Le saviez-vous ?
Trajectoire carbone et premières réductions de l'empreinte carbone en mode quick win
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Le saviez-vous ? La vapeur d’eau (composant nos nuages) est un gaz à effet de serre.
Son « puits » est la pluie.
Le CO2 est produit majoritairement lors de la fabrication des équipements (scope 3) et de leur consommation électrique (scope 2) en fonctionnement. Hélas, l’IT ne déroge pas à cette règle.
Ces deux grandes actions sont nécessaires, certes bien différentes mais tout à fait complémentaires. Dans un cas je réduis, dans l’autre cas, j’évite de produire du C02.
Considérons le graphique ci-dessous représentant quatre courbes différentes de projection d’une intensité Carbone (Scope 2 & scope 3).
La courbe bleue représente la production de Carbone annuelle de l’IT incluant la croissance organique (ici : 5%/an). Dit autrement : aucune action n’est menée pour réduire la trajectoire Carbone.
La courbe rouge représente la production de Carbone annuelle en prenant en compte la croissance organique de l’IT (courbe bleue) et la mise en œuvre uniquement d’actions de réduction. On observe une pente bien plus faible que la courbe bleue durant le sprint 1 & 2. Des actions ont été mises en place en mode « quick wins » pour réduire l’empreinte Carbone rapidement. Il est à noter qu’une réduction l’année 1 se répercute durant les années suivantes. Le sprint 3 n’est pas particulièrement glorieux. En effet, la réduction possible liée aux quick wins est asymptotique. Mais du fait d’une nouvelle transformation (par exemple au niveau des Datacenters) prenant en compte la composante Carbone, la courbe s’infléchit à nouveau durant le sprint 4 et 5. Et ainsi de suite.
La courbe grise représente la production de Carbone en prenant en compte la croissance organique de l’IT (courbe bleue) et uniquement la mise en œuvre d’actions d’évitement. Le résultat lié à la mise en œuvre d’actions d’évitement est de moindre effet dans les premiers temps. On ne change pas une méthodologie de développement ou de Data Management en quelques mois ! En revanche, les effets se font sentir et perdurent après le sprint 2 (dans notre exemple).
Enfin, notre courbe verte prend en compte à la fois la croissance organique de l’IT et les actions de réduction ET d’évitement. Cette courbe est celle que nous souhaitons tous, tant les effets de réduction et d’évitement se font sentir, se complètent, s’additionnent et perdurent. L’un ne peut aller sans l’autre dans une vraie démarche de réduction Carbone de l’IT.
Chacun des 4 rectangles représente une étape majeure dans la construction d’une démarche GreenIT. Chacune d’entre elle se décompose en de multiples sous-étapes. Elles sont ordonnancées dans le temps sous forme de sprint impliquant les aspects techniques, humains, process ; et englobant deux composantes très fortes : Gouvernance et Communication. Nous pourrons y revenir dans de futurs articles. Il s’agit d’un véritable projet d’entreprise, bien au-delà de l’IT. En effet la grande majorité, pour ne pas dire la totalité, des collaborateurs utilisent l’outil informatique.
La première étape, « Mesure de l’empreinte Carbone » est une étape très importante. La qualité de cette dernière permettra d’affiner au plus près les actions futures de réduction et d’évitement. La mesure permet de connaître les foyers de production de CO2. Une approche bottom-up est nécessaire, c’est à dire à partir de tous les composants.
Les actions de réduction et d’évitement impactent entre autres, les composantes suivantes :
Le sujet est très vaste. Nous allons dans cet article nous focaliser uniquement sur les actions de réduction de l’empreinte Carbone sur les infrastructures « On-Premise » que vous pouvez réaliser en mode « Quick Win ».
Dans le hit-parade mondial des gros consommateurs et producteurs de C02, figurent nos chers Data Centers contenant les infrastructures (On-Premise) hébergées. Pire que le fait, avéré, d’être très consommateurs, leur consommation augmente quasi exponentiellement, année après année. (cf. les données du ShiftProject)
La production de CO2 (scope 2) d’un équipement est proportionnelle à la consommation électrique de ce dit équipement, en fonction du « Mix Énergétique ».
