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Impact et optimisation de l’hébergement

Introduction

Le sujet de l’impact écologique de l’hébergement, en particulier au travers des emblématiques centres de données (ou centres informatiques), est souvent mis en avant dans les publications cherchant à sensibiliser le grand public sur les liens entre numérique et écologie. Même si nous avons pu voir dans les chapitres précédents que le numérique entraîne des impacts sur un spectre bien plus large, le domaine de l’hébergement est en effet porteur d’une part non négligeable des impacts écologiques du numérique. Nous allons, au cours de ce chapitre, en explorer les causes, ainsi que les possibilités d’optimisation et d’amélioration.

Les impacts liés à l’hébergement

1. Qu’est-ce que l’hébergement des services numériques ?

Il est possible de proposer une typologie de services numériques en fonction de leurs besoins de connectivité :

  • Des services numériques non connectés : par exemple, jusqu’à la fin des années 90, les consoles de jeux vidéo n’étaient pas connectées à un réseau (et donc pas connectées à Internet). Pour y ajouter un nouveau jeu, on achetait le plus souvent un support physique (cartouche, CD-ROM, etc.). Par essence, ce type de service numérique ne nécessite pas de services d’hébergement. 

  • Des services numériques connectés sur un modèle dit de « pair à pair » : certains jeux vidéo peuvent par exemple fonctionner sur un réseau local sans nécessiter de service centralisé pour les synchroniser.

  • Des services numériques faisant l’usage de connectivité intermittente : ainsi, de nombreux jeux vidéo installés sur un PC ou une console moderne peuvent fonctionner de manière autonome, sans nécessiter de connexion réseau dans leur mode d’utilisation nominal, tout en bénéficiant d’un service de mises à jour basé sur une distribution par Internet de correctifs et de nouvelles fonctionnalités.

  • Des services numériques utilisant une connexion permanente au réseau : on peut notamment citer une catégorie de jeux vidéo dits « massivement en ligne » auxquels on ne peut jouer qu’en étant rattaché à un réseau disposant d’une connexion à Internet.

Dans les deux derniers cas, il est nécessaire...

Le cloud, ami ou ennemi du Green IT ?

Parmi les choix s’offrant à une entreprise qui cherche à héberger un service numérique, le déploiement de ce service dans un cloud est une option qui est de plus en plus utilisée, et la réduction des impacts environnementaux est de plus en plus mise en avant par les fournisseurs de services cloud. Dans les sections qui vont suivre, nous regarderons en détail les impacts positifs et négatifs de ce type d’hébergement.

1. Définition du cloud

De nombreuses définitions, parfois divergentes, peuvent être données au cloud computing. Nous nous appuierons ici sur celle de l’Institut national des normes et de la technologie américain (NIST, pour National Institute of Standards and Technology) [Lien 11], cette définition étant aujourd’hui largement reconnue et utilisée.

Le NIST définit le cloud computing comme s’appuyant sur cinq caractéristiques essentielles, trois modèles de service et quatre modèles de déploiement :

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Synthèse de la définition du cloud computing par le NIST

Les cinq caractéristiques essentielles sont les suivantes :

  • La mutualisation des ressources : un service cloud doit proposer un modèle dans lequel les ressources techniques du centre de données (réseau, stockage, serveurs) sont partagées par les différents utilisateurs.

  • La capacité des utilisateurs à utiliser le service en autonomie, sur un modèle « à la demande » : l’utilisateur doit donc avoir accès à des interfaces lui permettant de souscrire au service et de l’utiliser sans avoir besoin de passer par un intermédiaire.

  • Un accès réseau standardisé : les services...

Les enjeux de l’automatisation

1. Pratiques d’Infrastructure as Code

L’avènement du cloud a apporté tout un ensemble de nouvelles pratiques dans la façon dont les infrastructures sont traitées et utilisées. En particulier, le concept d’Infrastructure as Code (ou IaC) est progressivement devenu la norme dans la façon de manipuler les infrastructures ; le principe en est de remplacer les usages traditionnels de consoles de configuration (qu’il s’agisse de consoles web ou d’interfaces en ligne de commande) par l’utilisation de code informatique pour décrire, déployer et adapter les éléments d’infrastructure.

