Efficacité énergétique et hébergement en mode cloud – Horizon 360 – N°4

Hébergement en mode cloud et gain en matière de consommation d’énergie – Traduction d’une étude

Nous vous proposons la traduction (merci encore à notre stagiaire Perrine) du résumé d’une étude publiée en juin 2013 par le laboratoire « Lawrence Berkeley National Laboratory ». Pourquoi cette étude ? Tout simplement parce qu’elle rassemble deux enjeux (et deux secteurs d’activité) sur lesquels TradOnline est très présent : Internet / le cloud computing et l’environnement. Comme vous pourrez le lire dans le résumé traduit ci-dessous, l’étude montre le gain énergétique d’un passage en mode « cloud » des centres de données des entreprises.
L’étude est accessible par ce lien « Efficacité énergétique et logiciels hébergés en mode cloud »

Résumé de l’étude

Introduction
L’énergie utilisée par les centres de données (data center) est une préoccupation omniprésente. La raison en est simple : ces centres consomment actuellement entre 1 et 2% de la consommation d’électricité mondiale. Les services cloud représentent cependant un énorme potentiel pour la réduction des besoins en énergie de ces centres de données, grâce à des réductions drastiques du nombre total de serveurs. Cette réduction est obtenue par des effets de regroupement et par l’augmentation de l’efficacité de ces nouvelles installations. Toutefois, analyser les résultats précis en matière de gain énergétique suite à un basculement vers une technologie cloud peut être très difficile, car les services des centres de données peuvent avoir des impacts divers sur les systèmes économiques et énergétiques en place aujourd’hui au niveau mondial. Ce rapport résume les recherches effectuées par le Lawrence Berkeley National Laboratory et l’université Northwestern pour trouver une réponse à l’enjeu actuel d’analyse et mesure du gain énergétique net :

1 – Nous avons développé un modèle complet en accès libre et facile à utiliser pour évaluer le bilan énergétique net et les implications en termes d’émissions des services du cloud dans différentes régions et en fonction de différents niveaux d’adoption par le marché. Le modèle, qui porte le nom de Cloud Energy and Emissions Research (CLEER), vise à offrir une transparence complète sur les calculs et les hypothèses de valeurs d’entrée initiales pour que les résultats puissent être reproductibles et que les données et les méthodes puissent être facilement affinées et améliorées par la communauté scientifique mondiale. Le modèle CLEER est disponible en ligne gratuitement.
2 – Nous avons appliqué le Modèle CLEER à une étude de cas pour évaluer le potentiel technique de logiciels professionnels d’entreprises basés dans le cloud en vue de réduire la consommation énergétique et des émissions de gaz à effet de serre aux États-Unis. Nous nous sommes concentrés sur trois applications commerciales communes : l’envoi et la réception d’emails, l’utilisation de logiciels pour la productivité et le recours à des solutions de gestion de la relation client (GRC / CRM), qui sont actuellement utilisés par des dizaines de millions de professionnels aux États-Unis (voir tableau ci-contre).

Résultats de l’étude de cas
Nous avons utilisé le modèle CLEER pour analyser le potentiel technologique de l’économie d’énergie associée au passage vers une utilisation de logiciels hébergés en mode cloud pour les entreprises américaines, qui illustre la réduction des émissions de CO2 et de la consommation énergétique pouvant être obtenue dans un scénario d’adoption maximum. Nos résultats suggèrent que le potentiel en termes d’économies énergétiques est important. En effet, si tous les utilisateurs des entreprises américaines transféraient leur(s) compte(s) email, leurs logiciels de productivité et de CRM vers le cloud, l’empreinte écologique liée à l’énergétique primaire de toutes ces applications serait réduite de près de 87% ou 326 Pétajoules. Cette masse représente assez d’énergie primaire pour générer l’électricité utilisée par la ville de Los Angeles chaque année (23 milliards de kilowatts/heure).

La figure ES-1(a) montre que la plupart des économies d’énergie estimées étaient liées aux logiciels d’email et de productivité, puisqu’ils sont les plus répandus dans les entreprises américaines. La figure ES-1(b) illustre le principal facteur d’économie d’énergie, à savoir une réduction importante de la consommation énergétique des centres de données lors du passage d’un grand nombre de centres de données locaux peu efficaces à un nombre réduit de centres de données plus efficaces et basés sur la technologie cloud.
Comme tous les efforts de conception de nouveaux modèles, nos estimations doivent tenir compte de certaines incertitudes. Malgré ces incertitudes, le potentiel d’économie d’énergie des logiciels basés dans le cloud sera vraisemblablement élevé au niveau national tant la différence est importante entre l’efficacité énergétique des centres de données locaux et ceux basés sur la technologie cloud.

Figure ES-1 : L’utilisation actuelle d’énergie primaire des systèmes de logiciels basés dans le cloud pour les entreprises classées par : (a) application et (b) système utilisé.

Résultats et découvertes clés

- Le modèle CLEER est le premier modèle complètement transparent et libre d’accès destiné à la communauté scientifique pour l’analyse de la consommation d’énergie des systèmes basés sur le cloud. Les chercheurs peuvent analyser, examiner et améliorer sa structure de modélisation et ses hypothèses de données d’entrée, ce qui pourrait encourager et permettre d’initier plus de travaux de recherches scientifiques sur le sujet de l’impact énergétique des services numériques.
- L’étude de cas illustre la manière dont le modèle CLEER pourrait apporter des réponses argumentées aux questions de chercheurs sur différentes échelles régionales et en prenant en compte toutes les utilisations sociétales de l’énergie affectée par les services hébergés dans le cloud.
- Nos résultats prouvent qu’il existe des possibilités d’économies d’énergie primaire si les entreprises américaines décidaient de basculer leurs logiciels habituels dans un environnement cloud.
- Nos résultats soulignent en outre le besoin de données plus complètes, crédibles et accessibles au public pour tous les composants des systèmes de services numériques, y compris les centres de données, les systèmes de transmission réseau, les équipements clients, les comportements des utilisateurs et les pratiques actuelles d’efficacité énergétique, afin d’améliorer la justesse des résultats dans le futur.

Le modèle CLEER
Le modèle est accessible en ligne à l’adresse http://cleermodel.lbl.gov/. L’approche de modélisation et les hypothèses clés peuvent être analysées dans la documentation technique en ligne. Les utilisateurs peuvent préinstaller les valeurs d’entrée sur lesquelles s’est basée notre étude de cas traitant les logiciels utilisés par les entreprises américaines, ou analyser les questions concernant les systèmes de cloud de leur choix en sélectionnant leurs propres limites d’analyses et en entrant leurs propres valeurs d’entrée.