La transformation du centre informatique - IBM · d’éliminer 50% de la facture d’électricité...

La transformation du centre informatiqueLes enjeux économiques, écologiques et métiers des centres informatiques

IBM & Schneider Electric - La transformation du centre informatique

2

Savez-vous que ?

La mise à jour d’un statut tweeter, le chargement de photos de vacances sur Flickr ou la recherche d’informations sur les «centres informatiques» sur Google ne sont pas des actions anodines quand elles sont répétées des millions de fois par jour. Elles impliquent des moyens de traitement de plus en plus importants, lesquels deviennent de plus en plus énergivores.

Aux Etats-Unis, l’Agence de Protection de l’Environnement (EPA) estime que la consommation des centres informatiques représente près de 2% de la consommation totale d’électricité du pays. En Europe, d’après l’Institut de l’Energie 1, elle représente 1,4% de la consommation électrique totale et 1% des émissions de CO2. Et ces pourcentages devraient doubler en 2020. Aujourd’hui, à travers l’Europe, les centres informatiques consomment environ 56 TWh d’électricité par an.

Et le secteur continue son expansion du fait d’une demande toujours plus forte de moyens informatiques nécessairesau développement des entreprises. Mondialisation des échanges, augmentation du nombre d’internautes, multiplication des services bancaires et boursiers en ligne, adoption de systèmes de communication et de jeux en ligne, mise en place de dossiers médicaux électroniques, dématérialisation des factures et des documents administratifs sont autant de nouveaux services à l’origine de cette croissance.

Pourtant, les centres informatiques 2 des entreprises vieillissent. On estime que près de la moitié d’entre eux ont été livrés il y a plus de 10 ans et que la plupart sont en limite de capacité d’hébergementou l’objet de dysfonctionnement dus à la présence de points chauds dans la salle.

Face à cette situation, les gestionnaires de parcs informatiques réagissent. Selon des enquêtes récentes 3, 67 % des principaux décideurs européens interrogés envisagent une extension de leurs centres dans les 24 mois à venir. La pression sur les budgets et en particulier sur celui consacré à la consommation électrique, la sensibilisation nouvelle à l’impact écologique et la maîtrise de la demande toujours plus grande de capacité, amènent ces responsables à opter pour des solutions informatiques éco-énergétiques dont le retour sur investissement permettra d’autofi nancer les projets.

1 Spécialisé dans les questions énergétiques, l’Institut de l’Energie est l’un des sept instituts du Centre Commun de Recherche, une direction générale de la Commission européenne, référence en matière de science et de technologie pour l’UE

2 Computing Infrastructure Trends – IDC – Avril 2009

3 Campos Research & Analysis – Février 2011


3

Dans la suite de ce livre blanc, nous détaillerons les enjeux et défi s des centres informatiques, en nous intéressant particulièrement à l’infrastructure technique. Ensuite, nous élaborerons un plan d’action qu’un DSI pourra mettre en œuvre. Enfi n, nous décrirons une solution éco-énergétique innovante née de la convergence de deux expertises dans le domaine du Data Center IBM et APC by Schneider Electric.

4 La quadrature du cercle

6 Les quatre défi s du DSI

13 L’énergie la moins chère est celle qu’on ne consomme pas

17 SMDC : Un centre informatique à la demande

21 Le centre informatique « vert » de l’entreprise


4

La quadraturedu cercleCroissance, coûts, obsolescence, densifi cation, prolifération, surchauffe, pression réglementaire et environnementale. Toutes les entreprises qui se développent sont confrontées au même dilemme.

D’une part, il leur faut sans cesse accroître leur

capacité informatique, faire face à la multiplication

des applicatifs et répondre aux attentes des clients.

D’autre part, elles doivent garder sous contrôle

leurs coûts de fonctionnement. Et enfi n, elles

doivent affronter l’imprédictibilité de l’évolution de

la technologie et du développement de leur activité

tout en assurant une mise à disposition immédiate

des demandes pour la mise en œuvre de nouveaux

projets informatiques ou la refonte de projets existants.

Pour la direction générale, concentrée sur

la croissance et le développement de l’entreprise,

les problèmes de consommation d’énergie et les

préoccupations environnementales peuvent prendre

un aspect tout à fait nouveau quand ils deviennent

un frein à la croissance de l’entreprise. Si le centre

informatique ne peut accueillir de nouveaux

serveurs ou unités de stockages à cause de manque

de capacité de refroidissement ou de contraintes

d’infrastructure, la mise en place de nouvelles offres

clients peut devenir un véritable défi en termes

de temps et d’argent.


5

Le Centre Informatique Le centre informatique ou le centre de traitement de données (Data Center en anglais) est un ensemble qui héberge le système informatique d’une entreprise et les ressources qui lui permettent de fonctionner. A cet égard, il dispose d’une connexion réseau et est conçu pour répondre aux besoins de continuité d’activité des entreprises.

Le centre informatique est composé de deux sous-ensembles : l’infrastructure informatique regroupe les équipements de traitement, stockage et communication. L’infrastructure technique regroupe les équipements d’alimentation électrique et de refroidissement, la distribution des fl uides, les systèmes de sécurité incendie ou malveillance et les outils de gestion et de contrôle de l’environnement (supervision).

Pour le directeur fi nancier, la réduction de la

consommation électrique et des dépenses d’énergie

du centre informatique devient un objectif critique.

Habituellement, les coûts sont analysés en termes

d’investissement en capital (CAPEX), soit à l’achat

des infrastructures, là ou les dépenses d’exploitation

(OPEX), et en particulier celles relatives à l’énergie,

sont calculées sur une base pluriannuelle.