Les centres de données hyperscale sont conçus en prenant en compte une contrainte forte d’adaptabilité aux charges de travail, et font de fait un usage important de ces mécanismes d’IaC. Ainsi, les fournisseurs de cloud les plus avancés répondent à la caractéristique essentielle d’élasticité avec des mécanismes de mise à l’échelle automatique (auto scaling en anglais) permettant à l’infrastructure de s’adapter automatiquement à la charge de travail.

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Exemple de mécanisme de mise à l’échelle automatique :

  • L’équipement en entrée répartit la charge entre les utilisateurs.

  • L’outillage de supervision scrute la charge d’utilisation.

  • Si cette charge augmente, l’orchestrateur déploie de nouvelles instances de serveur web depuis le modèle, et les ajoute dans le groupe de répartition de charge.

Ce modèle d’élasticité a un intérêt économique et, par conséquent, un intérêt dans les impacts écologiques associés au fonctionnement :...

Boîte à outils

1. Référentiels et documentation

  • La section « Library and tools » [Lien 33] du site de The Green Grid propose différentes ressources, dont des rapports et des études autour de la thématique des impacts des centres de données.

  • Le site EcoInfo propose une section sur la thématique « Datacentre » [Lien 34].

  • La Commission européenne a édité un référentiel de bonnes pratiques (déjà cité dans le texte de ce chapitre) pour la mise en œuvre de centres de données. La traduction française de ce référentiel est disponible sur le site EcoInfo [Lien 7].

2. Outils de mesure et de visualisation

Des outils sont apparus récemment permettant de mesurer l’impact des infrastructures déployées sur le cloud :

  • Cloud carbon footprint [Lien 35] est un outil de Thoughtworks, entreprise célèbre pour héberger des célébrités comme Martin Fowler ou Neal Ford, qui permet d’évaluer l’empreinte carbone d’une architecture cloud. Cette estimation est faite à partir des données des fournisseurs et inclut l’énergie embarquée. Les formules de calcul sont données en toute transparence dans la documentation.

  • Comme évoqué précédemment, les opérateurs des services cloud fournissent également eux-mêmes une estimation de l’empreinte carbone des outils utilisés, directement dans leur console de monitoring. Là encore, le calcul est fait en estimant la consommation d’électricité générée par les services. L’énergie grise (embarquée) n’est pas mentionnée.

  • PowerAPI [Lien 36] et Scaphandre...

Références pour ce chapitre

1. Site de l’entreprise Kaïros, https://www.kairos-jourdain.com/fr

2. Wikipédia, article sur l’énergie grise, https://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89nergie_grise

3. Cécile Diguet et Fanny Lopez pour l’ADEME, « L’impact spatial et énergétique des data centers sur les territoires », février 2019, https://librairie.ademe.fr/urbanisme-et-batiment/908-impact-spatial-et-energetique-des-data-centers-sur-les-territoires-l-.html

4. Blog de Boavizta, « Numérique et environnement : Comment évaluer l’empreinte de la fabrication d’un serveur, au-delà des émissions de gaz à effet de serre ? », novembre 2021, https://boavizta.org/blog/empreinte-de-la-fabrication-d-un-serveur

5. Dell, document de synthèse de l’ACV du serveur Dell PowerEdge R740, janvier 2019, https://i.dell.com/sites/csdocuments/CorpComm_Docs/en/carbon-footprint-poweredge-r740.pdf

6. Wikipédia, article sur l’indicateur d’efficacité énergétique, https://fr.wikipedia.org/wiki/Indicateur_d%27efficacit%C3%A9_%C3%A9nerg%C3%A9tique

7. Mark Acton, Paolo Bertoldi, John Booth, Sophia Flucker, Liam Newcombe, Andre Rouyer, Robert Tozer pour la Commission européenne, « 2019 Best Practice Guidelines for the EU Code of Conduct on Data Centre Energy Efficiency », décembre 2018, https://e3p.jrc.ec.europa.eu/sites/default/files/documents/publications/jrc114148_best_practice_guide_2019_final.pdf - traduction française sur le site d’Ecoinfo, mai 2020, https://ecoinfo.cnrs.fr/wp-content/uploads/2020/05/guide-de-bonnes-pratiques-datacenter-2019.pdf

8. Wikipédia, article sur le « Free cooling », https://fr.wikipedia.org/wiki/Free_cooling

9. Site de l’ETSI, « ETSI releases...