BAB 2 LANDASAN TEORI
2.1 Pengertian Green ICT Menurut Lamb (2009) dalam jurnal yang berjudul The Greening of IT: How Companies Can Make a Difference for the Environment, green ICT adalah tentang penggunaan teknologi informasi lebih efisien untuk mencapai pengurangan konsumsi energi dan memperoleh solusi teknologi informasi yang hemat energi. Menurut Australian Information Industry Association (2009) dalam jurnal yang berjudul Greening Your Business Through Technology, bahwa Green ICT dapat memungkinkan organisasi untuk mengatasi tantangan perubahan iklim dengan menyediakan kesempatan untuk berpikir secara berbeda dalam menemukan suatu inovasi, dan meminimalkan risiko. Menurut San Murugesan (2010) dalam jurnal yang berjudul Making IT Green, Green IT tidak hanya melakukan penghematan energi pada subsistem yang terkait piranti keras, piranti lunak, piranti penyimpanan, jaringan dan sistem komunikasi, tetapi juga dengan meminimalkan emisi karbon atau tidak memiliki dampak buruk pada lingkungan. Menurut Tomlinson (2010) dalam jurnal yang berjudul Green ICT & Energy: From Smart to Wise Strategies, 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. Menurut Unhelkar (2011) dalam jurnal yang berjudul Green IT Strategies and Application: Using Enviromental Intelligence, 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 7
8 itu sendiri. Sedangkan yang kedua mengacu pada penggunaan TI untuk menurunkan konsumsi energi dan emisi karbon dari seluruh organisasi. Menurut Carinhas (2009) dalam jurnal Green Computing Guide, Green IT dapat menurunkan biaya energi, dan juga mengurangi polusi lingkungan. Walaupun permintaan energi semakin meningkat, masih banyak teknologi dan metode untuk menghematnya. Menurut Molla (2009) dalam jurnal yang berjudul A Preleminary Report On Green IT Attitude and Action Among Australian IT Professionals, 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. Menurut Stollenmayer (2011) dalam jurnal yang berjudul How the Earth Can Benefit From Green ICT, Green ICT adalah hal penting untuk pengembangan ekonomi lebih lanjut. Menurut Philipson (2010) dalam jurnal yang berjudul A Green ICT Framework: Undestanding and Measuring Green IT, 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. Menurut O’Neill (2010) dalam jurnal yang berjudul Green IT For Sustainable Busines Practice, Green IT adalah kumpulan inisiatif strategis dan taktis yang secara langsung mengurangi jejak karbon operasi komputasi organisasi. Namun, Green IT tidak hanya fokus pada pengurangan lingkungan dampak dari industri ICT. Hal ini juga difokuskan dalam penggunaan jasa ICT untuk membantu mengurangi jejak karbon secara keseluruhan organisasi, terlepas dari jenis, bentuk atau ukuran organisasi.
2.2 Manfaat Green ICT Menurut O’Flynn (2009) dalam jurnal yang berjudul Approach to Green IT Business at Fujitsu Australia Limited, manfaat green ICT adalah (1) mengurangi permintaan energi, (2) penggunaan infrastruktur
yang lebih
9 efisien, (3) mengurangi jejak karbon, (4) mengoptimalkan supply chain, (5) penghematan biaya. Menurut Kumar (2012) dalam jurnal yang berjudul Current Trends in Green ICT, manfaat green ICT adalah: (1) mengurangi konsumsi energi dari sumber daya, (2) sumber energi yang ramah lingkungan, (3) mengurangi efek berbahaya dari sumber daya komputasi, (4) mengurangi komputasi limbah. Menurut Stollenmayer (2011) dalam jurnal yang berjudul Green ICT Handbook: A Guide to Green ICT, 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.
2.3 Pengertian Data Center Menurut Bullock (2009) dalam jurnal Data center Definition and Solutions, data center dikenal sebagai kumpulan server (server farm) atau ruang komputer. Data center merupakan kumpulan dari beberapa server perusahaan dan tempat penyimpanan data (storage) berada, dioperasikan, dan dikelola. Menurut Wang (2011) dalam jurnal yang berjudul Review of performance metrics for green data centers: a taxonomy study, data center adalah rumah bagi komputasi daya, penyimpanan, dan aplikasi yang diperlukan untuk mendukung bisnis perusahaan. Menurut Newcombe (2010) dalam jurnal data center energy efficiency metrics, data center adalah detak jantung dari setiap organisasi dan juga salah satu konsumen energi terbesar di perusahaan. Dengan green data center tidak hanya akan memberikan organisasi keuntungan strategis yang kuat, tetapi juga membantu menyelaraskan dengan tujuan lingkungan yang ditetapkan oleh pemerintah. Menurut Green Grid (2012) dalam jurnal yang berjudul Data center Life Cycle Assesment Guidelines, data center adalah struktur, atau kumpulan struktur yang didedikasikan untuk akomodasi terpusat, hubungan satu sama lain, operasi TI dan peralatan telekomunikasi jaringan yang menyediakan fasilitas penyimpanan data, pengolahan dan jasa transportasi.