Traditionnellement évaluées en fonction de

la superfi cie, une grande partie des directeurs

fi nanciers étudient aujourd’hui comment gérer

ces dépenses plus fi nement et comment les répartir

en attribuant le coût aux utilisateurs en fonction

de l’énergie qu’ils consomment effectivement.

Pour le directeur informatique, cela se traduit par

la recherche de nouvelles capacités de traitement

afi n de supporter la demande croissante des

directions métiers. Il lui faut revoir la stratégie de

développement de son centre informatique afi n

d’ajouter l’effi cacité énergétique à la liste de ses

critères opérationnels critiques au même titre que

la qualité de service, la fi abilité des infrastructures

ou la performance des applications. Il s’agit de créer

un centre à la fois sobre dans sa consommation

énergétique, responsable sur le plan écologique et

fi able et performant dans sa capacité de traitement.

C’est pourquoi les considérations éco-énergétiques, à la fois sur la consommation électrique et le contrôle de l’environnement, deviennent ainsi complétement liées au succès de l’entreprise. En s'attaquant à la fois aux infrastructures techniques (alimentations électriques, climatisation, prévention incendies, sécurité...) et informatiques (serveurs, réseau, stockage…), cette dernière peut réaliser jusqu'à 40 % d'économies sur sa facture énergétique. L'atout est double, à la fois pour la bonne santé de l'entreprise et celle de l'environnement.


6

Les quatre défi s du DSIDans la recherche de nouvelles capacités de traitement, le DSI est confronté à quatre défi s.• Comment gérer la densifi cation des infrastructures ? • Comment répondre à la dissipation de la chaleur ?• Comment contrôler les coûts du centre informatique ? • Comment optimiser un budget limité ?

La densifi cation des infrastuctures

La dissipation de la chaleur

L’envolée de la consommation

Le budget contraint du centre infromatique

1. 2. 3. 4.

Evolution des matérielsDans la gamme des serveurs UNIX et LINUX d’IBM, les machines de dernière génération basées sur le microprocesseur POWE R7, annoncé en 2010, sont 3 à 4 fois plus performantes en consommant moins d’énergie que celles de la génération précédente, POWER6, annoncé en 2007.

La performance relative est une comparaison faite en estimant les performances en traitement de gestion des différents systèmes UNIX d’IBM. (source: IBM). Le facteur d’amélioration calcule l’amélioration de performance relative entre les 2 microprocesseurs

SYSTÈME

IBM Power 780

IBM Power 570

IBM Power 770

IBM Power 570

IBM Power 750 Express

IBM Power 560 Express

POWER 7 3,8 GHz

5,0 GHz

3,1 GHz

5,0 GHz

3,5 GHz

3,6 GHz

4 800 523 3,73,13,3

141

443

141

331

100

5 600

4 800

5 600

1 950

2 400

POWER 6+

POWER 7

POWER 6+

POWER 7

POWER 6

TECHNOLOGIE FRÉQUENCE DU PROCESSEUR

ENERGIE(WATT)

PERFORMANCE RELATIVE

FACTEUR D’AMÉLIORATION


7

Pour faire face à l’accroissement des besoins

en capacité de traitement, elles multiplient

le nombre de systèmes utilisés en investissant

dans des machines plus puissantes et plus économes

en énergie. Devant une croissance explosive

des données, elles mettent en place des solutions

de stockages capables de gérer, de protéger et

d’administrer leurs ressources en information.

Ces évolutions se font avec un objectif de réduction

des risques et en garantissant la conformité aux

réglementations offi cielles. Les études concordent

pour estimer que le nombre de serveurs a été

multiplié par 6 entre 2000 et 2010 et les installations

de baies de stockage ont été multipliées par 69

dans la même période.

Le prix de plus en plus élevé des m2 et le besoin

d’héberger les ressources dans des centres de

plus en plus sécurisés ont conduit à augmenter,

non pas les surfaces occupées par les machines,

mais leur densité. Avec l’arrivée des serveurs

lames multiprocesseurs, le centre informatique

dispose maintenant d’une haute capacité de calcul.

L’architecture de ces éléments s’est simplifi ée

pour s’organiser en baies à haute densité.

Serveurs, unités de stockages et équipements de

réseaux sont installés dans des armoires contenant

des emplacements de taille normalisée.

Si cette standardisation a permis des gains de

place substantiels, la densifi cation des machines a

entrainé une forte augmentation du dégagement

calorifi que et donc de l’énergie nécessaire à

son refroidissement. En empilant des serveurs

multiprocesseurs multi-cœurs modernes dans

un seul rack, on atteint désormais les 30 KW,

soit l’équivalent de 15 gros radiateurs électriques

fonctionnant à pleine puissance, c’est à dire la

puissance nécessaire pour chauffer 3 maisons de

5 pièces. Le total de consommation de la salle est

évidemment impressionnant.

Il faut donc mettre en place des infrastructures

techniques capables de supporter ces contraintes

et, en particulier, des systèmes de climatisation

de plus en plus performants aptes à gérer

des dégagements de chaleur très importants.

L’offre en matière d’infrastructure technique

pour les centres informatiques s’est structurée

et complétée. Elle couvre l’ensemble de la chaîne

depuis l’ingénierie de conception, la fourniture

des équipements de salle (baies, climatiseurs),

les fournisseurs d’énergie (onduleurs, groupes...),

les fournisseurs de froid et les outils de supervision

et d’analyse.

Si l’industrie informatique produit aujourd’hui des serveurs plus rapides, des unités de stockages économiques et des équipements de réseaux fl exibles avec une amélioration continue du ratio prix performances, c’est pour répondre à une demande des entreprises.