Est-il possible de réduire de façon notable la consommation des DC à périmètre constant ?
La réponse est : OUI
Les objections vont souvent bon train : « nos datacenters sont déjà optimisés », « cela demande un vrai plan de transformation que l’on ne peut faire en claquant des doigts » etc, etc … VRAI et FAUX !
VRAI, si vous souhaitez diviser par deux votre consommation ou si vous souhaitez passer d’un PUE de 1,9 à 1,3 avec tout ce que cela implique en termes d’urbanisation, de gestion aérolithique, de gestion de l’obsolescence, de GTC …
FAUX, parce qu’il existe très probablement plusieurs axes de réduction. Le gain de chaque axe est souvent inférieur à 2% voire 1%, voire moins. Cependant, la prise en compte de tous ces axes va permettre de réduire significativement votre consommation d’énergie et la production de CO2 associée. Probablement de 5 à 15 % sur une base annuelle avec une mise en œuvre rapide : des Quick wins ! 10% de plusieurs milliers, voire dizaines de milliers de MW par an, cela représente une économie très importante aussi bien pour la consommation électrique, pour la réduction de l ‘empreinte carbone, ou encore pour les coûts financiers d’énergie et bien d’autres éléments. On parle ici de plusieurs centaines, voire milliers de MégaWatts.
Rappel :
Certaines des actions de réduction en mode « quick wins » ou à moyen terme, n’auront aucun impact sur les métiers de l’entreprise. D’autres pourraient avoir un impact mais sans pour autant affaiblir « le business ». Bien évidemment ces impacts doivent être évalués avant toute opération. D’autres éléments sont aussi à considérer : complexité et coûts supplémentaires de mise en œuvre, durée des opérations, … Créer une cartographie efficiente permet de réaliser des arbitrages et de prendre des décisions éclairées.
Quelques éléments importants pour une bonne implication des personnes :
Rappel sur le scope 2 et le scope 3 :
Chaque initiative doit prendre en compte à la fois le scope 2 et le scope 3. En effet, il est important de toujours rapprocher les gains scope 2 et les gains scope 3, sans aucune idée préconçue ou des archétypes du genre : « il faut systématiquement allonger la durée de vie des équipements » ou « Le cloud est plus éco-responsable ! ». Seuls les calculs basés sur des hypothèses réalistes, l’usage réel des composants ou des constatations pertinentes permettront de mettre en place la bonne stratégie. Travailler sur l’usage des composants est primordial.
Il est important de mener toutes ces actions d’une façon concomitante et surtout pas de façon indépendante, au risque de passer à côté de possibilités. Elles demandent une approche transverse sur l’ensemble des différents services, en incluant bien évidement les lignes métiers. La posture de transversalité est non discutable. C’est aussi cela qui permet d’aller au-delà des « effets silos » trop souvent pénalisants pour des approches globales et efficientes.
Il est courant de rapprocher plusieurs dizaines de millions d‘échantillons de données pour être en mesure de déterminer les optimisations possibles. Il ne faut surtout pas se mettre de freins ou d’objectifs formels. Il est important d’avoir une approche globale et sans se limiter ; même si de prime abord « on est convaincu que … ». Certaines initiatives vont être découvertes durant l’étude ou la mise en œuvre d’autres initiatives.
Certains vous diront : « oui mais nous avons déjà fait ceci, cela, … cela n’est pas possible car … politiquement ce n’est pas bon …, … ». Certes, mais nous sommes dans un tout nouveau contexte où les enjeux sont majeurs. Outre la réduction de la consommation d’énergie et de la production de tonnes de CO2, certaines actions vont aussi permettre de réduire la dette technologique de vos infrastructures, de baisser des coûts de maintenance, de diminuer l’emprise au sol au sein de vos datacenters, de réduire les coûts de MCO, …. L’effet cascade engendré par ce type d’opération est très important et positif. C’est une réelle force et un levier important.
