Consommation Électrique : lutter contre le réchauffement informatique

Alimentation des baies, coût énergétique, dissipation de chaleur... La généralisation des équipements à haute densité oblige à revoir les infrastructures d'hébergement.

Ça chauffe dans les salles informatiques et la facture électrique brûle. ' Aujourd'hui, le coût énergétique représente moins de 10 % du budget informatique, mais il pourrait dépasser les 50 % dans quelques années '. A l'évidence, les conseils d'administration demanderont bientôt des comptes à leurs DSI. C'est du moins la conviction de Rakesh Kumar, directeur de recherche chez Gartner. L'analyste constate une croissance phénoménale de la consommation électrique dans les centres de calcul, tandis que le coût du kilowatt pour entreprises ne cesse de grimper. Plus grave, cette voracité énergétique pourrait entraîner l'arrêt inopiné de serveurs. ' La multiplication des déploiements de serveurs à haute densité a entraîné de nombreux problèmes d'alimentation et de refroidissement dans les salles informatiques '. Depuis, le pompier-analyste sillonne le monde entier pour secourir les centres de calcul en surchauffe. ' L'électricité nécessaire à une baie de serveurs lames peut représenter 10 à 15 fois la consommation d'un rack de serveurs classiques. Or, les centres de calcul, qui ont été construits il y a cinq à dix ans, ne peuvent répondre à ce besoin, sans même compter les besoins de refroidissement '. De fait, APC estime que 70 % d'entre eux devront être remis à niveau d'ici à 2009, afin d'accueillir les nouvelles générations de serveurs.En attendant, les serveurs à haute densité déçoivent les utilisateurs ayant trop vite reposé leur calculette. ' La consommation électrique suit la même progression que la puissance de calcul, estime Stéphane Duproz, directeur général de l'hébergeur Redbus France. En revanche, on ne peut pas remplir les salles dont les capacités électriques et de refroidissement ne suivent pas. ' A l'économie de gain de place, il faut retrancher le surcoût de la salle mal exploitée ou de la facturation particulière de l'hébergeur. Par exemple, Redbus a dû créer une salle sur mesure pour un client disposant de 40 baies de serveurs lames de 8 kW chacune. D'ailleurs, un nombre croissant de DSI lui demande des études approfondies de ce type. Mais à l'échéance de deux ou trois ans, Stéphane Duproz ne conseille pas de se précipiter sur les serveurs lames. ' Après 2004-2005, les clients ont commencé à franchir le seuil de 2 kW par baie, soit l'alimentation maximale de notre facturation standard au mètre carré. Mais depuis cette année, nombre de clients reviennent à des serveurs de plus faible consommation ', dit-il. Dans l'ensemble, les hébergeurs ne jouent pas la surenchère à la densification. Ainsi, le récent appel d'offres d'une banque pour héberger 60 châssis de serveurs lames n'aurait pas trouvé de réponse sur la région parisienne.Chez l'hébergeur d'applications Internet Fr, les serveurs lames ne remportent pas plus de succès. ' A puissance de calcul égale, ils coûtent 5 % plus cher que les serveurs classiques, alors qu'ils n'apportent pas grand-chose en termes de fonctions ', estime Frederick Coeuille, directeur technique. En outre, certaines baies de serveurs lames dépassent la tonne et ne peuvent pas être entreposées dans des bâtiments de bureaux. ' A vouloir essayer, un concurrent a vu son rack passer à travers le plancher !, se souvient l'hébergeur. En fait, ce type d'offres convient mieux aux utilisateurs finaux qui souhaitent rassembler leurs applications en interne et qui ne disposent pas de centre de calcul adapté '.

Les solutions de refroidissement se multiplient

' Les constructeurs ont peu insisté avec leur offre de serveurs lames ', confirme Patrick Aisenberg, directeur technique de Linkbynet. L'infogéreur, spécialiste de l'e-business, préfère se concentrer sur la virtualisation de ses systèmes plutôt que d'essayer de gagner de l'espace. C'est aussi le conseil de Rakesh Kumar aux responsables de centres de calcul, avant d'envisager tout nouvel achat de serveurs. Ensuite, plusieurs solutions atténuent les faiblesses des serveurs à haute densité. Préférés pour leur puissance, leur facilité de câblage et leur simplicité d'administration, les serveurs lames améliorent désormais leur consommation d'énergie. Et pour cause, ' 50 % des appels d'offres en serveurs lames comportent des caractéristiques de consommation et de dissipation de chaleur ', estime Arnaud Jannin, chef de projet Proliant chez HP.Il est intéressant de suivre les progrès des fondeurs dans ce domaine. ' Les processeurs Opteron d'AMD ont besoin de 20 % d'énergie en moins que leurs équivalents Intel ', estime Gartner. Qui note aussi que la consommation fait désormais partie des critères d'Intel pour le développement. ' Il a rattrapé son retard en termes de consommation du processeur, mais pas pour le contrôleur qui reste externe, ni pour la mémoire ', note cependant Arnaud Jannin.Autre tendance, les solutions de refroidissement à installer dans les salles informatiques se multiplient. Notamment, les baies réfrigérées à l'eau glacée ou avec un liquide réfrigérant qui permettent d'aménager une zone de haute densité dans un coin de la salle. A défaut, les serveurs à haute densité peuvent être espacés ou disposés en alternance avec des équipements de faible consommation. Pour leur part, les constructeurs développent des logiciels de régulation de l'alimentation électrique et de refroidissement pour gérer la consommation d'énergie et la performance des serveurs. ' Notre outil Power Regulator adapte la puissance du processeur à la charge de travail, sur l'ensemble d'un châssis de lames, explique Arnaud Jannin. La consommation électrique et l'échauffement (BTU) sont des mesures remontées grâce à notre outil de reporting Power Meter '.Enfin, les directions informatiques qui souhaitent construire un nouveau centre de calcul devront retenir les solutions les plus modulaires possibles afin d'ajuster leurs coûts à leurs besoins réels. Dans ce domaine, l'architecture InfraStruXure d'APC compte parmi les plus évolutives. Et selon la récente annonce de rachat par Schneider Electric, elle devrait former le nouveau leader mondial de l'énergie sécurisée aux côtés de MGE [e-mail]