LA DENSIFICATION DES INFRASTRUCTURES

1.


8

Dans un centre informatique, l’énergie électrique consommée est principalement convertie en chaleur par le matériel d’alimentation, de refroidissement et d’éclairage. On estime qu’un bon dimensionnement de l’infrastructure technique a le potentiel d’éliminer 50% de la facture d’électricité 4. Il faut donc rechercher les causes de l’ineffi cacité énergétique qui peuvent être multiples :

LA DISSIPATION DE LA CHALEUR

Le matériel d’alimentation

(onduleurs, transformateurs, commutateurs et les câbles) consomme de l’énergie traduite sous forme de chaleur. Généralement redondant par sécurité, le rendement chute de manière radicale. Les nouveaux systèmes d’alimentation sans interruption (UPS) permettent de réduire sensiblement les pertes de rendements par rapport aux modèles standards. Et il est évident qu’il ne faut mettre en service que le matériel nécessaire.

Le matériel de refroidissement

(traitement d’air, refroidisseurs, tours réfrigérées, condensateurs, pompes) consomme de l’énergie. L’effi cacité de ce matériel peut être améliorée fortement par un compartimentage de la salle informatique destiné à maitriser la concentration des fl ux d’air chaud afi n de faciliter leur évacuation.

Le surdimensionnement

est une des premières causes de perte d’énergie. Les raisons sont nombreuses : la charge informatique a été mal évaluée à l’origine ou elle se déploie plus lentement que prévu. Cela entraîne un surdimensionnement du système de refroidissement qui ne peut fonctionner au point le plus haut de sa courbe de rendement.

La confi guration physique du matériel informatique

peut avoir un impact considérable sur la consommation d’énergie du système de conditionnement d’air. Une mauvaise confi guration oblige le système de refroidissement à produire et distribuer dans la salle plus d’air froid que nécessaire. Les confi gurations à haute densité actuelles des centres informatiques contribuent à amplifi er les points chauds de manière signifi cative. L’aménagement (urbanisation) de la salle doit être dépendant des systèmes hébergés et non des caractéristiques de la pièce.

2.

4 Source APC

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

SYSTÈME INFORMATIQUE

SYSTÈMES ÉLECTRIQUES ET DE BÂTIMENTS

SYSTÈMES DE REFROIDISSEMENT

Équ

ipem

ent

info

rma

tiqu

e

Un

ités

de

refr

oid

isse

men

t

Écla

ira

ge

Com

mu

tate

urs

et

gén

éra

teu

rs

On

du

leu

r

Un

ité d

e d

istr

ibu

tion

(PD

U)

Air

con

diti

onn

é d

e sa

lle in

form

atiq

ue

(CR

AC

)

Hu

mid

ifica

tion


9

Fournir aux baies une puissance électrique

maximum impose de disposer d’une puissance

de refroidissement équivalente et d’un système

de climatisation haut de gamme pour évacuer

la chaleur dissipée. La haute densité confronte

le système de refroidissement à 3 diffi cultés :

• fi abiliser la production de froid,

• répartir la distribution de froid en fonction de la demande,

• limiter l’envolée de la facture énergétique.

Dans tous les cas, le système doit être en mesure

d’identifi er et de signaler les situations qui

génèrent une consommation excessive d’électricité

ou les points chauds. Il doit fournir des outils et des

règles qui maximisent le rendement opérationnel

des systèmes d’alimentation et de refroidissement.

Répartition de la consommation électrique d’un centre informatique (source APC)

infrast

ruct

ures

tec

hn

iques

infrastructures IT alimentation, mém

oire

, ven

tilat

eurs etc...

processeur

proc

esse

ur im

productif

processeurprod

uctif

CENTRE INFORMATIQUE

INFRASTRUCTURE IT PROCESSEURS

55%

45%

70%

30%

80%

20%


10

Pour alimenter et refroidir l’ensemble des

équipements, les centres informatiques sont

devenus les principaux consommateurs d’électricité.

Si les nouveaux matériels délivrent toujours plus

de puissance, leur consommation énergétique

augmente d’environ de 15% d’une génération

à l’autre. D’après le cabinet d’analyse Gartner,

la consommation électrique moyenne par serveur

a quadruplé au cours de la dernière décennie.

En raison de cette croissance rapide, les centres

informatiques consomment en général jusqu’à 100

fois plus d’énergie par mètre carré qu’un immeuble

de bureaux standard 5. La densité et la puissance

des machines se sont tellement accrues qu’il est

désormais presque impossible de remplir des baies

en totalité tant il est diffi cile de les alimenter

en énergie et de les refroidir effi cacement avec

les équipements traditionnels.

L’ENVOLÉE DE LA CONSOMMATION

3.

De l’alimentation électrique à la production informatique

Pourtant, moins de la moitié de l’électricité

consommée alimente réellement les

équipements informatiques 6, le reste concerne

les infrastructures techniques de support comme

les appareillages électriques du bâtiment,

les systèmes de refroidissement et l’éclairage.

Au niveau de l’infrastructure IT, 30% est utilisée

par les processeurs, kilowatts qui alimentent

principalement des processeurs inactifs.

Pour 37 KW fournis, seul 1KW est réellement

utilisé de manière productive par le processeur.

5 Gartner, The Data Center Power and Cooling Challenge, David Cappuccio et Lynne Craver, novembre 2007

6 “Creating Energy-Effi cient Data Centers”, U.S. Department of Energy, 2007

MESURER POUR OPTIMISER

Power Usage Effectiveness

Datacenter infrastructure Efficiency

L’une des recommandations principales lors de la tentative de réduction des coûts énergétiques du centre informatique est de mesurer l’énergie dépensée par celui-ci. Le Green Grid, un consortium international de sociétés informatiques dont IBM et APC by Schneider Electric, travaille à l’élaboration d’outils de mesure d’efficience énergétique des centres informatiques. Indicateurs de la performance des composantes électriques et de refroidissement, ces mesures ne révèlent pas la performance globale du centre en terme de service informatique rendu à l’entreprise.