Au-delà des aspects techniques et financiers, on ne peut en aucun cas affirmer que le Cloud est plus Eco-responsable que le « On-Premise ». Loin s’en faut.
Avant toute mise en œuvre dans le Cloud, il est important de calculer les impacts Carbone Cloud vs. On-Premise. Bien des paramètres vont influencer les résultats, dont notamment :
Il est très important de challenger les CSP sur un certain nombre de sujets et de déterminer quelle stratégie prendre. Les neutralités Carbone annoncées sont tout à fait discutables.
Bien des sujets afférents à l’empreinte Carbone IT sont à considérer. Couvrir une grande majorité des sujets demanderait de nombreux autres articles.
Néanmoins, les éléments mentionnés au sein de cet article ne sont pas le fruit d’une étude purement théorique, mais la synthèse de retours d’expériences menées récemment chez des clients. Il y a beaucoup à gagner et les résultats sont pour le moins, très importants, visibles et gratifiants pour tous les acteurs. Il est à noter enfin, que le retour sur investissement de la mise en œuvre des actions de réduction présentées ici, est très court. Ces actions doivent à terme, s’inscrire dans une démarche plus globale de plan de transformation.
A suivre ….
Nicolas Couraud
Expert Numérique Durable
06.60.55.15.09 / couraud.nicolas@new-run.fr
CONTEXTE
La diminution de la production des gaz à effet de serre est un enjeu mondial pour éviter un scénario du type « Interstellar » pour notre planète bleue. Depuis des dizaines d’années, l’humain produit des volumes titanesques de gaz à effet de serre (GES), comme par exemple le C02, le N20, ou encore le CH4, … Et ce, bien au-delà de ce que notre planète peut absorber. Ces gaz, dont le C02, ont la propriété néfaste d’absorber le rayonnement infra-rouge du soleil, causant irrémédiablement l’augmentation de la température de notre planète. Le CO2 représente environ 65% des GES émis par l’activité humaine. Le CO2, dont la période de vie dans l’atmosphère est de plusieurs dizaines d’années, est notamment éliminé par la photosynthèse. Ce « puits de CO2 » est hélas lui aussi en très forte diminution ; déforestation intensive oblige.Le saviez-vous ? La vapeur d’eau (composant nos nuages) est un gaz à effet de serre.
Son « puits » est la pluie.
Le CO2 est produit majoritairement lors de la fabrication des équipements (scope 3) et de leur consommation électrique (scope 2) en fonctionnement. Hélas, l’IT ne déroge pas à cette règle.
TRAJECTOIRES CARBONE
Il est important de comprendre que nous avons majoritairement deux grands types d’actions possibles pour diminuer nos empreintes Carbone :- Réduction de la production de CO2 : sur un périmètre constant du patrimoine actuel de l’IT, je mets en place des actions pour réduire l’empreinte Carbone tant sur le scope 2 que le scope 3.
- Évitement de la production de CO2 : pour tous les prochains projets, plans de transformation, innovations, … je mets en place des bonnes pratiques d’éco-conception, de frugalité Carbone, ...
Ces deux grandes actions sont nécessaires, certes bien différentes mais tout à fait complémentaires. Dans un cas je réduis, dans l’autre cas, j’évite de produire du C02.
Considérons le graphique ci-dessous représentant quatre courbes différentes de projection d’une intensité Carbone (Scope 2 & scope 3).
La courbe bleue représente la production de Carbone annuelle de l’IT incluant la croissance organique (ici : 5%/an). Dit autrement : aucune action n’est menée pour réduire la trajectoire Carbone.
