Le data center vert est plus qu’un « coup » de relations publiques pour faire preuve de la responsabilité civique de l’entreprise. Les salles de serveurs consomment une part significative de toute l’électricité dans les pays développés et la consommation électrique des data centers constitue un facteur de forte croissance des coûts généraux des entreprises ces dernières années. Luiz Andre Barroso, ingénieur chez Google, a fait une estimation devenue célèbre selon laquelle l’énergie va dépasser sous peu les coûts d’acquisition des serveurs sur le cycle de vie du système, ce si les coûts liés à l’électricité continuent leur escalade. Pacific Gaz and Electric, fournisseur de services publics en Californie, pratique déjà des remises pour récompenser les entreprises qui détiennent des data centers qui optimisent leurs ressources énergétiques. Il faut s’attendre à ce que les gouvernements dans le monde lui emboîtent le pas avec leurs propres récompenses ou pénalités, dans la mesure où la crise énergétique impose d’agir rapidement.

Les data centers verts témoignent d’une volonté de lutter contre le changement climatique et se positionnent pour faire économiser des fortunes aux entreprises en termes de coûts opérationnels. Il n’est donc pas surprenant que beaucoup d’entre elles observent avec minutie les offres disponibles. Une étude récente menée par un data center américain a révélé que plus de la moitié des grandes entreprises prévoit des réductions dans la consommation d’énergie des data centers.

Cela dit, comment les entreprises s’y prennent-elles pour faire passer les data centers au vert ?

La première étape consiste à attaquer le cœur du problème en se penchant sur le composant qui consomme le plus d’électricité : le microprocesseur du serveur. La bonne nouvelle est que, après des années à rechercher la performance pure à tout prix, les fabricants de processeurs ont compris qu’il fallait diminuer les besoins en courant électrique, ou tout au moins ne pas les augmenter, alors que les performances croissent. AMD, Sun, Intel et IBM se sont tous engagés dans la bataille pour réduire les performances avec des processus de fabrication plus efficaces, une utilisation moindre de transistors et de mémoire cache et en faisant des processeurs plus petits avec des modes arrêt et veille qui renvoient le courant lorsque les applications n’ont pas besoin d’une pleine puissance électrique. Alors que la norme d’hier consistait à en avoir pour son argent, la nouvelle donne est devenue celle des performances au watt.

Si les processeurs de serveurs sont au cœur du problème pour beaucoup, il importe de comprendre que l’optimisation énergétique s’applique à partir de la prise murale et au-delà. Les autres matériels doivent également être conçus avec cette optimisation en vue, de l’alimentation électrique aux sous systèmes de stockage, en passant par les commutateurs et routeurs réseau, les moniteurs et les imprimantes.

Dans le domaine des réseaux, par exemple, l’organisme de normalisation IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) a récemment commencé à travailler sur un standard d’ ‘Ethernet vert’. Certaines entreprises ne vont pas attendre que les normes se mettent en place et proposent d’ores et déjà des produits qui peuvent diminuer leur consommation électrique quand ils détectent qu’ils ne sont pas ou peu utilisés. Il est crucial que, de façon générale, les systèmes de hardware deviennent plus intelligents, telle par exemple une alimentation électrique continue qui sait quand intervenir ou quand s’éteindre, ou à l’image de moniteurs qui se mettent en bas régime quand il n’y a pas eu de frappe clavier depuis un moment.

Tout aussi important, les systèmes d’exploitation et autres logiciels doivent être conçus pour tirer le meilleur profit de cette conception améliorée du matériel. Cet enjeu attire déjà l’attention dans le domaine des programmes logiciels les plus connus dans leurs versions actuelles ou à venir.

Dans le moyen terme, il sera peut-être aussi possible de remplacer les composants courants des infrastructures de data center par de nouvelles technologies. Ainsi, le stockage sur disque dur peut dans certains cas être remplacé par exemple par une mémoire Flash qui optimise mieux l’énergie. En effet, ce genre de mémoire acquiert de meilleures capacités pour des coûts en baisse du fait de l’économie d’échelle dans sa fabrication.

Une autre façon d’optimiser rapidement l’efficacité énergétique consiste à améliorer l’utilisation des serveurs. Les études montrent que de nombreux serveurs fonctionnent souvent en dessous de 20 à 30 pourcents de leur capacité d’utilisation, si bien qu’ils génèrent un gaspillage extrême. Dans le même temps, d’autres serveurs peuvent fonctionner en surcapacité et ralentissent les performances du système tout en augmentant le risque de problème de service. Les logiciels de virtualisation proposés par des éditeurs tels VMware, Microsoft, XenSource et d’autres améliorent les niveaux d’utilisation en sollicitant moins de systèmes. Ils les utilisent alors comme des serveurs ‘virtuels’ capables de faire fonctionner plusieurs applications et systèmes d’exploitation tout en déplaçant les charges de travail de façon dynamique en fonction de la demande et des niveaux d’utilisation.

La virtualisation logicielle commence à se développer dans le stockage, plus lentement peut-être que pour les serveurs. Comme pour les serveurs, le fait de consolider le stockage sur un nombre moindre de boîtiers va représenter un grand pas vers l’économie d’énergie et d’espace.