Cette mesure calcule le rapport entre la consommation énergétique totale d’un centre informatique et celle des équipements IT qu’il héberge. Un PUE le plus proche possible de 1 est préférable.

Basé sur 30 audits effectués en 2010, APC by Schneider Electric a calculé que le PUE moyen en France est de l’ordre de 2,09. Pour 2,09 watts entrant dans le centre informatique, un seul est utilisé pour le traitement informatique, le reste étant utilisé par les systèmes de refroidissement et d’alimentation électrique.

PUE =Pit + Pinfra

Pinfra

Le Datacenter infrastructure Efficiency (DCiE) calcule le ratio inverse du PUE. On le calcule en divisant le total de l’énergie utilisée pour alimenter l’infrastructure informatique avec le total de l’énergie utilisée pour alimenter l’ensemble du centre.

Un DCiE est de l’ordre de 43 %

DCiE =1

PUEx100%


11

Le Green Grid a formalisé plusieurs autres

indicateurs afi n de déterminer l’effi cacité

énergétique de domaines spécifi ques des centres

informatiques. On peut noter l’indicateur ERE

(Energy Reuse Effi ciency) qui mesure les avantages

qu’offre la réutilisation d’énergie, l’indicateur

DCcE, (Data Centre Compute Effi ciency) qui

détermine l’effi cacité des ressources informatiques

ou l’indicateur de productivité DCP (Data Center

Productivity).

Les constructeurs de matériel informatique

proposent aujourd’hui des solutions qui visent

à diminuer l’empreinte carbone du centre

informatique. Les techniques de consolidation et

de virtualisation réduisent l’équipement nécessaire

à l’exécution des applications, et ainsi réduisent

la consommation d’électricité.

Mais la tendance actuelle des machines

à fonctionner à des densités supérieures et à

des puissances variables baisse le rendement

énergétique des systèmes d’alimentation et de

refroidissement.

Les mesures d’effi cacité énergétiques

0

50

100

150

200

250 PUE = 24

PUE =1,3

millions €

énergie

personnel

maintenance bâtiment

taxes

années

1 5 10 15 20


12

Les coûts de fonctionnement grimpent aussi.

Avec l’augmentation du prix de l’énergie, il devient

critique de réduire la dépense en électricité.

Les coûts de possession d’un centre informatique

représentent le cumul des budgets investissement

et frais d’exploitation. On estime que les dépenses

de climatisation et d’électricité représentent

jusqu’à 44% des coûts de possession d’un centre

informatique. Sur quatre ans, ils peuvent être

supérieurs à l’investissement initial 7.

Surdimensionné pour supporter les pics d’activité,

en général sous utilisés, le rendement des centres

informatiques est également à améliorer. On estime

que les serveurs ont un taux d’utilisation moyen

de 5 à 30% et les systèmes de stockage sont utilisés

à moins de 60%. Les coûts associés à ce niveau

d’effi cacité peuvent impacter signifi cativement

les budgets informatiques.

Les technologies de virtualisation peuvent répondre

en partie à cette demande d’effi cacité.

Parce qu’ils représentent plus de la moitié des coûts

d’exploitation cumulés du centre informatique,

il est important d’optimiser ceux relatifs à l’énergie.

Le schéma ci-dessus illustre la répartition des coûts

d’exploitation cumulés de l’infrastructure technique

d’un centre informatique de 50 millions d’euros.

Elle n’inclut pas les coûts de l’infrastructure

informatique (équipements et personnels). Sur

une période de 20 ans, l’entreprise dépense en frais

d’exploitation 3 à 5 fois les coûts d’investissements.

Il est donc important de prendre en compte ces

coûts opérationnels très en amont dès les phases

de programmation puis de conception du centre

LE BUDGET CONTRAINT DU CENTRE INFORMATIQUE

4.

Coûts d’exploitation cumulés d’un centre informatique de 2 000 m2

informatique. De plus, les coûts relatifs à l’énergie

représentent plus de la moitié de ces coûts

opérationnels. L’augmentation des tarifs de l’énergie

et la pression réglementaire rendent de plus en plus

prégnante la nécessité de limiter, voire de réduire

la dépense en électricité.

La fi gure montre également l’impact potentiel

de l’effi cacité énergétique. En améliorant l’effi cacité

de l’infrastructure technique (PUE de 1,3 au lieu

de 2,4), on peut réduire les dépenses opérationnelles

de plus près de 30%.

7 “Data Center Energy Effi cency and Productivity”, The Uptime Institute. 2007


13

L’énergie la moins chère est celle qu’on ne consomme pas

Une stratégie d’optimisation

Bilan et analyse L’optimisation des infrastuctures

1. 2. 3.

Traditionnellement, les centres informatiques ont été conçus sur les critères de disponibilité, d’évolutivité, de sécurité et de coûts. Si l’adoption des techniques de virtualisation réduit la facture électrique globale des serveurs, elle concourt à l’accroissement de l’énergie consommée au m2. Il y a quelques années, les objectifs d’économie d’énergie ont été poussés sur le devant de la scène. Si la mutation vers des centres informatiques de nouvelle génération moins consommateur en énergie est entamée, il reste néanmoins encore du chemin à parcourir pour mettre à niveau ou développer des environnements parfaitement éco-responsables.