La courbe rouge représente la production de Carbone annuelle en prenant en compte la croissance organique de l’IT (courbe bleue) et la mise en œuvre uniquement d’actions de réduction. On observe une pente bien plus faible que la courbe bleue durant le sprint 1 & 2. Des actions ont été mises en place en mode « quick wins » pour réduire l’empreinte Carbone rapidement. Il est à noter qu’une réduction l’année 1 se répercute durant les années suivantes. Le sprint 3 n’est pas particulièrement glorieux. En effet, la réduction possible liée aux quick wins est asymptotique. Mais du fait d’une nouvelle transformation (par exemple au niveau des Datacenters) prenant en compte la composante Carbone, la courbe s’infléchit à nouveau durant le sprint 4 et 5. Et ainsi de suite.
La courbe grise représente la production de Carbone en prenant en compte la croissance organique de l’IT (courbe bleue) et uniquement la mise en œuvre d’actions d’évitement. Le résultat lié à la mise en œuvre d’actions d’évitement est de moindre effet dans les premiers temps. On ne change pas une méthodologie de développement ou de Data Management en quelques mois ! En revanche, les effets se font sentir et perdurent après le sprint 2 (dans notre exemple).
Enfin, notre courbe verte prend en compte à la fois la croissance organique de l’IT et les actions de réduction ET d’évitement. Cette courbe est celle que nous souhaitons tous, tant les effets de réduction et d’évitement se font sentir, se complètent, s’additionnent et perdurent. L’un ne peut aller sans l’autre dans une vraie démarche de réduction Carbone de l’IT.
DEMARCHE GLOBALE CARBONE
De façon simpliste, nous pouvons réduire une démarche Eco-responsable à quatre grandes étapes :Chacun des 4 rectangles représente une étape majeure dans la construction d’une démarche GreenIT. Chacune d’entre elle se décompose en de multiples sous-étapes. Elles sont ordonnancées dans le temps sous forme de sprint impliquant les aspects techniques, humains, process ; et englobant deux composantes très fortes : Gouvernance et Communication. Nous pourrons y revenir dans de futurs articles. Il s’agit d’un véritable projet d’entreprise, bien au-delà de l’IT. En effet la grande majorité, pour ne pas dire la totalité, des collaborateurs utilisent l’outil informatique.
La première étape, « Mesure de l’empreinte Carbone » est une étape très importante. La qualité de cette dernière permettra d’affiner au plus près les actions futures de réduction et d’évitement. La mesure permet de connaître les foyers de production de CO2. Une approche bottom-up est nécessaire, c’est à dire à partir de tous les composants.
Les actions de réduction et d’évitement impactent entre autres, les composantes suivantes :
- Le Workplace ou le Digital Workplace / printing, ….
- Les datacenters
- Les infrastructures On-premise
- Le Cloud Computing
- Le stockage que l’on ne considère pas, dans une démarche carbone, uniquement comme une composante de l’infrastructure mais aussi dans le cadre de la Data Production et Management.
- Les projets – éco-conception -, architectures bas carbone, ….
Le sujet est très vaste. Nous allons dans cet article nous focaliser uniquement sur les actions de réduction de l’empreinte Carbone sur les infrastructures « On-Premise » que vous pouvez réaliser en mode « Quick Win ».
REDUIRE SON EMPREINTE CARBONE – QUICK WINS
Dans le hit-parade mondial des gros consommateurs et producteurs de C02, figurent nos chers Data Centers contenant les infrastructures (On-Premise) hébergées. Pire que le fait, avéré, d’être très consommateurs, leur consommation augmente quasi exponentiellement, année après année. (cf. les données du ShiftProject)La production de CO2 (scope 2) d’un équipement est proportionnelle à la consommation électrique de ce dit équipement, en fonction du « Mix Énergétique ».
Est-il possible de réduire de façon notable la consommation des DC à périmètre constant ?
La réponse est : OUI
Les objections vont souvent bon train : « nos datacenters sont déjà optimisés », « cela demande un vrai plan de transformation que l’on ne peut faire en claquant des doigts » etc, etc … VRAI et FAUX !
