: internal dan eksternal. Pada awalnya hal ini mengacu dengan penurunan konsumsi energi dan emisi karbon dari proses TI itu sendiri. Sedangkan yang kedua mengacu pada penggunaan TI untuk menurunkan konsumsi energi dan emisi karbon dari seluruh organisasi (Unhelkar, 2011:4).
Dalam jurnal yang berjudul Green Computing: Practice of Efficient and Eco Friendly Computing Resources, green computing adalah studi dan praktik sumber daya komputasi yang efisien dan ramah lingkungan, kini tidak hanya
di bawah perhatian organisasi lingkungan, tetapi juga bisnis dari industri lainnya. Dalam beberapa tahun terakhir, perusahaan dalam industri komputer telah menyadari bahwa going green adalah kepentingan terbaik bagi organisasi, baik dalam hal hubungan masyarakat maupun mengurangi biaya (Chakraborty, 2009:33).
Green IT adalah kemampuan organisasi secara sistematis dalam menerapkan kriteria kelestarian lingkungan untuk desain, produksi, pengadaan, penggunaan dan pembuangan infrastruktur teknis TI dan manajerial dari infrastruktur TI yang ada (Molla, Cooper, and Pittayachawan, 2009:5).
Green ICT dapat diartikan sebagai cara mengembangkan industri TI secara berkelanjutan. Green ICT mempunyai manfaat dalam area ekonomi dan lingkungan. Selain itu juga membantu mengurangi dampak e-waste, memungkinkan desain interaksi berkelanjutan, dan mengurangi konsumsi energi dengan sistem komputerisasi (Tomlinson, 2010:3).
Green ICT tidak hanya sekedar mengurangi emisi karbon ataupun mengurangi konsumsi energi ICT perusahaan. Green ICT adalah pusat teknologi yang berkelanjutan. Green IT menyediakan: (1) alat pengukuran, (2) tempat penyimpanan data, dan (3) mekanisme pelaporan (Philipson, 2010:4). Dalam artikel yang berjudul How the Earth Can Benefit From Green ICT, Green ICT adalah hal penting untuk pengembangan ekonomi lebih lanjut (Stollenmayer, 2011:8).
2.1.2 Manfaat Green Computing
Manfaat Green ICT adalah: (1) pengurangan konsumsi energi, (2) pengurangan penggunaan bahan baku, (3) pengurangan penggunaan air, (4) pengurangan jumlah sampah, dan peningkatan jumlah daur ulang, dan (5) pengurangan polusi (Stollenmayer, 2011:8).
Gambar 2.1 Manfaat Green Computing Sumber: Speshock (2010)
Manfaat dari green computing adalah: (1) tanggung jawab sosial dan praktik etis, (2) penghematan biaya, (3) kekuatan dalam persaingan, (4) mentaati peraturan pemerintah dan programnya, (5) green consumer demands (Speshock, 2010:4).
2.1.3 Taksonomi Green ICT
Green IT dapat dibedakan menjadi dua, yaitu melakukan penghijauan menggunakan TI atau melakukan penghijauan pada TI itu sendiri (Lilius, 2012: 4). Lilius menyimpulkan hal yang sama dengan Visser pada artikelnya. Terdapat 5 masalah pada green computing yang telah dirumuskan sejak tahun 2009 yakni: (1) e-waste, (2) data-centers dan servers, (3) PC, monitor, dan workstation, (4) software, (5) telekomunikasi (Viser, 2011:9).
Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (2013), taksonomi adalah (1) klasifikasi bidang ilmu; kaidah dan prinsip yang meliputi pengklasifikasian objek; (2) cabang biologi yang menelaah penamaan, perincian, dan pengelompokan makhluk hidup berdasarkan persamaan dan pembedaan sifatnya; (3) Ling klasifikasi unsur bahasa menurut hubungan hierarkis; urutan satuan fonologis atau gramatikal yang dimungkinkan dalam satuan bahasa.
Gambar 2.2 Taksonomi Green TI Sumber: Visser (2011)
2.2 Data Center
2.2.1 Pengertian Data Center
Data center adalah detak jantung dari setiap organisasi dan juga salah satu konsumen energi terbesar di perusahaan. Green Data Center tidak hanya memberikan organisasi keuntungan strategis kuat dengan efisiensi baru, tetapi juga membantu menyelaraskan lingkungan dengan tujuan mentaati peraturan pemerintah (Newcombe, 2010:2).
Dalam white paper yang berjudul Data Center Operational Effeciency Best Practices, data center adalah kompilasi dari server, penyimpanan, sistem jaringan, sistem mekanikal/elektrikal, aplikasi dan alat-alat, prosedur tata kelola dan staf. Terdapat 4 tahap yang mencirikan data center berdasarkan kombinasi efisiensi, ketersediaan dan fleksibilitas di antaranya (1) Basic, (2) Consolidated, (3) Available, dan (4) Strategic (IBM, 2012:1).
Data center adalah penyimpanan pusat, baik fisik maupun virtual untuk media penyimpanan, manajemen, dan penghapusan data serta informasi dari bagian pengetahuan tertentu. Data center dikenal sebagai kumpulan server atau ruang komputer ( Bullock, 2009:1). Data center adalah ruangan di mana sebagian besar server dan penyimpanan data perusahaan berada, beroperasi, dan diatur (Milojkovic, 2010:3).