14

La stratégie d’optimisation du centre informatique doit répondre aux questions suivantes : • Quels sont les objectifs de consommation électrique, de refroidissement,

de surface au sol, de sécurité, de gestion, d’effi cacité énergétique ? • Quand le centre doit-il être opérationnel ? • Quels sont les objectifs en termes de fi abilité, de disponibilité ? • Quelle est l’enveloppe budgétaire ? • Quelles sont les évolutions prévues ?

UNE STRATÉGIE D’OPTIMISATION

1.

Diminution de la consommation d’électricité en améliorant : L’effi cacité énergétique des composants utilisés,

Le design des racks,

La gestion de la puissance électrique,

Les techniques de virtualisation,

La gestion des charges de travail (workloads).

Réduction de la production de chaleur par une meilleure gestion thermique, incluant : La disposition de la salle informatique et des racks,

L’optimisation de la circulation de l’air,

Les mises à niveau des systèmes de refroidissement,

Le refroidissement sélectif des équipements.

Amélioration de l’informatique en s’appuyant sur : La consolidation des serveurs,

La déduplication des données,

Le remplacement des équipements informatiques (serveurs, stockage, réseau).

Il est temps de défi nir une stratégie d’optimisation des infrastructures techniques et informatiques après avoir analysé leur effi cacité. Dans ces domaines, les technologies et les stratégies d’amélioration de la performance couvrent l’ensemble de l’écosystème. On obtient les meilleurs résultats en combinant des améliorations à la fois sur les systèmes électriques et de refroidissements et la mise en place de techniques de virtualisation, d’effi cacité énergétique des matériels et logiciels et d’équilibrages de charges sur les systèmes. Les opportunités d’amélioration de l’effi cacité énergétique du centre informatique sont de plusieurs ordres :

proc

esse

ur im

productif

YOUR CURRENT LOSSES BY SUBSYSTEM

YOUR CURRENT PUE

YOUR CURRENT CAPACITY UTILIZATION

50,5% 41,5%

0%0%

PUE 1.47

l l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l

l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l l

2 . 0 0

3 . 0 0

4 . 0 0

5 . 0 01 . 0 0

Cooling system

Po

wer

sys

tem

5 9 %o f 4 0 0 k W

2 3 7 k W


15

Il est nécessaire de démarrer ce travail d’optimisation par un bilan énergétique du centre actuel. Cela donne une base pour élaborer une stratégie d’optimisation des environnements techniques et informatiques.

2.BILAN ET ANALYSE

Maîtriser et réduire la facture électrique passe

par une analyse précise des principales causes de

l’ineffi cacité énergétique du centre. Le plan d’action

commencera donc par une phase de diagnostics

d’effi cacité énergétique afi n d’évaluer les gains

économiques et écologiques potentiels.

Pour établir ces diagnostics, il faut au préalable

mettre en place des outils de mesure, de

supervision, de tendance et des tableaux de bord

afi n de mettre en évidence les pertes d’énergies

et les points chauds. Ces outils sont complétés par

des outils d’aide à la décision qui permettent de

valider les gains potentiels suite à différents scenarii

d’utilisation.

Infrastructure Energy Effi ciency Dashboard


16

La stratégie défi nie doit intégrer à la fois la production informatique et la consommation d’énergie. Il faut optimiser sa gestion active dans deux domaines, à savoir :

3.L’OPTIMISATION DES INFRASTRUCTURES

INFRASTRUCTURE INFORMATIQUECentraliser les moyens informatiquesIl s’agit de réduire le nombre de centres informatiques et leurs complexités, d’améliorer les outils de gestion des salles et de mettre en place des procédures d’automatisation afi n de diminuer les coûts opérationnels.

Consolider les serveursIl s’agit de limiter le nombre de serveurs physiques utilisés, de réduire la complexité de leur gestion et de diminuer l’emprise au sol en augmentant la densité du centre.

Implémenter les techniques de virtualisationIl s’agit de s’affranchir des limites physiques des ressources, d’augmenter l’utilisation du matériel et de réduire les coûts de licence des logiciels.

Mettre en œuvre des mécanismes d’intégration applicativeIl s’agit, enfi n, de regrouper les nombreuses applications sur des images uniques, de simplifi er l’environnement informatique, de réduire les besoins en ressources opérationnelles et d’améliorer la précision des réglages et la surveillance des applications.

INFRASTRUCTURE TECHNIQUEAmélioration des opérationsIl s’agit de mettre en œuvre les techniques d’économie d’énergie (capacité utilisée, serveurs inactifs,…) et de gestion des fl ux de refroidissement.

Mise en place des bonnes pratiquesPar exemple, mettre en place des couloirs chauds et froids et améliorer la circulation de l’air, gérer les systèmes d’air conditionnés afi n d’augmenter la température des salles informatiques, étudier la mise en place de techniques de refroidissement par l’air extérieur (free cooling).

Optimisation de l’architecture du centre informatiqueDans une évolution du centre informatique, il s’agit d’intégrer complètement l'alimentation, le refroidissement, la conception en baie, la gestion et les services en sélectionnant des composants standards pour bâtir une solution à partir de confi gurations modulaires et mobiles.

Mise en place des outils de gestion et d’administrationPour contrôler le bâtiment, prévenir des menaces physiques et résoudre rapidement les défaillance d’éléments critiques (alimentation, refroidissement), il faut mettre en place une surveillance centralisée en temps réel de tous les composants de l’infrastructure technique du centre informatique. De même, un référentiel centralisé d’informations stratégiques doit assurer la collecte des données, la surveillance, l’automatisation, la planifi cation et l’implémentation et permettre de présenter aux administrateurs situés n’importe où sur le réseau une vision globale et intégrée de tous les systèmes critiques du Data Center.


