Según un estudio de 2014 de NRDC y Anthesis, en 2013 los centros de datos de Estados Unidos consumieron 91 000 millones de kilovatios-hora de electricidad, suficiente para abastecer dos veces a todos los hogares de la ciudad de Nueva York. Se prevé que esta cifra aumente hasta 140 000 millones para 2020. Si bien las mejores prácticas de eficiencia energética podrían contribuir en gran medida a reducir esta cifra, el problema se agrava considerablemente por la infrautilización de los servidores, incluido un estimado del 30 por ciento de servidores que siguen conectados a la red, pero que ya no prestan ningún servicio, según el estudio.
En otro estudio de 2014, la firma de investigación tecnológica Gartner, Inc., constató que los sistemas de centros de datos representan en conjunto un mercado de 143 000 millones de dólares. Si a eso se suman el software empresarial, con 320 000 millones de dólares, y los servicios de TI, con otros 963 000 millones, el sector de las TI en su conjunto representa un mercado impresionante de 3,8 billones de dólares.
Las empresas buscan cada vez más nuevas formas de reducir costos y obtener el mayor valor posible de su infraestructura de TI. Entre las estrategias figuran ubicar los centros de datos en climas más fríos, migrar a software de código abierto más asequible y virtualizar recursos para aumentar la utilización. Sin embargo, estas soluciones apenas rascan la superficie.
Una startup vinculada al MIT llamada Jisto ofrece a las empresas una nueva herramienta para reducir los costos de los centros de datos y de la nube, al tiempo que mejora la utilización de los recursos. Jisto gestiona las aplicaciones empresariales existentes envolviéndolas automáticamente en contenedores Docker gestionados por Jisto, y las despliega de forma inteligente en todos los recursos disponibles mediante algoritmos automatizados de despliegue, monitorización y análisis en tiempo real. A medida que cambia el perfil de utilización de cada servidor o de distintas partes de la red y el almacenamiento, Jisto ajusta su uso de forma elástica y en tiempo real para compensarlo.
“Estamos ayudando a las organizaciones a lograr una mayor utilización de sus recursos de centros de datos y de nube sin preocuparse por la contención de recursos”, afirma Aleksandr (Sasha) Biberman, director ejecutivo y cofundador de Jisto. Hasta ahora, la respuesta ha sido prometedora. Jisto fue ganadora de plata en MassChallenge 2014, y entre sus primeros clientes figuran empresas que manejan grandes volúmenes de datos, como bancos, farmacéuticas, empresas de biotecnología e instituciones de investigación.
“Los departamentos de TI enfrentan presión desde dos frentes: ¿cómo pueden reducir de forma más eficiente el gasto en centros de datos y cómo pueden mejorar la productividad dando a las personas un mejor acceso a los recursos?”, afirma Biberman. “En algunos casos, Jisto puede duplicar la productividad con los mismos recursos, simplemente aprovechando mejor la capacidad ociosa.”
Biberman elogia el Programa de Enlace Industrial del MIT y el Venture Mentoring Service por organizar eventos de networking y facilitar contactos. “El ILP nos puso en contacto con empresas con las que de otro modo nunca habríamos conectado en todo el mundo”, dice. “Nos convirtió en una empresa global.”
Poner a trabajar los servidores inactivos
La idea de Jisto se le ocurrió a Biberman mientras era posdoctorado en ingeniería eléctrica en el MIT Research Lab of Electronics (RLE), donde estudiaba comunicaciones fotónicas de silicio. Al investigar cómo la tecnología óptica podía mejorar el rendimiento y la eficiencia de los centros de datos, descubrió un problema aún mayor: la infrautilización de los recursos de los servidores.
“Incluso con la virtualización, las empresas utilizan solo entre el 20 y el 50 por ciento de la capacidad de sus servidores internos”, afirma Biberman. “En conjunto, las empresas desperdician más de 100 000 millones de dólares al año en ciclos de cómputo no utilizados. La nube pública es aún peor, donde la utilización oscila entre el 10 y el 40 por ciento.”