Dalam journal yang berjudul Recommendations for Measuring and Reporting Overall Data Center Efficiency, data center adalah merupakan bangunan yang berdiri bebas di mana semua ruang dan infrastruktur pendukung (HVAC, penerangan, listrik) secara langsung berhubungan dengan pengoperasian data center (Energy Star, 2011:2). Dalam white paper yang berjudul Data Centre Life Cycle Assessment Guidelines, data center adalah struktur, atau kelompok struktur yang didedikasikan untuk akomodasi terpusat, interkoneksi, operasi TI dan peralatan telekomunikasi jaringan yang menyediakan penyimpanan data, pengolahan, dan jasa transportasi (Green Grid, 2011:10).
2.2.2 Komponen Data Center
Dalam white paper yang berjudul Classification of Data Center Infrastructure Management (DCIM) Tools, Data Center memiliki istilah untuk menggambarkan dan membedakan pusat infrastruktur, sistem dan klasifikasi manajemen data (Schneider Electric, 2012:3).
Tabel 2.1 Terminology Definition and Examples Data Center
Term Definition Data CenterExamples
Facility and IT Infrastructure
Totalitas sistem material dan peralatan fisik dasar yang diperlukan untuk memfasilitasi operasi yang handal, terkontrol dan lingkungan TI yang aman.
Power System Cooling System Security System
IT Seluruh spektrum teknologi untuk pengolahan informasi, termasuk perangkat lunak, perangkat keras, teknologi komunikasi dan layanan terkait.
Servers
Storage System Network System
Environment Lingkungan fisik dalam bangunan atau fasilitas perangkat keras dan
IT Room
piranti lunak data center Electrical Room Mechanical Room Subset Sebuah pengelompokan dari
subsistem fisik sebagai fungsi utama Monitoring & Automation Planning & Implementation Data Collection Subsystem Sebuah piranti lunak yang
dirancang khusus membahas kebutuhan secara spesifik
Facility Power Device Monitoring IT Room Security Monitoring Primary Function
Fungsi pertama piranti lunak dalam rangka pembangunan dan bernilai penting dibandingkan dengan fungsi subsistem tertentu.
Piranti perusahaan yang menganalisis fungsi daya
Secondary Function
Fungsi kedua piranti lunak pada subsistem
Piranti perusahaan yang menganalisis fasilitas HVAC
Sumber: Scheinder Electric (2012)
Tabel 2.2 Komponen Data Center
Sub Component Core Distributor
Facility
Transfer Switch UPS
DC Batteries / Rectifiers (non-UPS – Telco Nodes)
Generator
Transformer (step down) Power Distribution Unit (PDU) Rack Distribution Unit (RDU) Breakers Panels
Distribution Wiring Lightning
Heating Ventilation and Air Conditioning (HVAC)
Cooling Tower
Condenser Water Pumps Chillers
Chilled Water Pumps
Computer Room Air Conditioner (CRAC’s) Computer Room Air Handlers (CRAH’s) Dry Cooler Supply Fans Return Fans Air Economizer Water-side Economizer Humidifier Physical Security Fire Suppression Water Detection
Physical Security Servers/Devices Building Management System Probes / Sensors IT Equipment Compute Devices Server Network Devices Switches Routers IT Support Systems Printers PC’s / workstations
Remote Management (KVM / console / etc.) Miscellaneous Devices
Security encryption, Storage encryption, Appliances, etc
Storage
Storage Devices – Switches, Storage Array Backup Devices – Media Libraries, Virtual
Media Libraries Telecommunication All Telco Devices Others
Rack Server Cables Cable Tie
Sumber: The Green Grid (2008)
Sumber: 15
Nama Definisi
Power
Siklus daya yang mengubah daya pada perangkat off dan kemudian membuat perangkat berfungsi lagi (on).
Transfer Switch Saklar listrik yang beralih beban antara dua sumber.
Uninterruptible Power Supply (UPS)
Catu daya seperti baterai untuk mempertahankan daya dalam hal pemadaman listrik. UPS menjaga komputer berjalan selama beberapa menit setelah pemadaman listrik, sehingga memungkinkan untuk menyimpan data yang ada di RAM dan mematikan komputer dengan aman.
DC Batteries / Rectifiers (non-UPS – Telco Nodes)
Sebuah komponen dari sirkuit yang memungkinkan arus dilalui dalam satu arah namun menghambat aliran arus ke arah lain. Rectifier digunakan untuk mengubah AC ke DC.
Generator Sebuah alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik.
Transformer (step down) Komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf lainnya.
Power Distribution Unit (PDU)
Perangkat listrik yang digunakan untuk mengontrol distribusi listrik ke beban individu. PDU dapat terintegrasi langsung ke UPS.
Rack Distribution Unit (RDU)
Bingkai logam digunakan untuk menahan berbagai perangkat keras seperti server, router, switch dan peralatan elektronik lainnya.
Breakers Panels
Komponen dari sistem pasokan listrik yang membagi daya listrik ke sirkuit anak perusahaan, dan memberikan perlindungan sekring atau pemutus sirkuit untuk setiap rangkaian, pada penutup yang sama.
Distribution Wiring Komponen dari sistem pasokan listrik yang dilengkapi dengan kabel.
Lightning Berfungsi menerangi ruangan
Heating Ventilation and Air Conditioning (HVAC)
Sistem HVAC mengendalikan lingkungan sekitar (suhu, kelembaban, aliran udara, dan penyaringan udara) dan harus direncanakan dan dioperasikan bersama dengan komponen data center lainnya seperti hardware, kabel manajemen, penyimpanan data, , sistem keamanan fisik dan daya.