17

SMDC : un centre informatique à la demandePour aider leurs clients confrontés à cette problématique complexe, IBM et APC by Schneider Electric ont formé une alliance afi n de mettre sur le marché une nouvelle approche pour créer un centre informatique modulaire évolutif. C’est l’offre SMDC (Scalable Modular Data Center) qui permet de défi nir et mettre en œuvre un centre informatique modulaire à haute densité et à basse consommation.

L’alliance combine l’expertise d’APC by

Schneider Electric dans la gestion intelligente

des infrastructures techniques (services critiques

d’alimentation & de refroidissement) et

le savoir faire d’IBM dans les domaines du Conseil,

de l’Intégration et de la Gestion des systèmes et

des infrastructures informatiques : programmation,

conception, mise en œuvre, suivi de projet

et opération.

SMDC

Fondée sur les technologies d’APC by Schneider Electric, la solution SMDC est une solution modulaire pour l’infrastructure technique des centres informatiques. Construite avec des composants modulaires standards, le SMDC intègre l’alimentation, le refroidissement, la gestion environnementale dans une conception optimisée en baie. La solution SMDC permet d’installer uniquement les équipements nécessaires et de les mettre ensuite facilement à niveau pour répondre à une évolution des besoins. Elle permet d’accroître la disponibilité du système tout en réduisant les temps de conception et d’installation de plusieurs mois à quelques jours.

L’architecture du SMDC est adaptée aux environnements de toutes tailles, de l’armoire de câblage aux grands centres de données.


18

Le SMDC est une solution pour centre

informatique élaborée autour d’une structure

d’hébergement alliant qualité technique et

performance énergétique. Cette structure intègre

la majeure partie de l’infrastructure technique.

Grâce au SMDC, le centre informatique modulaire

peut adresser toute taille et confi guration de locaux

informatiques : depuis le local technique de 50 m2

hébergeant 3 racks jusqu’au centre informatique de

grande taille (150 m2) hébergeant plus de 100 racks.

Il peut être implanté dans des locaux dédiés ou

des surfaces libres en salle informatique existante,

sans perturbation de fonctionnement.

Basée sur une architecture modulaire, la solution

SMDC permet de créer un « centre IT à la

demande » avec des composants standardisés et

de le faire évoluer en fonction de la demande

de l’entreprise. Supportant toutes sortes de

confi gurations, elle permet de tirer parti de l’espace

disponible et de bâtir des installations adaptées à

l’environnement. L’adoption de la solution SMDC

permet de réaliser la consolidation des serveurs et

de rationaliser des infrastructures informatiques

dispersées et cloisonnées.

Associée aux racks informatiques, la distribution

électrique, les onduleurs, le refroidissement et

les fonctions logicielles de monitoring, la solution

SMDC peut héberger des infrastructures

haute-densité de serveurs lames.

Scalable modular Data Center Enterprise modular Data Center

LA FAMILLE DE CENTRES INFORMATIQUES

SMDC FAIT PARTIE DE L’OFFRE IBM DATA CENTER FAMILY

• Data Center «clés en main» pour Salle de 50 à 150m2

• Déploiement rapide: 8 à 12 semaines

• Effi cacité énergétique améliorée de 15 à 30%

• Solution pour environnement haute densité (blades)

• Plans Standardisés. Modules de 500m2 => 2000m2

• Niveau de résilience 3+

• Haut niveau d’effi cacité énergétique (DCiE = 66%/PUE 1.5)

• Déploiement 25% plus rapide / approche classique

• Architecture ouverte avec acteurs majeurs du marché


19

Portable modular Data Center High density zone

De plus, l’alliance IBM et APC by Schneider

Electric accompagne l’offre par un ensemble

de prestations de services allant de l’analyse à la

réalisation en passant par la phase de planifi cation.

Ces prestations permettent de :Évaluer l’environnement physique afi n de défi nir les meilleures options écologiques et de disponibilité au meilleur coût,

Concevoir, construire et gérer le centre informatique sécurisé, résilient, éco-énergétiqueet évolutif,

Préparer et accompagner le transfert des installations informatiques existantes avec le maximum de sécurité et un impact minimum sur la production.

Un interlocuteur unique coordonne l’intégralité

du projet afi n de mettre à disposition une

solution performante opérationnelle rapidement.

SMDC accompagne les entreprises dans

leur développement en fournissant un centre

informatique éco-responsable.

• Centre Informatique fonctionnel intégré dans un container

• Mobile - facilement déplaçable

• Ciblé pour Data Center temporaires et distants

• Déploiement rapide: 12-14 semaines

• Niveau 3 de résilience; très haut niveau d’effi cacité énergétique: 77% DCiE / PUE = 1.3

• Infrastructure «Plug and play» pour supporter serveurs haute densité dans salle existante

• Implémentation sans impact sur activité courante

• Enveloppe budgétaire attractive / rénovation de salle

Grâce à l’utilisation de composants modulaires

standardisés, la planifi cation et la mise en œuvre

du centre informatique sur mesure peut être

réalisée dans des délais la plupart du temps

inférieurs à trois mois, soit un énorme gain de temps

par rapport à la réalisation ou à la modernisation

d’un centre conventionnel. On estime que

la conception modulaire de SMDC peut diminuer

les coûts d’installation et d’exploitation dans

des proportions allant jusqu’à 15 % par rapport à

de nombreux centres informatiques traditionnels

alors que le contrôle de la consommation électrique

en temps réel permet d’optimiser les coûts

d’exploitation.