10 Menurut Milojkovic (2010) dalam jurnalnya yang berjudul Green Data Center Design: A Holistic Approach, data center adalah tempat penyimpanan data terpusat, untuk media penyimpanan baik berupa fisik maupun virtual data, manajemen dan penghapusan data serta informasi dari bagian pengetahuan tertentu. Data center adalah sebuah tempat aman untuk peralatan komputer, media penyimpanan, dan peralatan komunikasi serta jaringan yang digunakan untuk menyimpan, mendistribusikan, dan memelihara data dalam sebuah organisasi. Menurut IBM (2012) dalam jurnal Data center Operational Efficiency Best Practices, data center adalah kompilasi dari server, penyimpanan, sistem mekanikal/elektrikal, aplikasi dan peralatan, prosedur tata kelola, dan staff.
2.4 Kriteria Perancangan Data Center Menurut Juniper Network (2013) dalam jurnalnya yang berjudul Cloud-Ready Data center Reference Architecture, dalam melakukan perancangan data center terdapat beberapa persyaratan utama yang dapat mengantisipasi dampak dari perubahan. Persyaratan tersebut sebagai berikut: a. Performance. Kinerja tinggi sangat penting untuk produktifitas perusahaan serta kepuasan pelanggan. Sehingga mampu memberikan respon dalam waktu cepat merupakan komponen dasar dari kinerja data center. b. Scalability. Dalam sistem komputer dan jaringan yang sudah ada, adanya pertumbuhan kebutuhan pembaharuan yang cepat memerlukan waktu dan biaya sangat besar. Sehingga data center harus mampu mencapai kapasitas tersebut. c. Accessibility. Dalam dunia yang serba mobile, di mana pengguna memerlukan akses di mana saja selama 24 jam nonstop. Data center harus mendukung akses tersebut baik itu kantor pusat, kantor cabang, perusahaan bisnis lain, home office, dan lain-lain.
11 d. Agility. Sebagai langkah kegiatan ekonomi global yang terus bergerak dan tumbuh cepat, data center harus mampu merespon dengan cepat terhadap perubahan permintaan dan kondisi pasar. e. Availibility and Continuity. Tidak ada sistem yang terbebas 100% dari masalah, oleh karena itu data center harus mampu bertahan dari masalah yang tejadi sehingga tidak berdampak terhadap produktivitas. Jika masalah terjadi sistem harus dapat segera online dan memastikan data terlindungi. f. Security. Keamanan merupakan perhatian pada hampir semua aspek dalam bisnis. Data center harus memberikan tanggapan terhadap ancaman yang terus berkembang sehingga tidak membahayakan data. g. Manageability. Untuk mengurangi pengeluaran, jaringan data center harus diatur untuk dapat menyederhanakan tugas manajemen terkait dengan konfigurasi pemantauan, pemeliharaan dan tugas adminsitrasi lainnya.
Menurut Dewannanta (2012) dalam jurnal Perancangan Jaringan Komputer-Data center, dalam merancang sebuah data center harus diperhatikan beberapa kriteria berikut: a. Availabilty Data center diciptakan untuk mampu memberikan operasi yang berkelanjutan dan terus-menerus bagi suatu perusahaan baik dalam keadaan normal maupun dalam keadaan terjadinya suatu kerusakan yang berarti atau tidak. Data center harus dibuat sedapat mungkin mendekati zero-failure untuk seluruh komponennya. b. Scalability dan flexibility Data center harus mampu beradaptasi dengan pertumbuhan kebutuhan yang cepat. Juga ketika adanya jasa baru yang harus disediakan oleh data center tanpa melakukan perubahan berarti bagi data center secara keseluruhan.
12 c. Security Data center menyimpan berbagai aset berharga perusahaan, oleh karenanya sistem keamanan dibuat seketat mungkin baik pengamanan secara fisik maupun pengamanan non-fisik.
2.5 Servis Utama Data Center Menurut Dewannanta (2012) dalam jurnal Perancangan Jaringan Komputer-Data Center, servis utama yang secara umum harus diberikan oleh data center sebagai berikut: a) 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 tidak teratur, dan pengaturan sistem pendingin. b) Infrastruktur Keamanan Data center (DC Security Infrastructure) 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 sepiranti infrastruktur dengan melakukan penguncian dengan kunci gembok tertentu. Pengamanan non fisik dilakukan terhadap bagian software atau sistem yang berjalan pada piranti 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. c)
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-to-end flow
13 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. d) Infrastruktur IP (IP Infrastructure) 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 piranti 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 service network-wide, fitur yang paling umum adalah mengenai Quality of Service (QoS), multicast, private LANS dan policy-based routing. e) Media Penyimpanan (Storage) Terkait dengan segala infrastruktur penyimpanan. Isu yang diangkat antara lain adalah arsitektur SAN, fibre channel switching, replikasi, backup serta archival. 2.6 Komponen Data Center Data center terdiri dari beberapa komponen yang terintegrasi satu sama lain. Berikut ini merupakan komponen-komponen yang terdiri di dalam data center. Tabel 2. 1 Komponen Data center Nama Power
Definisi Siklus daya yang mengubah daya pada piranti off dan kemudian membuat piranti berfungsi lagi (on).
Transfer Switch
Saklar listrik yang beralih beban antara dua sumber.
Uninterruptible Power
Catu daya seperti baterai untuk mempertahankan
14 Supply (UPS)
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. Sebuah komponen dari sirkuit yang memungkinkan
DC Batteries / Rectifiers
arus dilalui dalam satu arah namun menghambat
(non-UPS – Telco Nodes)
aliran arus ke arah lain. Rectifier digunakan untuk mengubah AC ke DC.