Cooling Tower
Sebuah menara besar biasanya melekat pada pembangkit listrik di mana air beredar untuk menurunkan suhunya dengan penguapan parsial.
Condenser Water Pumps
Sistem ini pengatur suhu dan kelembaban dengan pemanasan dan pendingin air. Hal ini juga digunakan untuk menolak air dari pendingin dan memadatkan kembali refrigeran menjadi cairan.
Gambar 2.3 Data Center Power Distribution Sumber: Nanyang Technological University
Computer’s Dictionary
2.2.3 Konsumsi Dalam Data Center
Menurut Nanyang Technological University (2013:2) dalam journal yang berjudul Green Mark Assessment Framework for New Data Centres, aliran distribusi energi pada data center digambarkan sebagai berikut
2.2.3.1 Konsumsi Daya IT
Permintaan konsumsi daya pada data center menjadi persaingan dengan konsumen listrik lainnya, hal ini menyebabkan kekurangan dan pemadaman secara periode. Ada juga peningkatan persyaratan fisik untuk pertumbuhan data center dalam bentuk server, penyimpanan, dan jaringan komponen-komponen untuk mendukung TI lebih lanjut dan layanan terkait untuk kebutuhan bisnis. Masalah lain untuk data center adalah pendinginan dan raised floor di mana hal tersebut dapat mendukung kinerja lebih dan kapasitas penyimpanan tanpa mengorbankan ketersediaan maupun security data (IBM Online).
Gambar 2.4 Konsumsi Daya IT Data Center Sumber: Storageio Online
Dalam journal yang berjudul Existing And Proposed Metrics to Provide Effective Understanding and Reporting of Data Centre Energy menjelaskan bahwa listrik yang memasuki data center harus melewati sejumlah tahapan tegangan transformasi, distribusi dan pembersihan sebelum akhirnya dikirim ke peralatan IT. Sebagian besar daya dalam fasilitas data center diubah menjadi panas, sehingga membutuhkan kapasitas sistem pendinginan yang signifikan untuk menarik beban tambahan dan sirkulasi udara data center tradisional (Newcombe, 2010:15). Gambar 2.5 adalah jalur mengalir dan kerugian aliran listrik di data center.
Gambar 2.6 Konsumsi daya data center
Sumber : EYP Mission Critical Facilities Inc., New York Gambar 2.5 Jalur listrik data center
Sumber: Newcombe (2010)
Dalam white paper yang berjudul R&M Data Center Handbook V2.0 mengungkapkan bahwa menurut analis, kepadatan akan meningkat setidaknya sepuluh kali lipat dalam sepuluh tahun ke depan. Mendorong konsumsi energi, baik untuk operasi dan pendinginan ke tingkat lebih tinggi, terutama hal ini berlaku untuk data center yang telah beroperasi selama jangka waktu yang lama dan menggunakan teknologi usang (Reichle and De-Massari AG, 2011:13). Perhatikan Gambar 2.6 dalam beberapa hal tersebut, sebanyak ±30% dari konsumsi energi yang dibutuhkan hanya untuk pendinginan
Pada tahun 2003, konsumsi energi rata-rata per kabinet server sebesar 1,7 kW, sedangkan 2006 sudah mencapai 6,0 kW dan pada tahun 2008 adalah 8,0 kW. Saat ini, konsumsi energi adalah 15 kW untuk sebuah lemari yang berisi server dan 20 kW dengan jumlah maksimum blade server.
2.2.3.2 Konsumsi daya server
Dalam journal yang berjudul A Taxonomy and Survey of Energy-Efficient Data Centers and Cloud Computing Systems, konsumsi daya dalam satu server terbagi ke dalam beberapa bagian, diantaranya: (1) CPU quadcore, (2) Memory, (3) PSU, (4) Disk, (5) PCI Slots, (6)
Gambar 2.7 Power Consumption in one Server Sumber: Leping Wang
Motherboard, (7) Fan, (8) NIC (Wang, 2012:4).
2.2.4 Tier Data Center
Dalam white paper yang berjudul R&M Data Center Handbook V2.0 menyatakan terdapat empat tier dalam data center dengan spesifikasi seperti berikut (Reichle and De-Massari AG, 2011:23).
Tabel 2.4 Tier Data Center R&M
19
Tier Requirement Tier I Tier II Tier III Tier IV Distribution
paths power and cooling 1 1 1 active/1 alternate 2 active Redudancy active components N N+1 N+1 2(N+1) Redudancy
backbone no no yes yes
Redudancy
horizontal no no no optional
Raised floors 12” 18” 30-36” 30-36”
UPS/Generator optional yes yes dual
Concurrently
maintainable no no yes yes
Fault tolerant no no no yes
Sumber: Reichle & De-Massari AG (2011) Pengertian N di atas mengacu kepada komponen yang diperlukan agar seluruh data center dapat beroperasi pada beban penuh. Sebagai contoh, apabila pusat data pada beban penuh memerlukan 7 unit AC, maka pusat data tier-4 mempersyaratkan total 2(7+1)= 16 unit AC, 9 diantaranya sebagai cadangan. Untuk tier-3, maka hanya diperlukan 8 unit AC, hanya 1 sebagai cadangan.
Dalam jurnal yang berjudul Green Data Center Design, menyatakan terdapat empat tier dalam data center dengan klasifikasi seperti berikut (Milojkovic, 2011:11).
