Début décembre, la Conférence des Parties à la Convention cadre des Nations unies sur les changements climatiques a organisé sa 17ème session (COP-17) à Durban (Afrique du Sud), parallèlement à la 7ème réunion des parties au protocole de Kyoto. L’objectif de cette conférence étant d’obtenir l’engagement de 37 pays industriels à poursuivre les efforts sur les émissions de gaz à effet de serre. Une évaluation des volumes de ces émissions, préparée pour cette conférence par l’Agence internationale de l’énergie, est disponible ici : http://www.iea.org/co2highlights/co2highlights.pdf.

Ce rapport montre qu’en 2009, 41 % des émissions de CO2 — soit la majeure partie — étaient générés par l’électricité et le chauffage issus des combustibles fossiles. Au vu des récentes catastrophes qui se sont traduites par l’arrêt de nombreuses centrales nucléaires, on peut s’attendre à une dépendance accrue à ces combustibles, et donc à l’alourdissement du coût de l’électricité et des émissions de gaz à effet de serre.

En dépit du ralentissement économique, l’Australie vient de voter une taxe carbone. D’autres pays, états ou organisations régionales tels que l’Union européenne, la Californie, l’Inde et la Chine appliquent déjà des taxes ou des restrictions similaires ou s’apprêtent à le faire. Les data centers doivent, par conséquent, s’attendre à payer une taxe carbone en plus de leur facture d’électricité, toujours plus lourde, dans un futur proche.

Ils se doivent donc d’analyser dès à présent les moyens susceptibles d’alléger leurs coûts énergétiques. La bonne nouvelle est qu’ils peuvent d’ores et déjà s’appuyer sur des technologies existantes pour limiter radicalement leurs dépenses énergétiques.

En août 2007, l’EPA (Environmental Protection Agency – Agence Gouvernementale américaine pour l’environnement) a publié son Report to Congress on Server and Data Center Energy Efficiency. Ce rapport montrait qu’en 2006, aux États-Unis, la consommation énergétique des serveurs et data centers était plus du double de celle relevée en 2000 : près de 61 milliards de kWh (1,5 % de la consommation énergétique totale américaine) pour une facture globale de 4,5 milliards de dollars américains.

À ce rythme, les prévisions tablaient sur un doublement de la consommation énergétique avant 2012. Heureusement, l’évolution de ce taux de croissance a été largement revue à la baisse par une nouvelle étude menée par Jonathan Koomey, professeur à l’université de Stanford, et reprise par The New York Times, qui a montré que la consommation énergétique des data centers aux États-Unis n’avait augmenté que de 36 % entre 2005 et 2010 — soit largement moins que les 100 % prévus en 2007. http://www.nytimes.com/2011/08/01/technology/data-centers-using-less-power-than-forecast-report-says.html?_r=1

Les deux principales raisons de cette croissance modérée ont été l’économie et la démocratisation de la virtualisation des serveurs qui a permis de limiter drastiquement la consommation énergétique des serveurs de volume. La virtualisation permet à un serveur équipé de nouveaux processeurs multicœur de remplacer au moins 10 serveurs autonomes. Cette décroissance du nombre de serveurs a ainsi permis de réduire les coûts d’infrastructure des sites.

Les serveurs étaient donc le principal poste de consommation énergétique des data centers, mais qu’en est-il du stockage ? Le diagramme ci-dessus montre que la consommation énergétique du stockage a quasi-triplé entre 2000 et 2006. Et, la virtualisation des serveurs n’a aucun impact sur le stockage : un serveur a toujours besoin de la même capacité de stockage, qu’il soit physique ou virtuel. En fait, une capacité supplémentaire risque même d’être nécessaire en raison de la tendance à la prolifération des applications sur les serveurs virtuels qui sont, pour l’essentiel, gratuits une fois décompté le coût initial du serveur physique. Malheureusement, le rapport du New York Times ne propose pas une analyse détaillée entre stockage et serveurs, mais nous pouvons supposer que la consommation énergétique du stockage continue à exploser au même rythme effréné, et qu’il deviendra le principal poste de dépenses énergétiques des data centers s’il n’est pas mis sous contrôle.

Heureusement, plusieurs améliorations récentes apportées au stockage et à la gestion de données permettent d’en améliorer la viabilité. Sur le plan physique, on note le lancement des disques de 2,5 pouces, qui consomment moitié moins d’énergie que les disques de 3,5 pouces qui étaient la norme jusqu’à présent. Par ailleurs, certains fournisseurs - tels que HDS - ont opté pour des modules disques de plus haute densité, ce qui limite l’encombrement physique et les besoins de refroidissement, et pour le remplacement des batteries par des disques SSD afin de protéger la mémoire cache volatile.

La virtualisation du stockage peut limiter le besoin de capacité de stockage, la consommation énergétique et les besoins de refroidissement associés ; ainsi qu’automatiser le tiering de données moins actives vers des disques de plus grande capacité ; réduire les volumes sur-alloués ; et consolider les silos de stockage externe en un pool commun de ressources de stockage. La déduplication permet aussi de réduire le besoin de capacité disque. Toutes ces améliorations peuvent se traduire par une diminution de 40 à 60 % de la consommation énergétique des dispositifs de stockage.

Une autre approche susceptible de se traduire par un allégement encore plus conséquent de la consommation énergétique est la virtualisation des données.

Selon Gartner et d’autres analystes, nous effectuons 10 à 20 copies de nos données aux fins de la sauvegarde, de l’analyse, du développement et des essais, du partage de données, etc. Si nous virtualisons les données sur une plate-forme de contenu et la mettons en miroir vers une autre plate-forme de contenu, nous supprimons la nécessité des copies et de la sauvegarde. À l’instar de la virtualisation des serveurs qui permet à plusieurs systèmes d’exploitation de cohabiter sur un seul serveur physique, la virtualisation des données permet à de nombreuses applications de cohabiter sur une plate-forme de contenu physique ou d’utiliser une seule copie des données.

En 2012, nous devrions assister à une montée en puissance des efforts pour réduire la consommation énergétique du stockage comparable à celle vécue pour les serveurs. La priorité va être donnée aux disques à l’encombrement plus faible, à la virtualisation du stockage et à la virtualisation des données afin d’alléger la facture d’électricité et les taxes carbone à payer par les data centers.