Generator
Transformer (step down)
Power Distribution Unit (PDU)
Rack Distribution Unit (RDU)
Sebuah alat yang mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Komponen elektromagnet yang dapat mengubah taraf suatu tegangan AC ke taraf lainnya. Piranti listrik yang digunakan untuk mengontrol distribusi listrik ke beban individu. PDU dapat terintegrasi langsung ke UPS. Bingkai logam digunakan untuk menahan berbagai piranti keras seperti server, router, switch dan peralatan elektronik lainnya. Komponen dari sistem pasokan listrik yang membagi daya listrik ke sirkuit anak perusahaan,
Breakers Panels
dan
memberikan
perlindungan
sekring
atau
pemutus sirkuit untuk setiap rangkaian, pada penutup yang sama. Distribution Wiring Lightning
Komponen dari sistem pasokan listrik yang dilengkapi dengan kabel. Berfungsi menerangi ruangan. Sistem HVAC mengendalikan lingkungan sekitar (suhu, kelembaban, aliran udara, dan penyaringan
Heating Ventilation and
udara) dan harus direncanakan dan dioperasikan
Air Conditioning (HVAC)
bersama dengan komponen data center lainnya seperti hardware, kabel manajemen, penyimpanan data, sistem keamanan fisik dan daya.
15 Sebuah menara besar biasanya melekat pada Cooling Tower
pembangkit listrik di mana air beredar untuk menurunkan suhunya dengan penguapan parsial. Sistem ini sebagai pengatur suhu dan kelembaban
Condenser Water Pumps
dengan pemanasan dan pendingin air. Hal ini juga digunakan untuk menolak air dari pendingin dan memadatkan kembali refrigerant menjadi cairan. Sistem pendingin yang digunakan untuk penyerap panas dari suatu zat atau produk sehingga
Chillers
temperaturnya
berada
di
bawah
temperatur
lingkungan. Zat yang digunakan sebagai fluida dalam proses penyerapan panas disebut refrigran. Pompa yang memiliki kecepatan variabel yang Chilled Water Pumps
digunakan ketika satu pompa memberikan umpan beberapa
pendingin
dan
juga
ketika
beban
pendinginan terhubung ke suhu udara di luar. Piranti yang memonitor dan mempertahankan suhu, Computer Room Air
distribusi udara dan kelembaban di ruang jaringan
Conditioner (CRAC’s)
atau data center. CRAC mengganti unit AC yang digunakan untuk pendingin data center. Piranti di data center yang digunakan untuk menangani panas. Tidak seperti CRAC unit yang
Computer Room Air
menggunakan
pendinginan
mekanis
untuk
Handlers (CRAH’s)
mendinginkan udara ke data center, CRAC menggunakan kipas, pendingin kumparan dan sistem air chiller untuk menghilangkan panas. Beroperasi dengan perpindahan panas melalui permukaan yang memisahkan fluida kerja dari
Dry Cooler
udara sekitar, seperti dalam tabung untuk penukar panas udara, memanfaatkan perpindahan panas konvektif.
Supply Fans
Alat yang memberikan pasokan udara ke dalam ruangan.
16 Return Fans
Alat yang mengatur pengembalian udara ke dalam ruangan. Alat
mekanis
digunakan
untuk
mengurangi
konsumsi energi. Economizers recycle energi yang Air-side Economizer
dihasilkan dalam suatu sistem atau memanfaatkan perbedaan
suhu
lingkungan
untuk
mencapai
peningkatan efisiensi. Piranti Water-side Economizer
mekanik
mengurangi
yang
dimaksudkan
konsumsi
energi,
atau
untuk untuk
melakukan fungsi lain yang berguna seperti pemanasan suatu fluida.
Humidifier
Alat yang dapat meningkatkan kelembaban di satu ruangan atau seluruh ruangan. Keamanan
fisik
adalah
perlindungan
pada
hardware, program, jaringan, dan data dari keadaan Physical Security
fisik dan kejadian yang dapat menyebabkan kerugian
serius
atau
kerusakan
pada
suatu
perusahaan, lembaga, atau institusi. Sistem supresi kebakaran biasanya digunakan pada peralatan Fire Suppression
listrik
berat.
Sistem
pemadaman
kebakaran menggunakan kombinasi bahan kimia kering atau basah untuk mencegah kebakaran peralatan. Piranti elektronik kecil yang dirancang untuk
Water Detection
mendeteksi keberadaan air dan memperingati manusia untuk melakukan pencegahan kerusakan air.
Physical Security
Keamanan berbentuk fisik untuk menjaga server
Servers/Devices
dan alat-alat lainnya. Sistem kontrol berbasis komputer dipasang pada
Building Management
bangunan
yang
mengontrol
dan
memantau
System
peralatan bangunan mekanik dan listrik seperti ventilasi, pencahayaan, sistem tenaga, sistem
17 kebakaran, dan sistem keamanan. Konverter yang mengukur perbedaan suhu dan Probes / Sensors
mengubahnya menjadi sinyal sehingga dapat dibaca oleh operator. Mesin
Compute Devices
Server
untuk
melakukan
perhitungan
secara
otomatis. Sebuah komputer atau piranti pada jaringan yang mengelola sumber daya jaringan. Komponen yang digunakan untuk menghubungkan
Network Devices
komputer atau piranti elektronik lainnya bersama sehingga dapat berbagi file atau sumber daya.
