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

7

8

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).

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 2.1 Manfaat Green Computing

Sumber: Speshock (2010)

9

10

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).

Gambar 2.2 Taksonomi Green TI

Sumber: Visser (2011)

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 Center Examples

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 IT Room

11

12

atau fasilitas perangkat keras dan

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

Power

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

13

14

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)

Tabel 2.3 Definisi Komponen Data Center

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.

GeneratorSebuah 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 WiringKomponen 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

16

Sumber: 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 2.3 Data Center Power Distribution

Sumber: Nanyang Technological University

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 2.5 Jalur listrik data center

17

18

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)

Motherboard, (7) Fan, (8) NIC (Wang, 2012:4).

Gambar 2.6 Konsumsi daya data center

Sumber : EYP Mission Critical Facilities Inc.,

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

Tier Requirement Tier I Tier II Tier III Tier IV

Distribution

paths power and

cooling

1 11 active/1

alternate2 active

Redudancy active

componentsN N+1 N+1 2(N+1)

Redudancy

backboneno no yes yes

Redudancy

horizontalno no no optional

Raised floors 12” 18” 30-36” 30-36”

UPS/Generator optional yes yes dual

Concurrently

maintainableno no yes yes

Fault tolerant no no no yes

Gambar 2.7 Power Consumption in one Server

Sumber: Leping Wang

19

20

Availability 99.671% 99.749% 99.982% 99.995%

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 paths1 1

1 active

1 passive2 active

Redudant

componentN N+1 N+1 2(N+1) or S+S

Support space to

raised floor

ratio

20% 30% 80-90% 100%

Initial

watts/sq.ft20-30 40-50 40-60 50-80

Ultimate

watts/sq.ft20-30 40-50 100-150 150+

Raised floor

height12” 18” 30-36” 30-36”

Floor loading

pounds/sq.ft85 100 150 150+

Utility voltage 208,480 208,480 12-15kV 12-15kV

Months to

implement3 3 to 6 15 to 20 15 to 20

Year first

deployed1965 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

21

22

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-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

23

24

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

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).

2.4 Kerangka Pikir

Gambar 2.8 Proses Penelitian

Rekomendasi

Choice Phase

Analisis

Study Literatur

Pengumpulan Data

Desain Alternatif

Rumusan Masalah

25

26

2.5 Metodologi Green Data Center

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).

2.5.1.1.1 Top Down View

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

27

28

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

2.5.3.1 Capacity Forecast

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

29

30

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

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

31

32

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

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

33

34

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

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).

35

36

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.

37

38

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

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 2.14 Energy Star logo

39

40

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

Gambar 2.16 EPA logo

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-mulaa = Jumlah investasi mula-mulab = Jumlah kumulatif arus kas pada tahun ke – nc = 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

41