Tabel 2.5 Klasifikasi Tier Data Center
Tier I Tier II Tier III Tier IV Number of delivery paths 1 1 1 active 1 passive 2 active Redudant component N N+1 N+1 2(N+1) or S+S Support space to raised floor ratio 20% 30% 80-90% 100% Initial watts/sq.ft 20-30 40-50 40-60 50-80 Ultimate watts/sq.ft 20-30 40-50 100-150 150+ Raised floor height 12” 18” 30-36” 30-36” Floor loading pounds/sq.ft 85 100 150 150+ Utility voltage 208,480 208,480 12-15kV 12-15kV Months to implement 3 3 to 6 15 to 20 15 to 20 Year first deployed 1965 1970 1985 1995
Construction $/sq.ft Raised floor $450 $600 $900 $1,100+ Site availability 99.671% 99.749% 99.982% 99.995% Sumber: Milojkovic (2011) 2.2.5 Service di data center
Dalam journal yang berjudul “Perancangan Jaringan Komputer - Data Center” mengungkapkan bahwa servis utama yang secara umum diberikan oleh data center sebagai berikut (Dewannata, 2012:1):
1. Infrastruktur yang menjamin kelangsungan bisnis (Business Continuance Infrastructure)
Aspek-aspek yang mendukung kelangsungan bisnis ketika terjadi suatu kondisi kritis terhadap data center diantaranya kriteria pemilihan lokasi data center, kuantifikasi ruang data center, laying-out ruang dan instalasi data center, sistem elektrik yang dibutuhkan, pengaturan infrastruktur jaringan yang scalable, dan pengaturan sistem pendingin. 2. Infrastruktur Keamanan Data Center (Data Center Security)
Terdiri dari sistem pengamanan fisik dan non-fisik pada data center. Fitur sistem pengamanan fisik meliputi akses user ke data center berupa kunci akses memasuki ruangan (kartu akses atau biometrik) dan segenap petugas keamanan yang mengawasi keadaan ruangan (baik didalam maupun diluar), pengamanan fisik juga dapat diterapkan pada seperangkat infrastruktur dengan melakukan penguncian dengan kunci gembok tertentu. Pengamanan non fisik dilakukan terhadap bagian software atau sistem yang berjalan pada perangkat tersebut, antara lain dengan memasang beberapa piranti lunak keamanan seperti access control list, firewall, IDS dan host IDS, fitur keamanan pada layer 2 (data link layer) dan layer 3 (network layer) disertain dengan manajemen keamanan. 3. Optimasi Aplikasi (Application Optimization)
Akan berkaitan dengan layer 4 (transport layer) dan layer 5 (session layer) untuk meningkatkan waktu respon suatu server. Layer 4 adalah layer end-to-end antara aplikasi sumber dan tujuan, menyediakan end-end-to-end flow control, end-to-end error detection and correction, dan mungkin juga menyediakan congestion control tambahan. Sedangkan layer 5 menyediakan riteri dialog (siapa yang memiliki akses ke resource bersama) serta sinkronisasi data. Berbagai isu yang terkait dengan hal ini adalah load balancing, caching, dan terminasi SSL, yang bertujuan untuk mengoptimalkan jalannya suatu aplikasi dalam suatu sistem.
4. Infrastruktur IP
Infrastuktur IP menjadi servis utama pada data center. Service ini disediakan pada layer 2 dan 3. Isu yang harus diperhatikan terkait dengan layer 2 adalah hubungan antara server dan perangkat layanan, memungkinkan akses media, mendukung sentralisasi yang reliable, loop-free, predictable dan scalable. Sedangkan pada layer 3, isu yang terkait adalah memungkinkan fast-convergence routed network (seperti dukungan terhadap default gateway). Kemudian juga tersedia layanan tambahan yang disebut Intelligent Network Services, meliputi fitur-fitur yang memungkinkan application servive network-wide, fitur yang paling umum adalah mengenai Quality of Service (QoS), multicast, private LANS dan policy-based routing.
5. Media Penyimpanan (Storage).
Terkait dengan segala infrastruktur penyimpanan. Isu yang diangkat antara lain adalah arsitektur SAN, fibre channel switching, replikasi, backup serta archival.
2.2.6 Suhu dan Kelembaban Data Center
Dalam jurnal yang berjudul Best Practice Perancangan Fasilitas Data Center menjelaskan sistem pendingin dibuat untuk menjaga kestabilan temperatur yang cocok untuk data center (Yulianti, 2008:33). Keadaan temperatur dan kelembaban yang harus dijaga di dalam data center:
Temperatur kering: 200C - 250C (680F-770F), dengan rata-rata keadaan temperatur normal diset menjadi 220C ±10C.
Kelembapan relatif: 40%-50%, dengan titik normal berada pada 45% ±5%.
Titik embun maksimum: 210C (69.80F).
Perubahan maksimum yang boleh terjadi dari batas suhu sekarang adalah sebesar 50C (90F) per jam.
2.3 Green Data Center
2.3.1 Pengertian Green Data Center
Dalam jurnal yang berjudul Building The Green Data Center, green data center adalah gudang untuk penyimpanan, manajemen, dan penyebaran data di mana mekanikal, pencahayaan, listrik dan sistem komputer yang dirancang untuk melakukan efisiensi energi secara maksimum dan menghasilkan dampak lingkungan seminimal mungkin (SNIA, 2008:20).