Switches
Routers
Piranti yang menyaring dan meneruskan paket antara segmen LAN. Sebuah piranti dalam jaringan yang menangani transfer pesan antar komputer. Sistem
IT Support Systems
Printers
berbasis
komputer
yang
mendukung
kegiatan di data center. Sebuah piranti yang mencetak teks atau ilustrasi di kertas. Suatu jenis komputer yang digunakan untuk aplikasi teknik (CAD/CAM), pengembangan piranti
PC’s / workstations
lunak, desktop publishing, dan jenis-jenis aplikasi yang memerlukan moderat daya komputasi dan kemampuan grafis berkualitas relatif tinggi.
Remote Management (KVM Proses di mana piranti pengendalian secara fisik / console / etc.)
tidak melekat pada unit yang dikendalikan. Piranti lain-lain yang mendukung dalam saat
Miscellaneous Devices
Security encryption, Storage encryption, Appliances, etc Storage
kegiatan operasional dilakukan. Penerjemahan data menjadi kode rahasia. Untuk membaca file yang dienkripsi harus memiliki akses ke password untuk memungkinkan mendekripsikan data tersebut. Kapasitas piranti untuk menahan dan menyimpan
18 data. Storage Devices –
Piranti untuk merekam (menyimpan) informasi
Switches, Storage Array
(data).
Backup Devices - Media
Untuk menyalin file ke disk kedua sebagai tindakan
Libraries, Virtual Media
pencegahan dalam kasus pertama gagal.
Libraries Mengacu pada semua jenis transmisi data, dari Telecommunication
All Telco Devices
Others
suara ke video. Alat-alat yang dapat berfungsi sebagai transmisi data. Peralatan lain yang mendukung didalam data center. Rack yang khusus di rancang untuk penempatan
Rack Server
server ataupun peralatan jaringan seperti hubswitch. Sarana penyalur atau pengalir hantar (transmitter)
Cables
yang bertugas menyalurkan setiap informasi yang telah diubah menjadi sinyal–sinyal listrik. Alat yang digunakan untuk mengikat sekumpulan kabel atau mengelompokkan kabel sehingga rapi
Cable Ties
dan terorganisir.
Sumber: The Green Grid (2009)
Menurut Newcombe (2010) dalam jurnal Data center Energy Efficiency Metrics, data center adalah lingkungan yang kompleks, tempat penyimpanan peralatan Technology Information (TI). Daya listrik yang masuk ke data center harus melalui berbagai tahapan dari transformasi voltage, distribusi dan pembersihan sebelum masuk ke peralatan TI. Sebagian besar dari energi dalam fasilitas diubah menjadi panas. Oleh karena itu data center membutuhkan kapasitas mesin pendingin dalam sirkulasi udara. Terdapat banyak sistem pendukung dalam data center
19 seperti pencahayaan, generator, sistem pemadam kebakaran, area pegawai yang membutuhkan energi listrik.
Gambar 2.1 Jalur konsumsi listrik data center. Sumber: British Computer Society (BCS) Specialist Group. Gambar di atas menjelaskan arus energi yang masuk serta arus energi yang hilang dalam data center. Energi masuk ke bangunan mulai dari kiri, lalu melewati rantai pengantaran energi hingga ke peralatan TI di sebelah kanan. Dalam setiap tahapan rantai pengantaran energi, pasti terdapat kehilangan energi yang tidak penting seperti yang digambarkan panah merah. Dalam white paper yang berjudul R&M Data center Handbook (2011), mengungkapkan bahwa kepadatan akan meningkat setidaknya sepuluh kali lipat dalam kurun waktu sepuluh tahun ke depan. Mendorong konsumsi energi, baik untuk operasi dan pendinginan ke level lebih tinggi, terutama hal ini berlaku untuk data center yang telah beroperasi selama jangka waktu yang lama dan menggunakan teknologi usang. Pada Gambar 2.2, sebanyak ±30% dari konsumsi energi yang dibutuhkan hanya untuk pendinginan (cooling).
20
Gambar 2.2 Konsumsi daya data center. Sumber: Electrical Construction & Maintenance (EC&M).
2.7 Metodologi Green Data Center
Gambar 2.3: Metodologi Green Data Center. Sumber: Emerson Network Power (2011).
21 a)
Sensing Temperature. Menurut Emerson Network Power (2011) dalam jurnal yang berjudul Ten Steps to Increasing Data Center Efficiency and Availability through Infrastructure Monitoring, bahwa sistem pendingin data center biasanya mengukur kembali suhu udara dan pasokan suhu udara. Pengukuran ini harus dilengkapi dengan sensor yang mengukur suhu pada server agar memungkinkan kontrol yang lebih tepat dari suhu udara di server.
b)
Monitoring Power. Menurut ASHRAE (2009) dalam jurnal yang berjudul Principle of Heating Ventilating and Air Conditioning, setiap data center memerlukan Heating, Ventilation, Air Conditioning (HVAC) untuk menentukan suhu dan kelembaban udara dalam suatu ruangan dan memerlukan biaya sekitar 3070% dalam penggunaan energi. Tetapi saat ini beberapa data center telah memanfaatkan
alam
sebagai
pengganti
penghematan
energi
dalam
mendinginkan ruangan. c)
Monitoring rack condition. Menurut Emerson Network Power (2011) dalam jurnal yang berjudul Ten Steps to Increasing Data Center Efficiency and Availability through Infrastructure Monitoring, dengan meningkatnya kepadatan rak, rak tunggal sekarang dapat mendukung kapasitas komputasi dan dapat digunakan untuk seluruh ruangan. Pemantauan di dalam rak dapat membantu mencegah banyak ancaman yang paling umum terjadi seperti adanya air, kelembapan, dan asap.