Además del problema del despilfarro en sí, Biberman descubrió que los recursos de carga de trabajo a menudo se gestionan mal. Incluso cuando más de la mitad de los recursos de una empresa permanece inactiva, los empleados suelen quejarse de que no pueden acceder a suficientes servidores cuando los necesitan.
Hacia la época en que Biberman tuvo esta revelación, él y su amigo de toda la vida Andrey Turovsky, un emprendedor tecnológico formado en la Universidad de Cornell y hoy director de tecnología (CTO) y cofundador de Jisto, habían estado lanzando ideas para startups. Acababan de desarrollar una plataforma ligera para desplegar y gestionar aplicaciones de forma automática mediante contenedores virtuales, y decidieron aplicarla al problema de la utilización y la gestión de cargas de trabajo.
La infrautilización de los recursos es menos un problema técnico que una “estrategia corporativa de aversión al riesgo”, afirma Biberman. Las empresas tienden a pecar de cautela al desplegar recursos y, por lo general, adquieren muchos más servidores de los que necesitan.
“Empezamos a ver cifras descabelladas en el aprovisionamiento de centros de datos y de nube”, explica Biberman. “Por lo general, las empresas aprovisionan el doble de lo que necesitan. Una empresa analiza las cargas máximas del año pasado y sobredimensiona por un factor de cuatro para el año siguiente. Las empresas siempre planifican para un pico de peor escenario. Nadie quiere ser quien no haya aprovisionado suficientes recursos, de modo que las aplicaciones críticas no puedan ejecutarse. Nadie es despedido por sobredimensionar.”
A pesar del sobreaprovisionamiento, los usuarios de la mayoría de esas mismas organizaciones se quejan de la falta de acceso a recursos informáticos, afirma Biberman: “Cuando se pregunta a las empresas si tienen recursos suficientes para ejecutar aplicaciones, por lo general dicen que quieren más, aunque sus recursos están ahí, desperdiciándose.”
Esta paradoja surge de la práctica habitual de dividir el acceso en distintos grupos de recursos, que tienen diferentes niveles de acceso a los nodos del clúster. “Es difícil ajustar tu trabajo a tu porción del pastel”, afirma Biberman. “Digamos que mi grupo de recursos tiene acceso a cinco servidores y se acuerda que yo los use el lunes, que otra persona los use el martes, y así sucesivamente. Pero si no puedo acceder a mi proyecto el lunes, esos servidores permanecen completamente inactivos y puede que tenga que esperar una semana. Quizá la persona que los usa el martes solo necesita uno de los cinco, así que cuatro quedarán inactivos, y quizá el que los usa al día siguiente se da cuenta de que en realidad necesita 10 o 20 servidores, no solo los cinco a los que está limitado.”
Jisto derriba los muros estáticos artificiales creados con los perfiles de propiedad y los reemplaza por un entorno más dinámico. “Puedes seguir teniendo prioridad durante tu tiempo en los servidores, pero si no lo usas, otra persona puede hacerlo”, explica Biberman. “Eso significa que a veces las personas pueden acceder a más servidores de los que se les asignaron. Si hay una aplicación de misión crítica que genera un pico que no podemos prever, contamos con un método elástico para retroceder rápidamente y darle prioridad.”
Empresas de servicios financieros utilizan Jisto para liberar ciclos de cómputo destinados a simulaciones Monte Carlo que se beneficiarían de muchos más servidores y nodos. Mientras tanto, las empresas farmacéuticas y de ciencias de la vida emplean una estrategia similar para secuenciar el ADN más rápidamente. “Cuantos más nodos tengas, con mayor precisión puedes ejecutar una simulación”, afirma Biberman. “Esa es una ventaja enorme.”
Contenedores Docker para empresas
Jisto no es la única plataforma de computación en la nube que afirma mejorar la utilización de recursos y reducir costos. El problema de la mayoría, sin embargo, es que “si hay un pico de carga de trabajo realmente repentino, no hay tiempo suficiente para tomar decisiones inteligentes sobre qué hacer”, afirma Biberman. “Con Jisto, entra en acción un proceso automático de toma de decisiones en tiempo real, que permite una verdadera elasticidad en todo el centro de datos, con una granularidad tan fina como un solo núcleo de CPU.”