Green data center berarti data center berkelanjutan secara efisien dalam proses, energi, dan peralatan yang digunakan (Bauer, 2008:20). Green data center adalah tempat penyimpanan, manajemen, dan penyebaran data di mana mesin, cahaya, listrik, dan sistem komputer dirancang untuk memaksimalkan efisiensi energi dan meminimalkan dampak ke lingkungannya (Milojkovic, 2010:4).
Green data center serupa dengan data center biasa yang digunakan untuk media penyimpanan, manajemen, dan distribusi data. Yang membedakannya adalah hardware, elektrisitas, dan sistem komputer. Semuanya didesain untuk mencapai efisiensi maksimal, dan dampak lingkungan minimal (Toledo, 2011:2).
Green data center serupa dengan data center yang dapat beroperasi dengan efisiensi energi maksimal dan dampak lingkungan minimal. Termasuk mesin, listrik, pencahayaan, elektrisitas, dan peralatan TI (server, jaringan, media penyimpanan). Perusahaan mulai beralih ke green data center dikarenakan tingginya biaya listrik sehubungan dengan operasional data 23
Rumusan Masalah Desain Alternatif Pengumpulan Data Study Literatur Analisis Choice Phase Rekomendasi
center. Ini adalah cara untuk mengurangi biaya operasional perusahaan dalam infrastruktur (Bullock, 2009:2).
Dalam white paper yang berjudul Managing The Data Center By Efficient Use of IT Resouces, green data center ditentukan oleh efisiensi di mana data center mengubah sumber daya ke dalam perhitungan. Pengelolaan fasilitas ini akan fokus dalam meminimalkan limbah TI dan memecahkan masalah buruknya pemanfaatan TI dan alokasi sumber daya untuk peralatan yang relatif kurang produktif (Dell, 2012:2).
2.5 Metodologi Green Data Center
Gambar 2.8 Proses Penelitian
Gambar 2.9 Green Data Center Methodology Sumber: HCL Technology Online
HCL Technology Metodologi memiliki beberapa keunggulan, diantaranya: Pertama di India yang melaksanakan ISO 14001.
Leadership In Energy and Environmental Design (LEED) HCL Technology terakreditasi menyediakan pengkajian profesional dan konsultan fasilitas data center dibawah layanan DGQ. LEED adalah alat penilaian praktis untuk desain green building dan konstruksi yang memberikan hasil secara langsung dan terukur untuk pemilik bangunan.
Partner Global System Integrator (GSI) dari VMware.
Memenangkan Golden Peacock for Eco Innovation untuk penawaran Green Data Center.
2.5.1 Facility Assessment
2.5.1.1 Floor plan and layout
Floor plan data center mencakup tata letak batasan ruang dan tata letak peralatan TI dalam ruangan. Kebanyakan pengguna tidak memahami betapa pentingnya tata letak lantai untuk performa data center. Terdapat dua metodologi utama untuk floor plan data center yaitu tampilan "top down" dan "elevation" (Rasmussen, 2011:4).
Melibatkan analisis melalui pemodelan Computational Fluid Dinamic (CFD), yang dapat dilakukan untuk wilayah udara raised floor serta area di atas lantai (Energy Star, 2010:3).
2.5.1.1.2 Elevation View
Elevation view mengevaluasi desain floor plan data center dalam tiga tingkatan: layout below the raised floor, layout above the raised floor, and layout above the dropped ceiling. Desainer harus memperhatikan kekuatan kabel dan pipa untuk cooling system (The Green Grid, 2011:12).
2.5.1.2 Power and Cooling
Manajemen aliran udara yang baik sangat penting untuk operasional data center yang efisien, selain itu memerlukan rincian desain dan konfigurasi untuk meminimalisir udara panas dan pencampuran udara dingin. Pencegahan pencampuran dapat dilakukan dengan menggunakan containment yang dirancang berdasarkan kondisi ruangan server (Energy Star, 2011:6).
2.5.1.3 Security
Data center berisi aset yang sangat penting seperti data perusahaan dan mesin yang membuat perusahaan dapat beroperasional. Beberapa komponen yang dapat meningkatkan sekuritas data center adalah Perimeter control, Access control, Community Antenna Television or cable TV (CATV), Biometrics, Centralized monitoring (Gartner, 2005:11).
2.5.2 Technology Assessment
2.5.2.1 IT Asset Utilization
Rasio yang mengukur pemanfaatan aset IT untuk memanfaatkannya sebaik mungkin agar menghasilkan pendapatan. Hal ini sangat berarti dalam manufaktur, di mana modal aset yang digunakan lebih sedikit untuk menghasilkan produk. Dan semakin efektif apabila peralatan IT yang digunakan, menciptakan keuntungan yang lebih untuk perusahaan, daripada memperoleh peralatan tambahan dan menimbulkan biaya produksi tambahan, IT asset utilization lebih berfokus dengan memanfaatkan kapasitas yang ada (Anurag, 2008:5).
2.5.2.2 IT Power Consumption
Pada umumnya data center memiliki sistem pendingin yang sangat efisien, tetapi banyak peralatan TI yang menggunakan energi lebih dari setengah penggunaan seluruh fasilitas. Penggunaan peralatan TI yang efisien akan secara signifikan mengurangi beban ini dalam data center, yang tentunya akan menghemat peralatan yang dibutuhkan untuk mendinginkan mereka (Energy Star, 2011:1).
2.5.2.3 Hardware Acquisition and lifecycle
Sangatlah penting untuk secara jelas mendefinisikan dan menyatakan di mana pengkajian siklus hidup komponen dimulai dan berakhir yang nantinya berkaitan dengan dampak lingkungan data center. Dengan membeli perlengkapan yang memiliki siklus hidup lebih panjang dan merawat dengan praktik terbaik, maka pengurangan biaya dalam membangun data center dapat dicapai (GreenGrid, 2011:14).