d)
Detecting fluid leaks. Menurut Emerson Network Power (2011) dalam jurnal yang berjudul Five Strategies for Cutting Data Center Energy Costs Through Enhanced Cooling Efficiency, sebuah sistem deteksi kebocoran dapat dioperasikan sebagai sistem mandiri atau menghubungkan ke sistem pemantauan pusat untuk menyederhanakan alarm manajemen. Selain itu, ini adalah bagian penting dari jaringan sensor yang dapat memberikan visibilitas terhadap ketentuan operasional data center.
22 e)
Intelligent control cooling. Menurut Energy Star (2011) dalam jurnal yang berjudul National Awareness of Energy Star, 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. f)
Intelligent control power. Menurut PG&E (2012) dalam jurnal yang berjudul 2012 Annual Report, 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.
g)
Managing alert and alarm. Menurut Gartner (2009) dalam jurnal yang berjudul Gartner Enterprise Architecture Process: Evolution, 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.
h)
Monitoring energi efficiency. Menurut Dell (2009) dalam jurnal Enhacing Energy Efficiency with PAN Manager Software, 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
23 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. i)
Monitoring batteries. Menurut Emerson Network Power (2011) dalam jurnal Five Strategies for Cutting Data Center
Energy Costs Through Enhanced Cooling
Efficiency, untuk mencegah kehilangan data, sebagian besar data center memerlukan sistem baterai khusus. Kegagalan monitoring batteries adalah penyebab utama dari hilangnya power pada UPS. Memanfaatkan monitoring batteries secata prediktif dapat memberikan pemberitahuan awal kegagalan potensial baterai. j)
Monitoring Remotely Menurut Emerson Network Power (2011) dalam jurnal yang berjudul Ten Steps to Increasing Data Center Efficiency and Availability through Infrastructure Monitoring, pemantauan data center jarak jauh dapat mengangkat beban pemantauan infrastruktur dari personil internal dan menempatkan pada organisasi dengan sumber daya yang memiliki keahlian infrastruktur. Selain pemanfaatan sumber daya yang lebih baik, sebuah organisasi pemantauan khusus dapat merespon lebih cepat terhadap masalah.
2.8 TIA 942 TIA-942 merupakan standar yang mengatur mengenai infrastruktur untuk data center, dirilis pada bulan April 2005 dikeluarkan Asosiasi Industri Telekomunikasi (TIA). Komposisi standar ini bermaksud untuk memberikan informasi tentang hal-hal yang harus diperhatikan ketika merancang dan mempersiapkan instalasi data center. TIA-942 membagi kedalam 4 bentuk tier. Empat bentuk tier tersebut yaitu:
24
Number of
TIER I
TIER II
TIER III
TIER IV
Only 1
Only 1
1 active
2 active
delivery paths
1 passive 2(N+1) or
Redundant Components
N
N+1
N+1
S+S
20%
30%
80-90%
100%
20-30
40-50
40-60
50-80
20-30
40-50
100-150
150+
12"
18"
30-36"
30-36"
85
100
150
150+
208, 480
208, 480
12-15kV
12-15kV
3
3 to 6
15 to 20
15 to 20
Year first deployed
1965
1970
1985
1995
Construction $/ft2 raised floor
$450
$600
$900
$1.100+
28,8 hours
22 hours
1,6 hours
0,4 hours
99.671%
99.75%
99.98%
100.00%
Support space to raised floor ratio 2
Initial watts/ft
2
Ultimate watts/ft
Raised floor height 2
Floor loading pounds/ft Utility voltage Months to implement
Annual IT downtime due to site Site availability
Gambar 2.4: Perbedaan Antar Tier. Sumber: Corning (2010).
Keterangan: a. Tier 1 data center: Basic. Sebuah data center dengan tingkat pertama (tier 1) tidak memiliki redundasi. Data center pada tier 1 ini menggunakan jalur tunggal dan tidak memiliki komponen yang berlebihan. Sebuah data center tier 1 rentan akan gangguan baik itu yang terencana maupun yang tidak terencana. Pada tier 1 ini data center memiliki computer power distribution serta pendingin ruangan, akan tetapi mungkin belum memiliki raised floor, UPS atau generator mesin. Dengan tidak memiliki UPS, tier 1 merupakan single-module dan kemungkinan memiliki beberapa titik kegagalan. Sehingga infrastuktur harus tertutup dan rutin melakukan pemeliharaan serta perbaikan secara berkala. Situasi tersebut memungkinkan sering terjadinya down pada data center.