Jisto no solo monitoriza el uso de la CPU, sino también otros parámetros como la memoria, el ancho de banda de red y el almacenamiento. “Si se está produciendo una transferencia de memoria importante que requiere mucho ancho de banda, Jisto retrocede, aunque haya abundante potencia de CPU disponible”, afirma Biberman. “Jisto puede tomar decisiones inteligentes sobre dónde enviar las tareas en función de todos estos factores dinámicos. En cuanto algo cambia, Jisto decide si detiene la carga de trabajo, la pausa o reduce recursos. ¿La transfiere a otro servidor? ¿Añade redundancia para reducir la latencia de cola? Las personas no tienen que tomar ni implementar esas decisiones.”
La plataforma también integra rigurosas medidas de seguridad, afirma Biberman. Los directores de TI son comprensiblemente cautelosos a la hora de incorporar software de terceros en sus complejos ecosistemas de centros de datos, que a menudo están protegidos por cortafuegos y configuraciones normativas. Sin embargo, Jisto puede demostrar rápidamente mediante una prueba beta cómo el software puede hacer su magia sin interferir con los recursos de misión crítica, añade.
La discreción de Jisto se debe en gran medida a su uso de contenedores Docker. “Docker tiene API prácticas y facilita mucho el proceso, tanto para nosotros como desarrolladores como para los clientes de Jisto”, explica Biberman. “Docker es muy portátil: si puedes ejecutarlo en Linux, puedes ejecutarlo en Docker, y no importa si lo ejecutas en un centro de datos local, en una nube privada o en Amazon. Con los contenedores, no necesitamos hacer algo tan complicado como ejecutar una VM dentro de otra VM. Docker nos ofrece una forma ligera de permitir que las personas usen el entorno que ya está configurado.”
Con sede en Cambridge, Massachusetts, Jisto fue la primera y sigue siendo una de las pocas startups basadas en Docker de la región.
Subir a la nube
Las empresas ahorran cada vez más en costos de centros de datos al utilizar recursos de nube pública en una estrategia híbrida durante los picos de demanda. Jisto puede ayudar a cerrar la brecha con mayor eficiencia y flexibilidad, afirma Biberman. “Si eres un banco, es posible que tengas demasiadas regulaciones sobre tus datos como para usar la nube pública, pero la mayoría de las empresas pueden obtener eficiencias con las nubes públicas y, al mismo tiempo, conservar su nube privada para tareas confidenciales, reguladas o de misión crítica.”
Jisto funciona esencialmente igual, ya sea en instalaciones propias o en una nube privada, pública o híbrida. Las empresas que superan el nivel máximo de su centro de datos privado ahora pueden “desbordarse” hacia la nube pública y aprovechar la naturaleza elástica de servicios como los de Amazon, afirma Biberman. “Algunas empresas aprovisionan cientos de miles de nodos en Amazon”, añade. El problema es que Amazon cobra por hora. “Si una empresa solo necesita cinco minutos de procesamiento, hasta 100 000 nodos permanecerían inactivos durante 55 minutos.”
Jisto ha comenzado recientemente a hablar con empresas que ofrecen infraestructura como servicio en la nube, explicándoles cómo Jisto puede volver a aprovisionar recursos desperdiciados y permitir que otra persona los utilice. Según Biberman, es solo cuestión de tiempo que las presiones competitivas lleven a un proveedor de nube a usar algo como Jisto.
MIT Startup Exchange (STEX) es una iniciativa del Programa de Enlace Industrial del MIT (ILP) que busca conectar a las empresas miembro del ILP con startups vinculadas al MIT. Visite el sitio web de STEX e inicie sesión para obtener más información sobre Jisto y otras startups en STEX.
Este artículo se publica en colaboración con MIT News. La publicación no implica que el Foro Económico Mundial respalde las opiniones expresadas.
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Autor: Eric Brown es colaborador invitado de MIT News.
Imagen: Un niño camina por Media Stairs. REUTERS/Kim Kyung-Hoon.