De plus, l’utilisation de logiciels de gestion des applications pour contrôler le comportement des serveurs et applications dans les entreprises va aider ces dernières à prendre des décisions averties pour déterminer quels systèmes sont nécessaires, et quels sont ceux qui peuvent fonctionner avec un matériel moins puissant, voire même être retirés.

Comme toujours dans le domaine informatique, les personnes et les processus vont dans bien des cas être plus importants que les changements et les technologies. Ainsi, l’organisme Storage Networking Industry Association a dernièrement effectué plus de stockage sur bande que sur des disques durs pour suivre, ce faisant, une procédure potentiellement plus économique en termes d’énergie.

L’étude de systèmes d’optimisation énergétique et la révision des processus constituent des étapes clés. Certaines entreprises font aujourd’hui bien plus que de se doter de matériel à faible consommation d’énergie, de logiciels économisant le courant et des meilleures pratiques, et se penchent sur la construction d’ensemble du data center.

Dans les data centers verts de l’état de l’art, des étapes radicales ont été franchies : installation de fenêtres pour profiter de la lumière naturelle plutôt que de la lumière électrique, utilisation de l’air frais pour refroidir les serveurs, recyclage de la chaleur générée dans le data center pour avoir de l’eau chaude et de la condensation qui émane de la chaleur et des systèmes de ventilation et de climatisation pour les douches. Le tout repose sur un système de contrôle sur PC qui permet aux utilisateurs de paramétrer le chauffage et la ventilation selon leurs besoins.

Nous n’en sommes qu’aux premiers jours de ces nouvelles fonctionnalités dans la conception des data centers mais face à la demande, elles vont en partie, sinon toutes, devenir courantes et parfois obligatoires dans les années qui viennent.

Trouver de nouvelles sources d’énergie constitue un défi dur à relever en particulier pour ceux qui ne peuvent pas installer leurs data centers en pleine campagne à côté de barrages hydroélectriques. Certaines entreprises remplissent leur devoir en envisageant de contrebalancer les émissions de CO2 par des programmes de plantation d’arbres, alors que d’autres se penchent sur des sources d’énergie alternatives. L’énergie solaire, pour le moment onéreuse à l’acquisition et à l’installation, participe à réduire la facture énergétique. Au Royaume-Uni, Slough Heat and Power propose du courant issu de granulés et de fibres de bois. De façon plus notable, certaines entreprises dans le court terme vont se tourner vers le courant continu au niveau des baies dans le data center. Certains générateurs utilisent des cellules à base d’hydrogène ; enfin, nombreux sont ceux qui considèrent l’éthanol comme une technologie pour l’énergie des ordinateurs prometteuse sur le long terme.

A l’autre bout de ce prisme énergétique complexe, certains data centers verts ont recours à des pratiques qui relèvent simplement du bon sens mais promettent de séduire ceux qui sont persuadés que le monde de l’entreprise doit donner le bon exemple. Parmi ces pratiques figure l’installation des data centers à proximité des transports publics afin que les employés ne dépendent pas de la voiture pour s’y rendre.

Les directeurs informatiques peuvent aussi se faciliter la tâche de promotion des data centers verts en prenant la main sur le budget. Dans de nombreuses entreprises, la facturation relative au data center dépend encore des services généraux qui peuvent passer à côté de l’enjeu inquiétant des prix de l’énergie ou ne rien faire à ce sujet.

L’engagement auprès de consortiums peut aider les entreprises à mieux comprendre les enjeux de l’optimisation énergétique. Le Green Grid (www.thegreengrid.org) rassemble ainsi des entreprises et professionnels de l’informatique qui travaillent à faire baisser la consommation électrique du data center via des normes, des systèmes de mesure, de meilleures pratiques et de nouvelles technologies.

L’organisme Climate Savers Computing Initiative (www.climatesaverscomputing.org) a un but similaire pour ce qui concerne les ordinateurs individuels, les serveurs et les composants. Il vise à améliorer les conceptions actuelles qui gaspillent beaucoup en perdant souvent plus de la moitié de l’électricité avant qu’elle n’arrive aux composants actifs de l’ordinateur. L’agence US Environmental Protection Agency (www.epa.gov) est responsable du programme Energy Star mondialement reconnu comme un label d’honneur pour les systèmes qui économisent l’énergie. Enfin, le Business Performance Management Forum (http://www.bpmforum.org) propose le programme Lean & Green pour promouvoir les data centers verts.

Les data centers auront toujours besoin d’une quantité importante d’énergie mais, nous l’avons vu, la centralisation des actifs et un contrôle de gestion serré constituent des solutions efficaces pour faire baisser les coûts. Le problème pour de nombreuses entreprises est de s’offrir le luxe de trouver le temps de comprendre les enjeux et d’agir.

En ayant recours à des équipements en colocation, il est possible de bénéficier de coûts spécifiques en fonction de la consommation électrique, de conseil et d’une expérience des meilleures pratiques dans la gestion de serveurs. Une raison de plus, sans doute, de s’en remettre à un spécialiste de l’hébergement.