25 b. Tier 2 data center: Redundant Components. Sebuah data center dengan tier 2 telah memiliki komponen yang lebih baik guna menunjang infrastuktur data center tersebut, akan tetapi hanya memiliki satu jalur menurut Uptime Institute. Fasilitas tier 2 ini memiliki kehandalan yang lebih baik dibandingkan tier 1 terhadap gangguan yang ada. Pada tier 2 ini data center telah memiliki raised floor, UPS dan generator mesin, namum kapasitas yang dimiliki masih kecil. Pemeliharaan jalur dan bagian lain dari infrastuktur akan memerlukan waktu shut down. c. Tier 3 data center: Concurrently Maintainable. Sebuah data center dengan peringkat tier 3 memiliki beberapa jalur, akan tetapi hanya 1 jalur yang aktif. Tier 3 memungkinkan untuk tiap infrastruktur yang berkaitan dengan aktivitas tidak mengganggu operasi piranti keras komputer. Kegiatan yang direncanakan pada tier 3 meliputi pencegahan dan pemeliharaan program, perbaikan dan penggantian komponen, penambahan dan penghapusan komponen kapasitas, pengujian komponen dan sistem serta banyak lagi. Jika sedang melakukan pemeliharaan atau pengujian pada salah satu jalur, maka perusahaan atau organisasi tersebut dapat melakukan aktivitas pada jalur lainnya. Gangguan ataupun kegagalan masih menyebabkan gangguan pada data center. d. Tier 4 data center: Fault Tolerant. Pada tier 4 ini sebuah data center memiliki beberapa jalur yang aktif dan memberikan peningkatan toleransi kesalahan. Tier 4 menyediakan kapasitas infrastuktur yang memadai guna menghadapi gangguan. Fungsi fault-tolerant juga menyediakan kemampuan infrastruktur untuk menghadapi gangguan. Hal ini memerlukan distribusi secara bersamaan yang aktif, biasanya dalam konfigurasi sistem ke sistem. Tier 4 membuat aturan agar data center dapat terus berjalan sehingga dapat mempertahankan
kegagalan
ataupun
mengganggu pengolahan ruang komputer.
kesalahan
operasi
tanpa
26 2.9 Pengertian Green Data Center Menurut Bullock (2009) dalam jurnal Data center Definition and Solutions, green data center adalah 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 center. Ini adalah cara untuk mengurangi biaya operasional perusahaan dalam infrastruktur TI. Menurut Bauer (2008) dalam jurnal yang berjudul Building The Green Data center, 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. Menurut Milojkovic dan Chiu (2010) dalam jurnal yang berjudul Green Data center Design: A Holistic Approach, green data center berarti data center berkelanjutan secara efisien dalam proses, energi, dan peralatan yang digunakan. Menurut Toledo (2011) dalam jurnal yang berjudul Green Data Center: How Green Can We Perform?, 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. Menurut Dell (2012) dalam white paper yang berjudul Managing The Data center By Efficient Use of IT Resources, 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.
27 2.10 Perancangan Green Data center Menurut Juniper Network (2012) dalam jurnal cloud ready data center network design guide, dalam desain data center untuk menghadapi kompleksitas sistem jaringan, perlu diperhatikan beberapa hal berikut: a. Simplify. Penyederhanaan jaringan data center berarti meminimalkan jumlah elemen jaringan yang diperlukan untuk mencapai desain tertentu, sehingga mengurangi biaya modal dan operasional. Penyederhanaan berarti perampingan operasi jaringan data center dengan piranti lunak diimplementasikan secara konsisten dan teratur. b. Share. Berbagi jaringan data center berarti cerdas, karena infrastruktur dapat mendukung aplikasi yang beragam dan digunakan oleh berbagai pengguna, serta tersambung dengan sumber yang besar tetapi dapat digunakan secara
maksimal. Dalam banyak kasus,
hal tersebut
memerlukan virtualisasi canggih sehingga memungkinkan beberapa operasi logis yang dilakukan pada saat bersamaan. c. Secure. Mengamankan jaringan data center dengan memperluas perlindungan untuk mendukung proses bisnis. Pendistribusian arsitektur dengan banyak aplikasi
yang
digunakan,
hal
tersebut
memerlukan
pendekatan
multidimensional yang meningkatkan dan memperluas pertahanan perimeter
tradisional.
Peningkatan
kecerdasan
dalam
menentukan
kebijakan keamanan memungkinkan berbagi informasi dan data yang masuk di data center. d. Automate. Automatisasi berarti kemampuan untuk menangkap langkah-langkah kunci yang terlibat dalam melakukan manajemen, operasional, tugas aplikasi, dan pelaksanaan tugas dalam piranti lunak yang menambahkan kecerdasan operasi data center secara keseluruhan. Sehingga tugas dapat mencakup sinkronisasi konfigurasi antara beberapa elemen berbeda, memulai dan
28 menghentikan operasi kritis dalam berbagai kondisi, serta mendiagnosa informasi penting bagi manajer.
2.11 Data center Energy Efficiency Metrics a) Power Usage Effectiveness (PUE) Menurut Webber (2009) dalam jurnal yang berjudul Data Center Energy Efficiency Metrics, PUE digunakan untuk mengukur seberapa efisien energi yang digunakan di Data center. Matriks ini diciptakan oleh Uptime Institute yang dipromosikan oleh Green Grid. Perhitungan ini dinilai dengan membagi jumlah kekuatan yang masuk dengan jumlah kekuatan yang digunakan oleh peralatan komputer dalam data center.
