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 de mettre en œuvre et de maintenir des services présents sur le réseau (qu’il s’agisse d’un réseau local ou du réseau internet), et donc d’héberger ces services au sein d’une infrastructure disposant d’une connexion au réseau.

Cet hébergement peut prendre plusieurs formes, et de nombreux critères (économiques, organisationnels, de sécurité, de capacité technique) vont...

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 (en gardant à l’esprit que l’hébergement d’un service numérique ne génère qu’une partie le plus souvent minoritaire des impacts environnementaux liés à ce service, et qu’il est par conséquent toujours nécessaire de penser cet hébergement comme faisant partie d’un système plus large).

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 :

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 proposés doivent pouvoir être utilisés au travers de protocoles standards...

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.

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 : il permet en effet d’éviter le travers des infrastructures surdimensionnées pour l’absorption des pics de charge. En s’appuyant sur la mise à l’échelle automatisée et sur les capacités de mutualisation proposées par le cloud, les clients peuvent ainsi concevoir des plateformes qui s’adaptent aux variations saisonnières (au cours de la journée, de la semaine, du mois) de la charge d’utilisation...

Boîte à outils

1. Référentiels et documentation

La section « Library and tools » [Lien 35] 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 36].
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 37].

2. Outils de mesure et de visualisation

Différents outils permettent de mesurer l’impact des infrastructures déployées sur le cloud :

Comme évoqué précédemment, les opérateurs des services cloud fournissent eux-mêmes une estimation de l’empreinte carbone des outils utilisés, directement dans leur console de monitoring. Le calcul est le plus souvent fait en estimant la consommation d’électricité générée par les services.
Il existe également des outils plus génériques, comme Cloud Carbon Footprint [Lien 38] de Thoughtworks, qui permet d’évaluer...

Références pour ce chapitre

1. Entreprise Kaïros, page d’accueil, 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, « 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. Romain Lorenzini, « 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, « Life Cycle Assessment of Dell PowerEdge R740 », juin 20219, https://corporate.delltechnologies.com/content/dam/digitalassets/active/en/unauth/data-sheets/products/servers/lca_poweredge_r740.pdf

6. Wikipédia, article sur l’indicateur d’efficacité énergétique, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Indicateur_d%27efficacit%C3%A9_%C3%A9nerg%C3%A9tique

7. Mark Acton, Paolo Bertoldi, John Booth, Sophia Flucker, Liam Newcombe, Andre Rouyer, Robert Tozer, « 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

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

Impact et optimisation de l’hébergement