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La virtualisation, une tendance marquée à fort potentiel d'économies

Datacenter : l'efficience énergétique au centre des préoccupations Actu-Environnement.com - Publié le 10/06/2013

Depuis plusieurs années, le monde des datacenters est gagné par la folie de la virtualisation. Cette mutualisation de plusieurs serveurs sur une machine physique permet des économies d'énergie. Attention toutefois au revers de la médaille.

Datacenter : l'efficience énergétique...  |    |  Chapitre 6 / 7
La virtualisation, une tendance marquée à fort potentiel d'économies
Environnement & Technique N°326 Ce dossier a été publié dans la revue Environnement & Technique n°326
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La virtualisation tend à rationaliser l'utilisation des serveurs, en concentrant quand c'est possible plusieurs serveurs virtuels sur un serveur physique. "Il est possible d'installer un très grand nombre de machines virtuelles sur un serveur physique. Mais, en moyenne, ce nombre varie entre 7 à 15", explique Jean-Marc Menaud, enseignant-chercheur à l'Ecole des Mines de Nantes et spécialiste de la virtualisation.

A l'heure où les services informatiques se développent et où le nombre de données à stocker double tous les deux ans, la virtualisation permet de limiter le recours à des serveurs physiques d'où des économies d'énergie et de place : "on mutualise sur une seule machine plusieurs serveurs, leur alimentation électrique, et leur dissipation de chaleur. Le refroidissement, le routage et l'accès au réseau sont alors réduits", explique le Syndicat des entreprises du numérique en France (Syntec) dans son livre vert. "Pour l'un de nos clients dans le cadre d'un cloud privé où le datacenter consommait 50% de l'électricité totale de leur bâtiment, la virtualisation a permis de passer de 40 à 6 serveurs physiques", témoigne Noël Minard, associé de Resadia et dirigeant de la SSII A2Com. "Les économies d'énergie réalisées permettent d'avoir un retour sur investissement pour ce type d'optimisation de 24 mois". La virtualisation permet surtout de solliciter les serveurs au maximum de leurs capacités en associant des applications dont l'activité est complémentaire. "La virtualisation peut permettre d'augmenter la charge d'utilisation d'un serveur physique de 20% à 80%", confirme Jean-Michel Rodriguez, ingénieur architecte chez IBM.

Adapter le fonctionnement des machines aux besoins réels

Poussée à l'extrême, la virtualisation peut aboutir à une organisation capable de réguler le fonctionnement des machines physiques en fonction des besoins des utilisateurs. "L'une des propriétés de la virtualisation est de pouvoir déplacer les applications virtuelles d'un serveur physique à un autre même pendant qu'elles tournent. On peut alors imaginer regrouper des applications sur un minimum de place lorsqu'elles ne sont pas utilisées afin d'éteindre des serveurs physiques. Et le jour où on a besoin de ressources, on rallume un serveur physique et on déplace les serveurs virtuels", explique le chercheur de l'Ecole des mines. "Et dans le choix des serveurs à éteindre, on peut privilégier ceux qui chauffent le plus par exemple pour limiter les besoins en climatisation, mais cette approche reste encore du domaine de la recherche".

Un projet de recherche récemment accepté par le laboratoire d'excellence CominLabs va également se pencher sur la capacité à utiliser la virtualisation pour intégrer les énergies renouvelables dans l'alimentation électrique. Le datacenter sera alimenté en partie par EDF et en partie par des énergies renouvelables. L'objectif est de faire des calculs opportunistes afin d'allumer les serveurs physiques lorsque l'électricité renouvelable est produite. "Avec la virtualisation, on peut geler et dégeler des serveurs virtuels. Cela peut être intéressant pour des applications qui n'ont pas besoin d'interactions comme par exemple la simulation. Les banques notamment ont besoin de serveurs pour calculer les taux de risque lorsqu'elles doivent faire un prêt, or ces calculs peuvent être différés dans le temps. On peut imaginer que, sur ce type de calcul, on ait une deadline pour les réaliser et décider de les exécuter que lorsque l'énergie renouvelable est disponible", explique Jean-Marc Menaud.

Une pléthore de serveurs aussi énergivores

En théorie les économies peuvent donc être conséquentes (jusqu'à 70%), mais la virtualisation n'est pas à l'abri d'effets pervers dus à sa simplicité de mise en œuvre : alors que la mise en place d'un serveur physique peut prendre entre 15 jours et deux mois, en quelques clics, il est aujourd'hui possible de créer des serveurs virtuels autant que de besoin. "On crée beaucoup plus de serveurs virtuels que de serveurs physiques", remarque Jean-Marc Menaud. Des serveurs qui parfois ne sont plus utilisés et tombent dans l'oubli. "Dans le cadre de nos travaux nous avons pu identifier plusieurs types de serveurs virtuels : des serveurs "normaux", des serveurs "fantômes" créés à un instant T mais désormais inutilisés, des serveurs "lazy", un peu fous, qui fonctionnent de temps en temps sans que l'on sache pourquoi, des serveurs surdimensionnés…".

De plus, la tendance est à l'augmentation des capacités des serveurs physiques pour augmenter le nombre de machines virtuelles installées, ce qui n'est pas pour aller vers des économies d'énergie. "Mais tout ne peut pas être virtualisé, rappelle Jean-Marc Menaud. Il restera toujours des machines physiques qui n'accueilleront qu'une application pour des raisons de sécurité ou de performance". Le gain d'énergie n'est donc pas aussi important que ce que pourrait laisser espérer la virtualisation. "Pour de nombreux administrateurs système que je rencontre, la virtualisation ne leur a pas permis de diminuer leur consommation électrique mais ils bénéficient de plus de services en ligne. On est plus sur de l'efficacité que de la réduction", constate Jean-Marc Menaud.

Florence Roussel

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