Comment réduire la consommation d’énergie dans le datacenter

Les entreprises soucieuses de réduire leur empreinte carbone ont tendance à se pencher en premier lieu sur l’énergie qu’elles consomment dans leurs bureaux et installations. Mais en réalité, l’environnement IT à lui seul recèle d’énormes opportunités de réaliser des économies d’énergie. Chaque kilowatt économisé sur le parc informatique peut aider à réduire la consommation d’énergie globale de l’installation de plusieurs kilowatts, d’où l’intérêt d’y prêter une attention toute particulière.

La facture énergétique représente le coût récurrent le plus significatif du datacenter. Aussi serait-il judicieux d’identifier les changements de processus et les évolutions logicielles et matérielles vers lesquels les décideurs IT devraient tendre pour améliorer la consommation du parc et gagner en efficacité sur le plan opérationnel.

Quels sont les composants les plus énergivores dans un datacenter ?

Commençons par passer en revue ce qui consomme réellement de l’énergie dans le centre nerveux de l’environnement IT, le datacenter. Aux États-Unis, les datacenters représentent 1,8 % de la consommation du pays. Plusieurs composants sont en cause :

• les serveurs qui, avec l’accélération des capacités processeur et mémoire, sont de plus en plus gourmands en énergie ;
• les accélérateurs, qui gagnent en volume et atteignent des températures toujours plus élevées. Les cartes accélératrices les plus haut de gamme peuvent consommer chacune plusieurs centaines de watts ;
• les commutateurs réseau, dont la consommation d’énergie augmente proportionnellement au débit réseau ;
• le stockage qui, récemment, était essentiellement assuré par des disques durs ;
• le refroidissement, utilisé pour dissiper l’immense quantité de chaleur générée par ces composants.

Tous ces composants constituent les principales sources de consommation d’énergie du datacenter. Il faut savoir également que chaque watt consommé dans un datacenter génère une quantité équivalente de chaleur qu’il est indispensable d’évacuer vers l’extérieur. Or, le système d’air conditionné utilisé dans les datacenters est autrement complexe qu’un simple climatiseur installé dans un environnement domestique. Ces systèmes spécialisés intègrent généralement des tours de refroidissement, des refroidisseurs, des pompes à eau et des unités intérieures, qui fonctionnent tous de concert par le biais de systèmes complexes (et qui sont eux-mêmes relativement gourmands en énergie).

Le rendement d’un datacenter se mesure au moyen d’un indicateur d’efficacité énergétique (PUE, Power Utilization Efficiency), calculé en divisant l’énergie totale consommée par une installation par l’énergie consommée par l’équipement IT.

Comment fonctionnent les systèmes de refroidissement d’un datacenter ?

Apparu au milieu des années 1990, le stockage d’objets a été principalement développé dans le but de résoudre le problème de l’évolutivité. Le stockage traditionnel en mode fichier et en mode bloc, développé longtemps auparavant, a rapidement atteint ses limites. Car en règle générale, les datacenters tournent en continu, tout particulièrement ceux qui alimentent des infrastructures critiques. Autrement dit, ils ont besoin d’un afflux d’énergie 24 h/24, 7 j/7, ce qui crée une source de chaleur constante. La régulation thermique des équipements IT (qui sont bien plus sensibles aux fluctuations thermiques que le corps humain) impose de recourir à des systèmes de refroidissement à la fois durables, fiables et puissants. Il devient indispensable de s’appuyer sur des technologies intelligentes, efficaces et précises afin de maintenir des températures optimales et d’assurer la fluidité des interactions entre les composants.

Différents types de systèmes de refroidissement sont utilisés dans les datacenters :

• systèmes de refroidissement par air ouverts ;
• systèmes de refroidissement par air fermés (également appelés confinement d’allée chaude ou froide) ;
• systèmes de refroidissement liquide direct ;
• systèmes de refroidissement par immersion.

Ces systèmes sont généralement déployés dans le cadre de configurations/stratégies de refroidissement adaptées aux spécifications de chaque datacenter, à savoir :

• la salle des serveurs ;
• l’allée ;
• le refroidissement en rangée.

Comment les équipes IT peuvent-elles aider à réduire la consommation d’énergie du datacenter ?