20

Des armoires de climatisation locales “In-Row”

et des solutions de refroidissement périmétrique

permettent le refroidissement de confi gurations

jusqu’à 70 KW par rack. Les unités de distribution

des alimentations supporte une alimentation et

une distribution en aérien des courants forts et

faible afi n d’éliminer les faisceaux de câbles en faux

plancher.

Selon les bonnes pratiques, le centre informatique

modulaire organise les salles informatiques

en confi guration “Allée chaude / Allée froide”,

hébergeant des armoires de racks haute densité.

Les solutions permettent de supporter les

confi gurations haute densité (20 à 30 KW/rack)

notamment avec la couverture de l’allée chaude.

Contrairement aux solutions traditionnelles,

la solution étant industrialisée et autonome, il

n’est pas nécessaire de réaliser une modélisation

thermique pour vérifi er la performance.

L’organisation d’un traitement d’air au plus près

des serveurs sur un schéma horizontal permet

de garantir des températures en entrée constantes

et d’obtenir une haute effi cacité énergétique.

Le maintien des performances en mode nominal et

dégradé est vérifi é lors de la confi guration de

la solution.

Un confi nement de l’allée chaude peut être proposé

pour éviter le mélange entre la sortie air chaud

des racks et l’air froid provenant de la climatisation,

améliorant ainsi le rendement et l’effi cacité

du refroidissement.

SMDC est livré avec un logiciel de gestion et un

contrôle centralisé à distance qui inclut des outils

d’analyse de la performance, d’analyse prédictive

des pannes et l’identifi cation des points chauds.

Via le réseau, l’ensemble des composants de la

solution (structure d’hébergement et équipements)

sont communicants afi n d’en faciliter l’exploitation.

La supervision centralisée permet de confi gurer et

de consulter les informations et alarmes de chaque

élément et de surveiller en permanence les états

d’exploitation, de transmettre les alertes sans délai

et de visualiser le tout via une interface graphique.

SMDC EN DÉTAILBasée sur les technologies APC, la solution SMDC consiste en différents modules. Elle est formée d’une structure de racks qui hébergent les équipements informatiques rackables (serveurs, disques, réseau...), le tableau de distribution électrique, les onduleurs et les batteries.

ASI = alimentation sans intervention

Armoire de distribution

électrique

Climatisation de précision InRow

Racks serveurs & réseau Confi guration technique et outils de supervision

Bandeaux de prises intelligentsOutil de supervision et de gestion

Précâblage informatique des baies

Câblage aérien courant fort & courant faible


21

Le centre informatique «vert» de l’entrepriseLe message est clair : les coûts énergétiques augmentent, l’approvisionnement est limité et le centre informatique doit répondre aux besoins métiers ; les budgets sont contraints. Une stratégie éco-responsable du centre informatique doit être mise en œuvre pour optimiser l’occupation au sol, la consommation d’énergie, la demande en climatisation et la fi abilité des applications tout en maintenant un niveau opérationnel et sans augmenter les coûts de fonctionnements.

La dynamique d’évolution des technologies

informatiques rend nécessaire de repenser

l’architecture générale du centre informatique.

Les anciens équipements deviennent obsolètes

non seulement par rapport à des critères de

performances mais également en fonction d’exigences

environnementales.


22

Si la puissance de calcul des nouvelles machines

augmente et leur effi cacité éco-énergétique

s’accroît, les besoins de puissance de traitement

continuent à croître en fonction de l’activité de

l’entreprise. Le rationnel puissance /coût /fl exibilité

prend ici tout son sens.

Le centre informatique est un ouvrage qui doit

se plier aux contraintes du traitement informatique

et constituer un socle pérenne pour contribuer

au développement de l’entreprise. Il doit répondre

aux demandes de :

Flexibilité, c'est-à-dire allier des qualités de dynamisme pour intégrer de nouvelles données business, techniques, ou environnementales et de modularité pour s’affranchir rapidement des demandes de surfaces complémentaires,

Disponibilité, pour offrir la continuité opérationnelle en cas de défaillances techniques ou humaines,

Sureté, pour résister aux risques naturels, industriels et sociaux.

Eco-responsabilité, afi n de limiter l’empreinte carbone et optimiser le coût global de possession dans une vision globale, c'est-à-dire intégrant tous les domaines du green (bâtiment, économies d’énergie, gestion des déchets, gestion des ressources, planifi cation des ressources, conduite des installations, approvisionnement en eau et électricité...).

La démarche traditionnelle a créé un certain

nombre de défi s pour les directions informatiques,

amplifi és aujourd’hui par le vieillissement des

infrastructures. Les problèmes de puissance

électrique et de refroidissements deviennent

aujourd’hui critiques et la modifi cation des centres

actuels pour supporter la densifi cation des serveurs

et unités de stockage devient compliqué voire

impossible.

Il s’agit d’abord d’améliorer les délais de mise

en œuvre. Aujourd’hui, il faut environ 2 ans pour

construire un centre informatique traditionnel,

depuis sa conception jusqu’à sa mise en production.

C’est un défi pour prendre en compte les besoins

de l’entreprise qui changeront fortement pendant

la période et l’évolution de la technologie (on estime

entre 3 et 5 ans la durée d’une génération

de matériels). Les offres actuelles permettent de

réduire ces délais à 12 semaines pour un centre

de 2 000 m2.

Il s’agit également de minimiser les risques.

Avec un centre informatique prévu pour 20 ans,

il est impératif d’effectuer une planifi cation en

fonction des besoins métier et des paramètres

systèmes. La standardisation des composants

techniques permet d’optimiser les besoins

en énergie et en capacité de refroidissement.