Peralatan komputer tersebut adalah semua yang berhubungan dengan servis komputasi, seperti: server, media penyimpanan, dan peralatan komunikasi. Semakin kecil PUE data center, maka semakin efisien. Menurut Mamame (2009) dalam jurnal berjudul Re-engineering to Green Data Center, berikut adalah cara perhitungan PUE:
29 - UPS IT Load: - PDU - Server - Cabling
Power to IT
Power to IT
- Storage
- Switches - Network Power to Data - Cooling - Light
Support Infrastructur
- Security - Generator - Switch Gear
Gambar 2.5: Power Usage Effectiveness. Sumber: Mamane (2009) Berikut ini adalah tabel kriteria nilai PUE dan DCiE, hasil dari perhitungan PUE dan DCiE akan dicocokan pada tabel ini. Tabel ini akan menunjukkan seberapa efektif PUE dan DCiE yang telah di hitung. Tabel 2.2: Kriteria Nilai PUE dan DciE. PUE
DCiE
3,0
0,33
Very Inefficient
2,5
0,40
Inefficient
2,0
0,50
Average
1,5
0,67
Efficient
1,2
0,83
Very Efficient
Sumber: Mamane (2009).
30 Karena nilai kerugian distribusi listrik dan konsumsi listrik akan selalu positif, maka PUE tidak bisa kurang dari 1 ataupun DCiE lebih besar dari 100%. b) Data center Infrastructure Efficiency (DCiE) Menurut Webber dan Wallace (2009) dalam jurnal yang berjudul Green Tech How to Plan and Implement Sustainable IT Solutions, kebalikan dari PUE. Penghitungan
dinilai
dengan
membagi
digunakan peralatan komputer dalam data center
kekuatan
yang
dengan kekuatan yang
masuk kedalam data center.
DCiE dinyatakan dalam persentase,dengan nilai target 100%. Perhitungan ini menyatakan berapa persen energi yang dibayar, digunakan oleh peralatan komputasi dalam data center. Data center pada umumnya mempunyai DCiE 40%. Total Facility Power adalah energi total yang digunakan khusus dalam data center. Sedangkan IT Equipment Power adalah total energi yang dikonsumsi oleh peralatan untuk mengatur, memproses, menyimpan, ataupun mengantarkan data untuk komputasi.
Pengukuran
berkelanjutan akan memberikan pengertian yang lebih dalam terhadap infrastruktur data center. Tabel 2.3: Tingkat Analisis DCiE Level 1 (L1)
Level 2 (L2)
Level 3 (L3)
Basic
Intermediate
Advanced
IT Equipment Power
UPS
PDU
Server
Total Facility Power
Data center
Data center
Data center
input power
input power
input power
less shared
less shared
HVAC
HVAC plus building
Minimum Measurement
1 Month
Daily
Continous
31 Sumber: Haas (2009).
Tingkat 1 (Basic) melibatkan pengumpulan pengukuran energi bulanan atau mingguan dari peralatan UPS dalam data center dan dari distribusi utama ke semua peralatan listrik digunakan untuk pendingin dan pemeliharaan data center. Tingkat 2 (Intermediate) melibatkan pengumpulan data harian menggunakan pengukuran dari PDU dalam data center dan dari sistem distribusi untuk menjalankan semua peralatan fasilitas. Tingkat 3 (Advanced) melibatkan pengumpulan data dari masing-masing peralatan TI dalam data center dan dari masing-masing peralatan fasilitas secara berkelanjutan.
2.12 Virtualisasi Server Menurut Paessler (2012) dalam white paper berjudul Server Virtualization and Network Management, virtualisasi server bekerja dengan membebaskan aplikasi dari batasan fisik tunggal server.
Hal ini
memungkinkan beberapa aplikasi berjalan dalam satu fisik server. Dengan penggunaan virtual server berdampak positif kepada mengurangi penggunaan energi listrik perusahaan serta biaya untuk pendingin yang dikeluarkan perusahaan. Hal ini dapat memperpanjang usia data center bahkan memungkinkan perusahaan untuk dapat menutup beberapa data center lainnya. Menurut Chandra (2010) dalam jurnal Penerapan Teknologi Virtualisasi Tingkat Sistem Operasi pada Server Linux Ubuntu 8.04 Menggunakan OpenVZ, virtualisasi adalah sebuah konsep di mana memperbolehkan sumber daya yang ada dalam mesin komputer untuk dapat dibagi menjadi banyak bagian secara bersamaan. Setiap bagian dapat dioperasikan secara mandiri tanpa mengganggu antara satu dengan yang lain. Menurut Yamamoto (2008) dalam jurnal Server Technology and its Latest Trend, virtualisasi server adalah teknologi yang digunakan untuk membangun beberapa server virtual pada satu fisik server. Sehingga sebuah sistem operasi dapat dioperasikan dan sistem aplikasi dapat dijalankan pada masing-masing server virtual, seperti pada server fisik. Dengan teknologi ini
32 memungkinkan pembangunan secara fleksibel server virtual hampir tidak ada keterbatasan piranti keras dan akibatnya mengurangi total biaya kepemilikan serta penggunaan virtual server membuat lebih mudah dalam lingkungan bisnis yang kian berubah. Menurut Bayu, Widiasari dan Chandra (2010) dalam jurnal Penerapan Teknologi Virtualisasi Tingkat Sistem Operasi pada Server Linux Ubuntu 8.04 Menggunakan OpenVZ, virtualisasi adalah sebuah konsep di mana memperbolehkan sumber daya yang ada dalam mesin komputer untuk dapat dibagi menjadi banyak bagian secara bersamaan. Setiap bagian dapat dioperasikan secara mandiri tanpa mengganggu antara satu dengan yang lain.