2.5.3 Management Assessment
Capacity Forecast adalah proses pemodelan dan peramalan kapasitas yang dibutuhkan oleh sebuah organisasi untuk memenuhi kebutuhan layanan TI, infrastruktur, fasilitas, dan orang-orang, dan menghasilkan rencana kapasitas. Proses Capacity Forecast mengumpulkan informasi strategis dan operasional kapasitas yang dimasukkan ke dalam sebuah model peramalan kapasitas. Output dari model peramalan membangun dasar dari rencana kapasitas, yang dikomunikasikan kepada semua stakeholders (Innovation Value Institute Online).
2.5.3.2 Asset Disposal/Asset Discovery
IT Asset Lifecycle Management (ITALM) adalah proses inti dari IT Asset Management(ITAM),ITALM membantu peningkatan produktivitas organisasi dengan membantu membuat keputusan mengenai kebutuhan dan layanan TI. ITALM juga dapat membuat keputusan pembelian yang lebih baik dengan melihat berbagai sumber daya dan tahap siklus hidupnya (ManageEngine Online).
2.5.4 Planning and Design
2.5.4.1 Setting Green Procurement Policies
Green procurement diatur dalam konteks pencapaian value for money. Hal ini membutuhkan integrasi pertimbangan kinerja lingkungan ke dalam proses pengadaan termasuk perencanaan, akuisisi, penggunaan dan pembuangan. Dalam konteks ini, value for money mencakup pertimbangan banyak faktor seperti biaya, kinerja, ketersediaan, kualitas dan kinerja lingkungan. Green procurement juga memerlukan pemahaman tentang aspek lingkungan dan dampak potensial dan biaya, terkait dengan penilaian siklus hidup barang dan jasa yang diperoleh. Selain itu, proses administrasi pendukung dan metode pengadaan juga 29
dapat menawarkan peluang untuk mengurangi dampak lingkungan dari kegiatan pemerintah (Perera, 2010:2).
2.5.4.2 E-Waste Recycling Program
Menggunakan produk elektronik menjadi bagian dari kegiatan sehari-hari. Tetapi produk tersebut menjadi usang dengan cepat, masalahnya adalah bahwa limbah elektronik (E-Waste), seperti televisi, komputer dan monitor komputer, mengandung zat beracun, termasuk timah, merkuri, kadmium, lithium, brominated flame, pelapis fosfor, dan plastik PVC yang menciptakan dioksin ketika dibakar. Meskipun perangkat ini aman untuk digunakan, ketika dibuang mereka dapat melepaskan racun ini, berpotensi menajdi ancaman bagi kesehatan manusia dan lingkungan. Solusi terbaik adalah untuk memastikan E-Waste didaur ulang (Maine Governor Online).
2.5.4.3 Optimizing Existing Data Center
Banyak organisasi saat ini ditugaskan untuk meningkatkan kapasitas komputasi untuk memenuhi kebutuhan bisnis yang berkembang. Tapi peningkatan ini dalam daya sering mengarah ke peningkatan konsumsi energi, yang pada akhirnya dapat mengakibatkan tuntutan pendinginan yang lebih besar dan biaya. Data Center Optimization menggunakan infrastruktur dan analisis termal untuk memberikan diagnosis menyeluruh dan rekomendasi, yang dirancang untuk membantu memaksimalkan efisiensi data center dan biaya pendinginan berpotensi lebih rendah dalam prosesnya (Dell, 2009:1).
2.5.4.4 Designing a New Data Center
Pastikan bahwa para wakil TI dan engineer berpartisipasi dalam pemilihan arsitektur dan konstruksi perusahaan yang akan merancang data center baru. Fokus pada kualifikasi, pengalaman dan referensi dari arsitektur pemimpin proyek. Beberapa komponen yang mendukung
dalam pembangungan data center diantaranya: Space design, Electrical, Mechanical, Fire Protection, Raised Floor dan Security System (Gartner, 2005:11).
2.5.4.5 Positioning DC initiatives to Support Green Business Practices
Untuk memposisikan data center sebagai inisiatif dalam mendukung green business, yaitu: (1) mengurangi jejak karbon dengan memangkas infrastruktur dan mengkonsolidasikan data, (2) membentuk tim Green IT untuk menentukan kebijakan green computing dan mengimplementasikan proses peningkatan, (3) melakukan uji coba teknologi untuk meningkatkan kepadatan dan ketersediaan, (4) menerapkan perubahan organisasi dan operasional, (5) melakukan transisi terhadap penerapan produksi menjadi lingkungan yang lebih ramah (Sabel System Online).
2.5.4.6 Total Cost of Ownership + Total Cost of Operations
Total biaya operasi/kepemilikan, kinerja, dan biaya perolehan seharusnya tidak mengejutkan karena biaya selalu menjadi faktor utama ketika sebuah perusahaan mempertimbangkan pembelian apapun. Total biaya kepemilikan diakui lebih penting daripada biaya perolehan, dan pelanggan juga dianggap kinerja nyata sehingga menjadi lebih penting daripada benchmark, meskipun yang terakhir sering digunakan untuk tujuan ukuran dan berkontribusi terhadap biaya yang dirasakan ketika membuat keputusan pembelian (Orcinternational Online).
