Alineados con nuestros valores empresariales y los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), es fundamental que el proyecto se diseñe con un enfoque claro de sostenibilidad. Buscamos optimizar el uso de energía y utilizar soluciones que reduzcan el impacto ambiental de nuestras operaciones. Queremos explorar el uso de fuentes de energía renovable, así como implementar prácticas de eficiencia energética dentro del Centro de Procesamiento de Datos (CPD).
Servicios desplegados: ¿Qué tipo de máquinas, servicios en la nube y protocolos se están utilizando?
TIPOS DE MÁQUINAS (AWS EC2):
1x t2.xlarge (4 vCPU, 16GB RAM) - Server 1 Monitorización
2x t3.small (2 vCPU, 2GB RAM) - Server 2 Streaming + Server 5 Backups
1x t2.micro (1 vCPU, 1GB RAM) - Server 3 DNS+FTP
1x t3.micro (2 vCPU, 1GB RAM) - Server 4 Base Datos
SERVICIOS EN LA NUBE (AWS):
EC2 - 5 instancias Ubuntu 24.04 LTS
EBS - 6 volúmenes (5×8GB + 1×100GB)
VPC - Red privada virtual
Security Groups - Firewall de red
Internet Gateway - Conectividad externa
PROTOCOLOS UTILIZADOS:
HTTP/HTTPS - Web y APIs (puertos 80/443)
SSH - Administración remota (puerto 22)
PostgreSQL - Base de datos (puerto 5432)
DNS - Resolución nombres (puerto 53)
FTP/SFTP - Transferencia archivos (puertos 21/22)
Icecast - Streaming audio (puerto 8000)
RTMP - Streaming video FFmpeg (puerto 1935)
HLS/DASH - Streaming adaptativo (HTTP)
Darkice - Captura audio streaming
SNMP - Monitorización Nagios (puerto 161)
Elasticsearch - Logs y búsqueda (puerto 9200)
Kibana - Visualización datos (puerto 5601)
ICMP - Diagnósticos red
NTP - Sincronización tiempo (puerto 123)
RTP - 5002 y 5004 UDP
Recursos consumidos: ¿Cuánto consumen en términos de CPU, RAM, almacenamiento, ancho de banda?
CPU:
Server 1 (t2.xlarge): 4 vCPU - Uso promedio 60-80% (Elasticsearch + Nagios + Kibana)
Server 2 (t3.small): 2 vCPU - Uso promedio 70-90% (FFmpeg encoding + Icecast + Darkice)
Server 3 (t2.micro): 1 vCPU - Uso promedio 30-50% (BIND9 + vsftpd)
Server 4 (t3.micro): 2 vCPU - Uso promedio 50-70% (PostgreSQL + consultas)
Server 5 (t3.small): 2 vCPU - Uso promedio 40-60% (rsync + backups) TOTAL: 11 vCPU utilizadas
RAM:
Server 1: 16GB - Uso 12-14GB (Elasticsearch buffer pool + cache)
Server 2: 2GB - Uso 1.5-1.8GB (streaming buffers + transcoding)
Server 3: 1GB - Uso 600-800MB (DNS cache + FTP connections)
Server 4: 1GB - Uso 800-950MB (PostgreSQL + connections)
Server 5: 2GB - Uso 1-1.5GB (backup processes + file cache)
TOTAL: 22GB RAM - Uso efectivo ~18GB
ALMACENAMIENTO:
Server 1: 8GB EBS - Uso 6GB (SO + logs + índices Elasticsearch)
Server 2: 8GB EBS - Uso 5GB (SO + archivos multimedia temporales)
Server 3: 8GB EBS - Uso 4GB (SO + archivos FTP)
Server 4: 8GB EBS - Uso 6GB (SO + bases de datos PostgreSQL)
Server 5: 8GB + 100GB EBS - Uso 6GB + 60GB (SO + backups históricos)
TOTAL: 132GB EBS - Uso efectivo ~87GB
ANCHO DE BANDA:
Tráfico de entrada: ~500GB/mes (uploads FTP + datos monitorización)
Tráfico de salida: ~2TB/mes (streaming audio/video + web + descargas)
Tráfico interno: ~200GB/mes (backups + sincronización entre servers)
Picos streaming: 50Mbps durante eventos (Server 2)
Transferencias FTP: 20Mbps promedio (Server 3)
Consultas BD: 5Mbps constante (Server 4)
TOTAL: ~2.7TB/mes transferencia total
Previsión de uso: ¿Cuántas horas de funcionamiento, ¿cuántos usuarios y tráfico estimado se prevé?