Gambar 2.6: Virtualisasi Server Sumber: Oguchi dan Yamamoto (2008)
33
Menurut Arfriandi (2012) dalam jurnal Perancangan, Implementasi, dan Analisis Kinerja Virtualisasi Server Menggunakan Proxmox, VMware ESX, dan Openstack, virtualisasi server adalah penggunaan piranti lunak yang memungkinkan satu piranti keras untuk menjalankan beberapa sistem operasi dan service pada saat bersamaan, sedangkan virtual server adalah penggunaan piranti lunak yang memungkinkan banyak piranti keras untuk menjalankan satu sistem secara terpadu. Tujuan penggunaan virtualisasi server untuk menghindari pemborosan piranti keras serta melakukan penghematan biaya listrik karena hanya menggunakan satu atau sedikit server saja.
2.13 Net Present Value (NPV) Menurut Garrison, Noreem dan Brewer (2012) dalam jurnal yang berjudul Transforming The Net Present Value For a Comparable One, metode net present value (NPV), nilai arus kas masuk suatu proyek dibandingkan dengan nilai arus kas keluar suatu proyek. Selisih antara nilai arus kas disebut sebagai NPV, dimana NPV suatu proyek menentukan apakah proyek tersebut dapat diterima atau tidak. Menurut Hansen dan Mowen (2007) dalam jurnal yang berjudul Net Present Value is Better Than Internal Rate of Return, model
ini
memperhitungkan nilai waktu dari uang. Model ini juga menggabungkan konsep kas masuk dan kas keluar. Model yang dipakai adalah NPV. NPV adalah perbedaan nilai sekarang dari kas masuk dan kas keluar. Model penghitungannya sebagai berikut:
Di mana: I
= Nilai sekarang dari biaya proyek.
C
= Arus kas masuk yang diterima dalam periode t, dengan t = 1 . . n.
n
= Lama waktu hidup proyek.
i
= Rate of return.
34 t
= Lama waktu. Menurut Hermanson, Edward dan Ivancevich (2011) dalam jurnal yang berjudul Accounting Principiles: Managerial Accounting, NPV menggunakan tingkat pengembalian minimal dengan menggambungkan arus kas masuk dan arus kas keluar dari investasi yang diusulkan. Menurut Weygandt, Kimmel dan Kieso (2010) dalam jurnal yang berjudul Financial Accounting and Accounting Standarts, metode NPV merubah arus kas masuk ke nilai sekarang. Kemudian dibandingkan dengan nilai investasi awal. Perbedaan kedua nilai tersebut yang disebut sebagai Net Present Value (NPV). Suatu proyek diterima bila NPV nya 0 atau lebih positif. Semakin tinggi nilai NPV, maka semakin menarik investasi tersebut.
2.14 Internal Rate Of Return (IRR) Menurut Garrison (2012) IRR adalah tingkat pengembalian dari suatu proyek investasi selama masa manfaatnya. Tingkat pengembalian dihitung dengan mencari tingkat diskonto yang dapat menyamakan nilai dari arus kas masuk proyek dengan nilai arus kas keluar proyek. Dengan kata lain, IRR adalah
tingkat
diskonto
yang
menghasilkan
NPV
=
0.
Model
penghitungannya sebagai berikut:
Di mana: C
= Arus kas masuk yang diterima dalam periode t, dengan t = 1 . . n.
n
= Lama waktu hidup proyek.
i
= Rate of return.
t
= Lama waktu.
IRR dapat ditemukan dengan trial and error. IRR adalah salah satu teknik menilai investasi modal yang paling banyak digunakan. Menurut Weygandt (2010) metode IRR berbeda dengan NPV. IRR adalah tingkat
35 suku bunga yang membuat nilai sekarang investasi awal sama dengan nilai sekarang arus kas masuk (NPV = 0). Menurut Hermanson (2011) the time-adjusted rate of return atau disebut juga IRR adalah model yang menyamakan antara nilai sekarang yang diharapkan dengan biaya investasi. Hal ini dilakukan untuk mencari nilai NPV = 0, jika hasilnya lebih dari 0 maka perusahaan harus mempertimbangkan kembali investasi tersebut.
2.15 Payback Period Menurut Garisson, Noreem dan Brewer (2012:597) metode payback berfokus pada payback period. Payback period adalah lamanya waktu yang dibutuhkan untuk sebuah proyek mengembalikan modal dari arus kas masuk yang dihasilkan. Semakin cepat biaya investasi kembali, maka proyek itu yang dipilih. Model ini menghitung berapa lama waktu
yang dibutuhkan
perusahaan untuk mengembalikan modal awal investasinya. Model penghitungannya sebagai berikut:
Menurut Hermanson, Edward dan Ivancevich (2011) payback period adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengetahui jumlah kumulatif arus kas bersih tahunan dari proyek untuk menyamai pengeluaran awal kas bersih. Rumus untuk payback period:
Payback period membantu perusahaan menentukan berapa lama waktu maksimal yang diperlukan untuk mengembalikan modal investasi awal. Bila setelah dihitung waktunya melebihi waktuyang ditentukan maka
36 proyek akan ditolak. Semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mengembalikan modal investasi awal, maka semakin berbahaya juga investasi itu. Perusahaan yang bermasalah dengan likuiditas akan memilih waktu pengembalian singkat.
2.16 Kerangka Pikir
Rumusan Masalah
Study Literatur
Pengumpulan Data
Desain Alternatif
Analisis
Choice Phase
Rekomendasi