Le datacenter est toujours influencé par les besoins de l’IT, et inversement. Pour résoudre le problème à la racine, il est donc judicieux de commencer par améliorer le rendement énergétique des équipements IT. Voici quelques stratégies recommandées :

1. Utiliser la surveillance et l’optimisation par l’IA pour obtenir une visibilité sur la consommation d’énergie de chaque appareil.

La surveillance est un excellent moyen d’estimer la quantité d’énergie absorbée par les différents appareils. La plupart des fournisseurs peuvent donner des chiffres extrêmement précis à cet égard.

Pure1® offre désormais aux administrateurs de stockage un outil pratique qui leur permet de suivre l’efficacité énergétique et les émissions de carbone de leurs datacenters. Pure1 intègre un tableau de bord enrichi de fonctionnalités de surveillance qui indique en temps réel les émissions de carbone du datacenter.

2. Renoncer au disque au profit de la technologie flash.

Les systèmes de disques représentent l’un des composants de stockage les plus énergivores.

Grâce à la technologie flash, le stockage est devenu le seul domaine qui tend à réduire sa consommation énergétique. Le stockage est l’une des rares technologies qui offrent aux industriels la possibilité de réduire la consommation d’énergie du datacenter, tout en gagnant en performance, en densité et en efficacité.

Historiquement, cette transition s’est amorcée plutôt lentement comparativement aux appareils grand public, tout particulièrement dans les datacenters hyperscale, mais elle n’en reste pas moins perceptible. Les nouvelles générations de flash révèlent un bien meilleur rendement par téraoctet qu’un disque mécanique. Et aucun autre fournisseur de stockage ne peut prétendre rivaliser avec Pure Storage® et sa technologie DirectFlash® haute efficacité. Plutôt que d’intervenir au niveau du disque, DirectFlash adopte une approche de la gestion du support de stockage flash au niveau du système.

Avec FlashArray//XL™, Pure dévoile des modules DirectFlash qui intègrent une RAM non volatile. Ces modules limitent l’espace rack nécessaire en supprimant des logements NVRAM dédiés sur le châssis principal de la baie. Par ailleurs, le châssis 5U de la baie FlashArray//XL offre davantage d’espace pour les ventilateurs et la circulation de l’air, ce qui améliore l’efficacité du refroidissement.

3. Adopter une architecture bunker à plusieurs niveaux.

L’une des approches les plus utiles consiste à déployer une architecture de sauvegarde à plusieurs niveaux. Ce type d’architecture vous permet de séparer les snapshots de données en plusieurs couches : chaud, tiède et froid. Un bunker exclusivement dédié aux données est capable de stocker en toute sécurité d’immenses quantités de données qui ne sont pas nécessaires dans l’immédiat.

Consultez ce post pour obtenir un exemple d’architecture bunker par niveau que vous pouvez créer grâce à Pure. >>

4. Utiliser la réduction de données pour les charges de travail applicatives et analytiques.

Bien que parfois nécessaires, les données redondantes peuvent puiser lourdement dans les ressources du datacenter. Et le datacenter ne saurait être efficace que si l’équipe IT est en mesure de savoir quelles données sont stockées, et pourquoi. Selon le rapport Worldwide IDC Global DataSphere Forecast, environ 60 % des données stockées seront des données inactives (« données froides ») d’ici 2025. Pour réduire la charge qui pèse sur les datacenters, il est essentiel d’identifier des moyens plus efficaces de stocker ces données.

Comme vous le savez très certainement, les logiciels de réduction de données, la compression et la déduplication offrent des avantages économiques non négligeables et contribuent à réduire le coût total de possession. Mais vous ignorez peut-être leurs effets positifs sur le rendement énergétique. Si on rapporte tout cela à l’application elle-même et à la quantité d’énergie nécessaire pour alimenter une application donnée, plus on peut réduire cette quantité d’énergie, moins il y aura d’équipements à déployer et plus on obtiendra un meilleur rendement énergétique. Le développement de la déduplication proactive peut également contribuer à réduire sensiblement les déchets électroniques, non seulement dans les systèmes de stockage, mais également dans les systèmes qui gravitent autour des baies.