HORAS DE FUNCIONAMIENTO:
Server 1 (Monitorización): 24/7 = 8.760 horas/año (crítico, nunca se apaga)
Server 2 (Streaming): 24/7 = 8.760 horas/año (servicio continuo streaming)
Server 3 (DNS+FTP): 24/7 = 8.760 horas/año (DNS siempre activo)
Server 4 (Base Datos): 24/7 = 8.760 horas/año (BD siempre disponible)
Server 5 (Backups): 20h/día = 7.300 horas/año (4h standby nocturno)
USUARIOS
Fase Actual (Año 1):
Usuarios registrados: 2.500 usuarios
Usuarios activos diarios: 500-800 usuarios
Usuarios concurrentes pico: 200-300 usuarios
Streaming simultáneo: 50-100 streams
Fase Crecimiento (Año 2-3):
Usuarios registrados: 5.000 usuarios
Usuarios activos diarios: 1.000-1.500 usuarios
Usuarios concurrentes pico: 400-600 usuarios
Streaming simultáneo: 100-200 streams
Tráfico Mensual Actual:
| Servicio | Server | Usuarios/Día | Uso por Usuario | Frecuencia | Tamaño Promedio | Cálculo Mensual | Tráfico/Mes |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Streaming Audio | Server 2 | 200 | 1.5h/día | Diario | 128kbps = 57MB/h | 200×1.5h×57MB×30d | 513 GB |
| Streaming Video | Server 2 | 80 | 45min/día | Diario | 720p = 337MB/h | 80×0.75h×337MB×30d | 608 GB |
| Páginas Web | Server 2 | 500 | 15 páginas/día | Diario | 800KB/página | 500×15×0.8MB×30d | 180 GB |
| APIs REST | Server 2 | 500 | 100 llamadas/día | Diario | 8KB/respuesta | 500×100×8KB×30d | 12 GB |
| Recursos Web | Server 2 | 500 | 1 vez/día | Diario | 3MB (CSS/JS/img) | 500×3MB×30d | 45 GB |
| FTP Upload | Server 3 | 50 | 2 archivos/sem | Semanal | 25MB/archivo | 50×2×25MB×4w | 10 GB |
| FTP Download | Server 3 | 80 | 3 archivos/sem | Semanal | 15MB/archivo | 80×3×15MB×4w | 14.4 GB |
| Consultas DNS | Server 3 | 2500 | 150 consultas/día | Diario | 512 bytes/consulta | 2500×150×0.5KB×30d | 5.6 GB |
| Backup Incremental | Server 5 | - | 1 vez/día | Diario | 200MB/backup | 1×200MB×30d | 6 GB |
| Backup Completo | Server 5 | - | 1 vez/semana | Semanal | 1.5GB/backup | 1×1.5GB×4w | 6 GB |
| Logs Sistema | Server 1 | - | Continuo | Diario | 80MB/día | 80MB×30d | 2.4 GB |
| Métricas Nagios | Server 1 | - | Cada 5min | Continuo | 2KB/métrica | 288×2KB×30d | 17.3 MB |
| Consultas PostgreSQL | Server 4 | 500 | 50 queries/día | Diario | 1.5KB/query | 500×50×1.5KB×30d | 1.1 GB |
| Sincronización BD | Server 4 | - | 1 vez/hora | Continuo | 5MB/sync | 24×5MB×30d | 3.6 GB |
Instancias de la nube: Estimar el consumo energético de las instancias de la nube (puedes utilizar valores aproximados o herramientas del proveedor como el Carbon Footprint Calculator de AWS, o similares de GCP/Azure).
| Server | Tipo Instancia | vCPU | RAM (GB) | Consumo Base (W) | Factor Carga | Consumo Real (W) | kWh/día | kWh/mes | |————|——————-|———-|————–|———————|——————|——————-|————-|————-| | Server 1 | t2.xlarge | 4 | 16 | 45W | 70% | 31.5W | 0.756 | 22.68 | | Server 2 | t3.small | 2 | 2 | 15W | 80% | 12W | 0.288 | 8.64 | | Server 3 | t2.micro | 1 | 1 | 8W | 40% | 3.2W | 0.077 | 2.31 | | Server 4 | t3.micro | 2 | 1 | 10W | 60% | 6W | 0.144 | 4.32 | | Server 5 | t3.small | 2 | 2 | 15W | 50% | 7.5W | 0.180 | 5.40 |
TOTAL CONSUMO: 60.2W → 1.445 kWh/mes → 17.34 kWh/año
Factor de emisión eu-west-1 (Irlanda): 0.316 kg CO₂/kWh | Server | kWh/año | Factor CO₂ | kg CO₂/año | |————|————-|—————-|—————-| | Server 1 | 272.16 | 0.316 | 86 kg | | Server 2 | 103.68 | 0.316 | 33 kg | | Server 3 | 27.72 | 0.316 | 9 kg | | Server 4 | 51.84 | 0.316 | 16 kg | | Server 5 | 64.80 | 0.316 | 20 kg |
TOTAL HUELLA CARBONO: 164 kg CO₂/año
Emisiones CO₂ = (vCPU × Factor_CPU + RAM × Factor_RAM + Storage × Factor_Storage) × Horas_Uso × Factor_Región × PUE_Datacenter
Tráfico generado por el streaming: Estimar el consumo energético en función de watts por GB transferido.