2.5.5 Adopting
2.5.5.1 Power and Cooling Best Practices
Setiap data center memerlukan Heating, Ventilation, Air Conditioning (HVAC) untuk menentukan suhu dan kelembaban udara 31
dalam suatu ruangan dan memerlukan biaya sekitar 30-70% dalam penggunaan energi. Tetapi saat ini beberapa data center telah memanfaatkan alam sebagai pengganti penghematan energi dalam mendinginkan ruangan (ASHRAE, 2009:13).
2.5.5.2 Virtualization
Kebanyakan data center telah menemukan manfaat virtualisasi. Hal ini juga meningkatkan kemampuan staf TI untuk merespon perubahan kebutuhan bisnis dan kebutuhan komputasi. Sifat statis dari sebuah server fisik membuat sulit untuk merespon berbagai beban IT. Dengan memungkinkan beberapa aplikasi pada server yang sama, ukuran kapasitas TI dapat lebih akurat untuk permintaan yang sebenarnya, secara signifikan mengurangi jumlah server yang dibutuhkan untuk mendukung permintaan (Emerson Network Power, 2010:19).
2.5.5.3 Power Management
Sistem listrik untuk sebuah data center merupakan sumber energi utama sampai saat ini (baik untuk operasional utama dan back-up). Oleh karenanya perancangan sistem listrik harus sebaik mungkin untuk dapat memenuhi kebutuhan listrik data center dan ketika sewaktu-waktu terjadi gangguan listrik yang telah atau tidak diprediksi sebelumnya, hal tersebut dapat diantisipasi. Daya yang berada di data center mengalir untuk beberapa fasilitas, kebutuhan daya terbesar terletak pada sistem pendingin, sehingga hal ini akan menjadi titik utama dalam mencapai efisiensi energi (PG&E, 2012:3).
2.5.5.4 DC Consolodation
Konsolidasi data center adalah pertimbangan umum untuk organisasi yang berencana untuk mengurangi ukuran fasilitas tunggal atau menggabungkan satu atau lebih fasilitas dalam rangka untuk mengurangi biaya operasional secara keseluruhan dan mengurangi jejak
TI. mengacu pada strategi organisasi untuk mengurangi aset TI dengan menggunakan teknologi yang lebih efisien.
Beberapa teknologi yang digunakan dalam konsolidasi data center saat ini termasuk virtualisasi server, virtualisasi storage, menggantikan mainframe dengan sistem server blade yang lebih kecil, cloud computing, perencanaan kapasitas yang lebih baik dan menggunakan alat-alat untuk otomatisasi proses (Leopoldi, 2009:3).
2.5.5.5 Continuous Monitoring through energy efficiency metric
Metrik efisiensi energi dan tolak ukur dapat digunakan untuk melacak kinerja dan mengidentifikasi peluang potensial untuk mengurangi penggunaan energi di pusat data. Untuk setiap metrik yang tercantum dalam bagian ini, nilai-nilai benchmarking disediakan untuk referensi. Metode ini didasarkan pada pusat studi pembandingan data yang dilakukan oleh LBNL (Energy Star, 2011:17).
2.5.5.6 Reporting energy efficiency result
Laporan hasil efisiensi energi menghitung penggunaan daya total server data center, fasilitas, jaringan, dan penyimpanan. Laporan menghitung DCiE, PUE, dan CUE data center berdasarkan daya total fasilitas yang digunakan oleh peralatan IT dipilih untuk laporan. Tujuan dari laporan ini adalah untuk menunjukkan Data Center Infrastructure Efficiency (DCiE), Power Usage Efektivitas (PUE), dan Carbon Usage Effectiviness (CUE) untuk data center (Energy Star, 2012:9).
2.6 Virtualisasi
Virtualisasi merupakan strategi untuk mengurangi konsumsi daya data center. Dengan virtualisasi, satu host server fisik memiliki banyak server virtual. Virtualisasi memungkinkan data center untuk mengkonsolidasikan infrastruktur server fisik 33
dengan menempatkan server virtual pada sejumlah kecil server fisik yang lebih kuat, sehingga menggunakan energi listrik yang lebih sedikit di data center.
Secara umum ada 4 teknik untuk menangani suatu instruksi sensitif tersebut agar dapat berjalan pada CPU virtual dalam artsitektur x86 yaitu dengan Full Virtualization, Operating System Virtualization, Paravirtualization dan Hardware Assisted Virtualization (VMware Online).
Gambar 2.10 Taxonomy Virtualization Sumber: Cubrid Online
2.6.1 Full Virtualization
Menerjemahkan kode kernel untuk menggantikan insturksi–instruksi yang tidak dapat divirtualisasikan dengan instruksi baru untuk perangkat keras virtual. Instruksi yang diberikan pada tingkat user akan langsung dieksekusi oleh processor agar dapat memproses virtualiasi yang cepat. Setiap mesin virtual nantinya akan diberikan seluruh fitur seperti yang ada pada komputer fisik seperti virtual BIOS, virtual devices dan virtual memori manajemen (VMware, 2007).
Sistem operasi yang dijalankan pada komputer virtual tidak akan menyadari bahwa sedang berjalan pada sistem virtualisasi karena tidak diperlukan modifikasi. Metode Full Virtualization tidak memerlukan perubahan pada sisi hardware atau sistem operasi untuk virtualiasi privileged dan instruksi sensitif karena piranti lunak virtualisasi (hypervisor) akan menerjemahkan seluruh instruksi sistem operasi secara langsung (VMware, 2007).