Repensez vos stratégies de conservation et de suppression de données pour avoir la certitude que tout ce que vous sauvegardez est légitimement nécessaire et conforme >>

5. Réduire l’encombrement du stockage pour améliorer le refroidissement des racks.

Pour alléger la charge qui pèse sur les systèmes de refroidissement, il est judicieux de concevoir des racks et d’exploiter des équipements de stockage moins encombrants et qui ont de faibles besoins en refroidissement.

L’amélioration de la densité des systèmes de stockage peut également avoir un impact. Pour aider les entreprises à atteindre leurs nouveaux objectifs en matière d’environnement et de développement durable, FlashBlade//S™ produit les résultats les plus efficaces sur les principaux indicateurs de performances, d’espace et d’énergie (capacité utilisable par watt, débit par watt et capacité utilisable par unité de rack).

« Pure conçoit des systèmes trois, quatre, cinq, voire parfois dix fois plus denses que ceux de la concurrence. Si nous pouvions fournir l’équivalent d’un pétaoctet de stockage avec 5 fois moins d’équipements annexes, ce système serait encore bien plus efficace. » –Rob Lee, Directeur technique, Pure Storage.

Découvrez comment un stockage moderne peut compenser la consommation d’énergie du datacenter >>

6. S’associer à des fournisseurs qui assurent un suivi et établissent des rapports sur les émissions de carbone et les initiatives ESG.

La chaîne d’approvisionnement IT regroupe généralement de nombreux fournisseurs et partenaires que vous pouvez sélectionner en fonction des avantages qu’ils procurent sur le plan de la conception, de la prestation et de l’efficacité. L’empreinte écologique de votre chaîne d’approvisionnement IT est donc directement liée à celle de vos fournisseurs et partenaires.

Pure FlashArray™ consomme jusqu’à 80 % d’énergie en moins que les systèmes 100 % flash concurrents, un chiffre bien plus significatif encore comparativement aux performances d’un disque mécanique. Pour réduire vos émissions de carbone et atteindre vos objectifs en matière d’environnement, de responsabilité sociale et de gouvernance (ESG), il est intéressant d’envisager une refonte de votre technologie de stockage.

Découvrez comment Pure collabore avec ses partenaires pour aider ses clients à atteindre leurs objectifs en matière de développement durable >>

Renforcer l’efficacité de votre environnement IT aux côtés de Pure Storage

Le stockage d’objets est un format de stockage dans lequel les données sont stockées sous forme d’unités discrètes appelées objets. Chaque unité est associée à un identifiant ou une clé unique, ce qui permet de la retrouver facilement, quel que soit son emplacement de stockage. « L’utilisation de DirectFlash dans un stockage QLC permet de dégager un maximum d’efficacité du support brut avec lequel aucun de nos concurrents du secteur ne pourrait rivaliser », explique le directeur technique de Pure, Rob Lee. Il a été démontré que l’utilisation d’un stockage moderne était capable de compenser la consommation d’énergie du datacenter, mais ses avantages ne s’arrêtent pas là. Le portefeuille Pure Storage regroupe des solutions de stockage transformées, qui offrent toutes les fonctionnalités nécessaires pour faciliter la mise en œuvre des stratégies que nous venons d’énoncer. Et pour cause :

• La technologie DirectFlash offre des niveaux de densité et d’efficacité inégalés, qui contribuent à réduire sensiblement la consommation d’énergie. Avec seulement trois unités de rack, FlashArray™ peut délivrer plus de 1,3 Po de capacité effective.
• Les logiciels spécialement conçus pour la technologie flash contribuent à fournir des produits plus fiables et à allonger leur durée de vie, ce qui réduit considérablement la quantité de déchets électroniques.
• La réduction de données permanente améliore encore l’efficacité du stockage en réduisant la consommation d’énergie effective sans compromettre les performances.
• La performance et la simplicité permettent aux clients de consolider leurs environnements IT, de réduire leur empreinte de stockage globale et d’améliorer les taux d’utilisation et de réutilisation.

Découvrez comment les produits Pure contribuent à promouvoir l’efficacité environnementale dans le département IT et dans l’ensemble de l’organisation.