Del cálculo anterior:
Factores de Consumo AWS:
TOTAL: 0.020 kWh/GB para streaming
| Tipo Streaming | GB/mes | GB/año | kWh/GB | kWh/mes | kWh/año | |——————-|————|————|————|————-|————-| | Audio (Icecast) | 513 | 6.156 | 0.015 | 7.70 | 92.34 | | Video (FFmpeg) | 608 | 7.296 | 0.025 | 15.20 | 182.40 | | TOTAL | 1.121 | 13.452 | - | 22.90 | 274.74 |
Consumo Audio = GB_transferidos × 0.015 kWh/GB
Consumo Video = GB_transferidos × 0.025 kWh/GB
Ejemplo:
Consumo Audio = 513 GB/mes × 0.015 kWh/GB = 7.70 kWh/mes
Consumo Video = 608 GB/mes × 0.025 kWh/GB = 15.20 kWh/mes
Total Streaming = 22.90 kWh/mes × 12 meses = 274.74 kWh/año
Consumo de servidores virtuales o servicios en funcionamiento continuo.
| Server | Tipo Instancia | Consumo (W) | Horas/año | kWh/año |
|---|---|---|---|---|
| Server 1 (Monitorización) | t2.xlarge | 31.5 | 8760 | 276.1 |
| Server 2 (Streaming) | t3.small | 12.0 | 8760 | 105.1 |
| Server 3 (DNS+FTP) | t2.micro | 3.2 | 8760 | 28.0 |
| Server 4 (Base Datos) | t3.micro | 6.0 | 8760 | 52.6 |
| Server 5 (Backups) | t3.small | 7.5 | 7300 | 54.8 |
TOTAL: 516.6 kWh/año
Consumo_Anual = Potencia_Base × Factor_Carga × Horas_Funcionamiento ÷ 1000
Donde:
- Potencia_Base: Watts nominales de la instancia
- Factor_Carga: % utilización promedio (0.4 - 0.8)
- Horas_Funcionamiento: 8760h/año (24/7) o 7300h/año (20h/día)
Ejemplo Server 1:
Consumo = 45W × 0.7 × 8760h ÷ 1000 = 276.12 kWh/año
Conversión de energía (kWh) a emisiones (kg CO₂ eq.): Utiliza factores de equivalencia para convertir el consumo energético en emisiones de carbono.
Se ha usado la calculadora de CeroCO2.org.
Fuente: https://www.ceroco2.org/calculadoras/
Factor España: 0.256 kg CO₂/kWh (mix energético español)
### Cálculo de Emisiones del Proyecto
Consumo total: 516.6 kWh/año
Factor CeroCO2: 0.256 kg CO₂/kWh
Emisiones CO₂ = Consumo_kWh × Factor_CeroCO2
Emisiones = 516.6 kWh/año × 0.256 kg CO₂/kWh = 132.2 kg CO₂/año
Emisiones_CO₂ = kWh_consumidos × 0.256
Donde:
- kWh_consumidos: Consumo energético anual
- 0.256: Factor emisión España (kg CO₂/kWh)
según CeroCO2.org
Carbon Trust
Factores de emisiones medias globales o por región del proveedor de nube.
| Región AWS | Factor CO₂e (kg/kWh) |
|---|---|
| eu-west-1 (Irlanda) | 0.316 |
| us-east-1 (Virginia) | 0.415 |
| us-west-2 (Oregon) | 0.025 |
Consumo total: 516.6 kWh/año
Región: eu-west-1
Factor: 0.316 kg CO₂e/kWh
Emisiones CO₂e = Consumo_kWh × Factor_región
Emisiones = 516.6 kWh/año × 0.316 kg CO₂e/kWh = 163.2 kg CO₂e/año
Emisiones_CO₂e = kWh_consumidos × Factor_región
Donde:
- kWh_consumidos: Consumo energético anual
- Factor_región: kg CO₂e/kWh según región AWS
¿Reducir las horas de funcionamiento de los servicios?
Servicios que SÍ se pueden optimizar:
Server 5 (Backups): De 20h/día a 12h/día = -20% consumo (10.9 kg CO₂e/año menos)
Server 2 (Streaming): Modo standby en horario valle (02:00-07:00) = -15% consumo
Servicios no críticos: Apagar dashboards/reportes durante madrugada
Servicios que NO se pueden reducir:
Server 1 (Monitorización): Debe estar 24/7 para detectar fallos
Server 3 (DNS): Crítico, debe resolver nombres siempre
Server 4 (Base Datos): Aplicaciones dependen 24/7
Impacto estimado: -25% consumo total = -40.8 kg CO₂e/año
¿Utilizar energía renovable para los servicios?
Europa (Londres) está alimentada con más del 95% de energía renovable y es una de las 19 regiones que operan actualmente con 100% energía renovable a nivel mundial
Comparación de Factores de Emisión:
Factor actual: 0.316 kg CO₂e/kWh
Londres (eu-west-2): ~0.020 kg CO₂e/kWh (estimado para región 100% renovable)
Reducción estimada: 163.2 → 10.6 kg CO₂e/año (-93.5%)
¿Elegir regiones de nube más eficientes en términos energéticos?
Se ha optado por elegir la región de Londres (eu-west-2), que nos proporciona energía 100% renovable desde 2021.