VRAI, si vous souhaitez diviser par deux votre consommation ou si vous souhaitez passer d’un PUE de 1,9 à 1,3 avec tout ce que cela implique en termes d’urbanisation, de gestion aérolithique, de gestion de l’obsolescence, de GTC …
FAUX, parce qu’il existe très probablement plusieurs axes de réduction. Le gain de chaque axe est souvent inférieur à 2% voire 1%, voire moins. Cependant, la prise en compte de tous ces axes va permettre de réduire significativement votre consommation d’énergie et la production de CO2 associée. Probablement de 5 à 15 % sur une base annuelle avec une mise en œuvre rapide : des Quick wins ! 10% de plusieurs milliers, voire dizaines de milliers de MW par an, cela représente une économie très importante aussi bien pour la consommation électrique, pour la réduction de l ‘empreinte carbone, ou encore pour les coûts financiers d’énergie et bien d’autres éléments. On parle ici de plusieurs centaines, voire milliers de MégaWatts.
Rappel :
Certaines des actions de réduction en mode « quick wins » ou à moyen terme, n’auront aucun impact sur les métiers de l’entreprise. D’autres pourraient avoir un impact mais sans pour autant affaiblir « le business ». Bien évidemment ces impacts doivent être évalués avant toute opération. D’autres éléments sont aussi à considérer : complexité et coûts supplémentaires de mise en œuvre, durée des opérations, … Créer une cartographie efficiente permet de réaliser des arbitrages et de prendre des décisions éclairées.
Quelques éléments importants pour une bonne implication des personnes :
- Ces actions possibles ne remettent ou ne doivent nullement remettre en cause la compétence et l’implication des personnes au sein des équipes IT de l’entreprise ;
- Ces axes de réflexion sont totalement transverses à l’ensemble des équipes techniques et business de l’entreprise. Il est, de fait, incontournable de comprendre tout autant les enjeux business, que le système, le réseau, le datacenter, le stockage, … pour sortir des silos et être en mesure de modéliser toutes les actions possibles. Tout s’imbrique dans une construction hétérogène dans ses acteurs et actions, mais homogène dans sa cible.
- Avoir un organe transverse capable de comprendre à la fois toutes les problématiques techniques et les implications métiers. Un « chapeau » qui va permettre d’orchestrer ces actions au sein des différents pôles de l’entreprise.
QUELQUES PISTES DE REFLEXION POUR LES INFRASTRUCTURES
Rappel sur le scope 2 et le scope 3 :Chaque initiative doit prendre en compte à la fois le scope 2 et le scope 3. En effet, il est important de toujours rapprocher les gains scope 2 et les gains scope 3, sans aucune idée préconçue ou des archétypes du genre : « il faut systématiquement allonger la durée de vie des équipements » ou « Le cloud est plus éco-responsable ! ». Seuls les calculs basés sur des hypothèses réalistes, l’usage réel des composants ou des constatations pertinentes permettront de mettre en place la bonne stratégie. Travailler sur l’usage des composants est primordial.
Quelques pistes d’optimisation dans une optique de réduction de la consommation et de la production de CO2 sur le patrimoine existant :
- Établir une cartographie des usages des composants physiques ;
- Établir la consommation réelle des composants énergivores en fonction de l’utilisation des composants ;
- S’assurer du bon décommissionnement des équipements non utilisés (serveurs, enclosure, …) tant sur le plan applicatif, que système et physique ;
- Identifier les composants en sous-utilisation ou en surconsommation, …
- Gérer de façon optimale, entre autres, les paramètres BIOS et CPU C-states des serveurs (très consommateurs) ;
- Consolider les serveurs et préconiser la virtualisation des serveurs physiques (P2V) ;
- Optimiser les environnements virtuels avec des fonctions de « resizing », de stop / start VM on demand…. Dimensionnement des tailles des VM (vCPU, RAM, …) ;
- Optimiser la consolidation des machines ;
- Opter pour des systèmes à basse consommation ;
- Analyser le comportement des machines et préconiser une extinction lors de plages importantes de non-utilisation – week-end (ordonnancement automatique de séquences Arrêt/Relance sans effet capacitifs ou selfiques souvent destructeurs) ;
- Consolider les machines de génération n-4, n-3, n-2 sur des machines de dernière génération (challenger par le calcul le Scope 2 par rapport au Scope 3 induit) ;
- …..