Gambar 2.11 Full Virtualization
Full Virtualization dapat membuat setiap komputer virtual sangat fleksibel. Sistem operasi akan mengemulasikan seluruh perangkat keras menjadi dapat terbaca oleh sistem operasi yang dijalankan komputer virtual. Software emulator akan membuat lapisan diatas hardware komputer agar komputer virtual dapat bekerja bersama-sama walaupun dalam server dan arsitektur yang yang berbeda. Kelebihannya adalah dapat dengan mudah memindahkan beberapa komputer virtual dari server satu ke server yang lain.
2.6.2 Paravirtualization
Paravirtualisasi adalah sebuah teknik di mana kumpulan instruksi dari perangkat keras (yang tidak mendukung virtualisasi) dimodifikasi menjadi sebuah kumpulan instruksi yang dapat divirtualisasi secara penuh. Memodifikasi kumpulan instruksi perangkat keras, berarti sistem operasi juga butuh untuk diarahkan ke kumpulan instruksi baru (VMware, 2007). Paravirtualization berbeda dengan Full Virtualization karena memerlukan sistem operasi virtualisasi untuk melihat sumber daya pada server fisik dan pada server virtual.
Gambar 2.12 VMware’s Paravirtualization Sumber: Cubrid Online
Metode Paravirtualization ini akan meningkatkan performa yang lebih baik dan kemudahan dalam hal fleksibilitas.
2.6.3 Host OS Virtualization
Metode ini dapat dianggap sebagai metode yang efisien seperti lingkungan virtualisasi didukung pada host OS. Namun hampir tidak digunakan dalam lingkungan server karena kelemahan dalam inter-VM manajemen sumber daya, kinerja dan keamanan.
Gambar 2.13 Host OS Virtualization
Sumber: Cubrid Online
Ketika masalah keamanan terjadi pada host OS saat hypervisor berjalan, keandalan seluruh tamu OS dapat juga memiliki masalah. Namun, hal ini dapat diantisipasi tanpa masalah ketika digunakannya pada multi OS di PC dan waktu yang sama (Cubrid Online).
2.7 Green Certification
Program green certification dirancang untuk membantu, mengenali, dan mempromosikan unit yang mengambil langkah untuk mengurangi emisi lingkungan. Unit menunjukkan komitmen melalui inisiatif untuk komunikasi, pendidikan, efisiensi energi, pengurangan limbah, daur ulang, dan pengadaan. Green certification berusaha untuk memotivasi manusia untuk ramah lingkungan dengan menyediakan pedoman definitif dan mengurangi kebingungan untuk melakukan praktik terbaik (Green Certificate Online).
2.7.1 Energy Star
Energy Star adalah program yang dibentuk oleh US Environmental Protection Agency (EPA) untuk membantu konsumen mengenali produk listrik hemat energi, seperti peralatan rumah tangga dan konsumen elektronik. Blue Energy Star label merupakan indikator bahwa suatu produk memenuhi standar yang lebih tinggi dari efisiensi energi daripada yang lain, dan dapat 37
Gambar 2.14 Energy Star logo
Gambar 2.15 Green-e logo
mengurangi penggunaan energi secara keseluruhan dan menyimpan emisi gas rumah kaca. Produk bersertifikat Energy Star banyak tersedia beberapa contoh yang paling umum adalah PC, lampu, televisi dan beberapa perlengkapan lainnya (Energy Star Online).
2.7.2 Green-e
Green-e Energy adalah sertifikasi terkemuka dan verifikasi program mandiri untuk energi terbarukan. Ini adalah program perlindungan sukarela konsumen yang mengesahkan pilihan energi terbarukan unggul yang ditawarkan oleh utilitas dan pemasar di pasar energi terbarukan sukarela (Green-e Online).
Gambar 2.16 EPA logo 2.7.3 EPA
EPA merupakan adalah sebuah lembaga pemerintah Amerika Serikat yang bertugas melindungi kesehatan manusia dan lingkungan dengan merumuskan dan menerapkan peraturan berdasarkan undang-undang yang disahkan oleh Kongres
2.8 Payback Period
Payback Period adalah jangka waktu tertentu yang menunjukan terjadinya arus penerimaan (cash in flows) secara kumulatif sama dengan jumlah investasi dalam bentuk present value. Analisis Payback Period dalam studi kelayakan perlu juga ditampilkan untuk mengetahui seberapa lama usaha/proyek yang dikerjakan baru dapat mengembalikan investasi (Marchewka, 2010:54).
Payback Period = Initial Investment Net Cash Flow
Rumus periode pengembalian jika arus kas per tahun jumlahnya berbeda Payback Period = n + a - b x 1 tahun
c – b
n = Tahun terakhir dimana jumlah arus kas masih belum bisa menutup investasi mula-mula
a = Jumlah investasi mula-mula
b = Jumlah kumulatif arus kas pada tahun ke – n c = Jumlah kumulatif arus kas pada tahun ke n + 1 2.9 PUE
Metrik yang menunjukkan hubungan antara energi yang digunakan oleh peralatan IT dan fasilitas lain, seperti pendingin yang dibutuhkan untuk mengoperasikan peralatan IT. Metrik ini dikeluarkan oleh Lawrence Berkeley National Laboratory (VanGeet, 2011:17).
PUE= Total Facility Power IT Equipment Power 2.10 DCiE
Metrik dari total daya yang ditarik oleh semua peralatan IT dengan total daya listrik untuk menjalankan fasilitas data center.
DciE = IT Equipment Power Total Facility Power