Une situation préoccupante

27 % des dépenses d'un centre de calcul concernent l'électricité. Ce poste est le plus élevé, suivi par l'installation et l'équipement électrique (source : APC).
28 % de croissance annuelle pour la facture électrique des entreprises européennes ces deux dernières années, et 25 % d'ici à 2008 (source : IDC).
14 serveurs embarqués par baie, contre 7 il y a 10 ans. Or, chaque machine consomme 300 à 400 watts aujourd'hui, contre 200 watts en 2000 (source : APC/IDC).
48 % de hausse du prix du kilowatt pour les entreprises françaises entre avril 2005 et avril 2006 (0,087 euro). Un coût qui a progressé de 75 % en cinq ans (source : NUS Consulting).
25 % des livraisons de serveurs en 2009 concerneront les serveurs lames, avec une croissance annuelle cumulée de 54 % de 2005 à 2009 (source : IDC).
8 % par an en moyenne, telle est la croissance du besoin en électricité des centres de calculs américains. Pour les plus grands, la progression s'élève à 20 % (source : Afcom).
60 % de la consommation électrique des datacenters sont consacrés au refroidissement des machines (source : Gartner).

Des mesures immédiates...

Optimiser l'existant
Avant tout investissement, l'utilisation des serveurs existants doit être évaluée et, au besoin, optimisée.

Virtualiser les serveurs
Le recours aux logiciels de virtualisation permet des répartitions de charges multiples et dynamiques.

Anticiper un déploiement
Evaluer les capacités d'alimentation et de climatisation, ainsi que les baies à refroidissement intégré.

...et des solutions à étudier

Sélection de serveurs lames
Vérifier leur performance, leur consommation électrique, leur dispersion de chaleur et le type de refroidissement intégré.

Adoption de logiciels
Les constructeurs proposent des logiciels de gestion de la consommation électrique et du refroidissement.

Construction d'une nouvelle salle
Favoriser les solutions modulaires, comprenant des armoires refroidies par eau ou liquide réfrigérant.

Ce qu'ils en pensent : Rakesh Kumar (Gartner) : ' optimiser l'existant avant d'adopter des serveurs à haute densité '

Les lames représentent déjà 7 % des déploiements actuels de serveurs et leur adoption va considérablement s'accroître au cours des prochaines années. Mais une baie de serveurs lames peut nécessiter 20 à 30 kW, alors que la plupart des centres de calcul traditionnels ne peuvent fournir que 2 à 3 kW par rack et ne sont pas conçus pour refroidir les environnements à haute densité. Avant d'envisager ce type d'investissement, les utilisateurs doivent d'abord s'assurer qu'ils ont déjà atteint un taux d'utilisation de 60 % de leurs serveurs. Dans ce but, les logiciels de virtualisation ?" VMware, Microsoft ou Xensource ?" facilitent la répartition de charge.

Ce qu'ils en pensent : Alexandre Fontaine (APC) : ' une approche modulaire de la salle informatique '

Avec l'avènement des serveurs haute densité, les problèmes de dissipation de chaleur sont de plus en plus fréquents. Du coup, les directions informatiques ont tendance à surdimensionner leur centre de calcul, ce qui implique un coût supplémentaire. Notre architecture évolutive permet au contraire de s'adapter rapidement à la puissance demandée. Elle comprend des armoires accueillant les principaux serveurs du marché, le câblage, les onduleurs, la climatisation et l'administration. Ne nécessitant ni faux-plancher ni faux-plafond, ces armoires permettent donc une grande évolutivité et peuvent être chargées autant que nécessaire.

Ce qu'ils en pensent : Jean-Louis Picard (DSI CibleX) : ' une solution clés en main revient moins chère qu'une salle classique '

Il y a deux ans, nous avons commencé à regrouper notre informatique à notre siège d'Ivry et à héberger l'ensemble de nos applications (PGI, EDI, messagerie, téléphonie, force de vente...) sur quatre châssis IBM de 13 lames chacun. Pour gérer la chaleur dégagée et les 40 kW d'alimentation, nous avons retenu une solution clés en main et évolutive d'APC. Logée dans un Algeco, lui-même disposé dans un entrepôt, cette solution nous a coûté deux fois moins cher qu'une salle informatique classique pour serveurs à haute densité. Lors de notre prochain déménagement, de simples arrivées réseau, eau et alimentation seront nécessaires.

Ce qu'ils en pensent : Fabrice Coquio (Interxion France) : ' des services d'hébergement facturés selon la consommation réelle '

Chez nous, la consommation électrique au mètre carré double tous les deux ans. Déjà, près de 40 % de nos clients consomment plus de 3,5 kW par baie, soit environ 2 kW par mètre carré. Leur hébergement est facturé selon leur consommation réelle, notamment en fonction de leurs besoins énergétiques. Notre nouveau centre d'hébergement de Saint-Denis, dont l'ouverture est prévue en mars 2007, offrira une alimentation électrique de 5 kW par mètre carré et répondra à 80 % des besoins actuels. Ainsi, malgré un investissement de 20 millions d'euros amorti sur dix ans, nous ne pourrons pas satisfaire tous les appels d'offres pour l'hébergement de haute densité.