Il est important de mener toutes ces actions d’une façon concomitante et surtout pas de façon indépendante, au risque de passer à côté de possibilités. Elles demandent une approche transverse sur l’ensemble des différents services, en incluant bien évidement les lignes métiers. La posture de transversalité est non discutable. C’est aussi cela qui permet d’aller au-delà des « effets silos » trop souvent pénalisants pour des approches globales et efficientes.
MAIS COMMENT MESURER TOUT CELA ET APPREHENDER LES CHANTIERS ?
Généralement, tous les outils nécessaires sont déjà présents sur votre infrastructure et produisent des données pertinentes. Il est nécessaire de rapprocher certaines d’entre elles (par exemple les données ILO ou iDRAC avec %CPU,…) pour déterminer les actions possibles. À cet effet, l’utilisation d’algorithmes spécifiques est nécessaire pour extraire des données (utilisation des API RESTfull et autres) et les traiter efficacement.Il est courant de rapprocher plusieurs dizaines de millions d‘échantillons de données pour être en mesure de déterminer les optimisations possibles. Il ne faut surtout pas se mettre de freins ou d’objectifs formels. Il est important d’avoir une approche globale et sans se limiter ; même si de prime abord « on est convaincu que … ». Certaines initiatives vont être découvertes durant l’étude ou la mise en œuvre d’autres initiatives.
Certains vous diront : « oui mais nous avons déjà fait ceci, cela, … cela n’est pas possible car … politiquement ce n’est pas bon …, … ». Certes, mais nous sommes dans un tout nouveau contexte où les enjeux sont majeurs. Outre la réduction de la consommation d’énergie et de la production de tonnes de CO2, certaines actions vont aussi permettre de réduire la dette technologique de vos infrastructures, de baisser des coûts de maintenance, de diminuer l’emprise au sol au sein de vos datacenters, de réduire les coûts de MCO, …. L’effet cascade engendré par ce type d’opération est très important et positif. C’est une réelle force et un levier important.
CLOUD OU PAS CLOUD ?
Au-delà des aspects techniques et financiers, on ne peut en aucun cas affirmer que le Cloud est plus Eco-responsable que le « On-Premise ». Loin s’en faut.Avant toute mise en œuvre dans le Cloud, il est important de calculer les impacts Carbone Cloud vs. On-Premise. Bien des paramètres vont influencer les résultats, dont notamment :
- Les usages ;
- La fréquence de renouvellement des machines chez le CSP ;
- La Scalabilité ;
- L’utilisation de services spécifiques du Cloud ;
- Le positionnement des DC du CSP (impact sur le Mix énergétique en autres, ...) ;
- Le PUE des DC ;
- Les interactions avec le On-Premise ;
- …
Il est très important de challenger les CSP sur un certain nombre de sujets et de déterminer quelle stratégie prendre. Les neutralités Carbone annoncées sont tout à fait discutables.
CONCLUSION
Bien des sujets afférents à l’empreinte Carbone IT sont à considérer. Couvrir une grande majorité des sujets demanderait de nombreux autres articles.Néanmoins, les éléments mentionnés au sein de cet article ne sont pas le fruit d’une étude purement théorique, mais la synthèse de retours d’expériences menées récemment chez des clients. Il y a beaucoup à gagner et les résultats sont pour le moins, très importants, visibles et gratifiants pour tous les acteurs. Il est à noter enfin, que le retour sur investissement de la mise en œuvre des actions de réduction présentées ici, est très court. Ces actions doivent à terme, s’inscrire dans une démarche plus globale de plan de transformation.
A suivre ….
Nicolas Couraud
Expert Numérique Durable
06.60.55.15.09 / couraud.nicolas@new-run.fr