La modularité, c'est-à-dire la création d’unités

pré-assemblées en usine avec ces composants

standards, permet de garantir l’évolution du

centre en fonction de sa charge. Modularité et

standardisation permettent à l’entreprise d’investir

en fonction de la demande et de mieux aligner

ses dépenses d’investissements et ses dépenses

opérationnelles.

Enfi n, cette standardisation permet également une

amélioration de la prédictibilité. On peut simuler

le comportement d’une installation en fonction de

l’existant.

Aujourd’hui, il est possible de concevoir et mettre

en œuvre un centre informatique qui assure

disponibilité, sécurité et effi cacité énergétique

sans augmenter les coûts, et soit assez fl exible pour

suivre l’évolution de l’entreprise. Standardisée

et modulaire, sa conception optimise les facteurs

économiques.


MONTPELLIER PSSC GREEN DATA CENTER

Cas concret de mise en œuvre des solutions SMDC

Centre mondial pour l’effi cacité énergétique, le Centre Client PSSC a développé une large gamme de solutions intégrées à la stratégie IBM Effi cacité Energétique en réponse aux besoins des entreprises. Le PSSC est le premier Green Data Center de démonstration clients en Europe, basé sur un environnement de production comprenant tous les types de plateformes et de stockage IBM, réunies sur un même site au IBM Smarter Computing Design Center.

Le Green Data Center

Le Green Data Center au PSSC de Montpellier est la première intégration en conditions réelles d’un Green Data Center. Cette démonstration comprend les plus récentes technologies d’IBM et de ses partenaires, des solutions à beaucoup des problématiques récurrentes des Data Centers actuels, en particulier la gestion effi cace de l’énergie. Elle est basée sur un environnement de production exploitant tous les types de plateformes et de stockage IBM (System zEnterprise, Power Systems POWER7, System x, BladeCenters, XIV, iDataPlex, Storage DS8000).

COMPOSITION DU GREEN DATA CENTER

• Une isolation des zones hautes / basses densités par murs et rideaux de plastique

• Les dernières générations d’armoires de climatisations dynamiques et pilotables

• L’intégration de la solution Scalable and Modular Data Center (SMDC)

• Interface avec IBM Tivoli Monitoring for Resources Utilization and Energy Management – monitoring et gestion de l’activité électrique et thermique des actifs et installations IT et non IT au sein du Data Center

• Une Salle de Supervision depuis laquelle toutes les ressources sont surveillées

23

Compagnie IBM France

17, avenue de l’Europe 92275 BOIS-COLOMBES CEDEX Tél. : 0 810 011 810 (Coût d’un appel local)

ibm.com/fr

® IBM, le logo IBM, ibm.com sont des marques d’International Business Machines Corporation. Les autres noms utilisés pour désigner des sociétés, des produits ou des services sont des marques ayant leur titulaire respectif. Le présent document peut contenir des informations ou des références concernant certains produits, logiciels ou services IBM non annoncés dans ce pays. Cela ne signifi e pas qu’IBM ait l’intention de les y annoncer.Toute référence à un produit, logiciel ou service IBM n’implique pas que seul ce produit, logiciel ou service puisse être utilisé.Tout élément fonctionnellement équivalent peut être utilisé s’il n’enfreint aucun droit d’IBM. Cette publication est fournie à titre d’information uniquement.Ces informations peuvent faire l’objet de modifi cations sans avis préalable.

Pour obtenir les informations les plus récentes sur les produits et les services IBM, contacter votre revendeur ou votre ingénieur commercial IBM. Vous pouvez consulter la liste actualisée des marques d’IBM sur le site www.ibm.com/legal/copytrade.shtmlLes photographies de cette publication peuvent, le cas échéant, représenter des maquettes.

Schneider Electric Le Hive, 35 rue Joseph Monier

92500 Rueil-Malmaison www.schneider-electric.fr

© Copyright Schneider Electric 2012. Tous droits réservés. Schneider Electric et APC sont

des marques de Schneider Electric Industries SAS ou à ses fi liales.Toutes les autres marques sont la propriété de leurs propriétaires respectifs.

© Copyright IBM Corporation 2012.Tous droits réservés.Janvier 2012

A propos de JEMM Research

JEMM Research est une société de recherches stratégiques et d’analyses opérationnelles, spécialisée dans les infrastructures logicielles, les systèmes ouverts, et les approches orientées services. JEMM Research conseille les entreprises utilisatrices sur l’évolution de leur organisation, dans leur choix d’architecture et de technologies, les aide dans les étapes du projet d’évolution de leur système d’information, les accompagne dans le changement, et valide et documente les réalisations. Par ailleurs, JEMM Research aide les éditeurs de logiciels à comprendre, analyser, défi nir leurs marchés cibles et à promouvoir leur offres en maximisant leur chances de succès.

A propos d’IBM

IBM accompagne l’évolution et la transformation des systèmes d’information des entreprises et des administrations. La connaissance des métiers de ses clients, grâce en particulier à la présence sur le terrain de consultants et d’ingénieurs d’affaires, et sa maîtrise des technologies de l’information, permettent à IBM d’aider les entreprises à mettre en œuvre leurs stratégies. Il s’agit pour elles de se développer et de faire la différence sur des marchés devenus très concurrentiels.

DOMAINES D’EXPERTISE D’IBM :

• Services et conseil autour des solutions métier et des infrastructures informatiques ;

• Conception, fabrication et commercialisation de serveurs et sous-systèmes ;

• Conception, développement et commercialisation de logiciels middleware destinés à faire le lien entre les serveurs, leurs systèmes d’exploitation et les applications ;

• Financement des systèmes d’information.

A propos de Schneider Electric

Schneider Electric Spécialiste mondial de la gestion de l’énergie, présent dans plus de 100 pays, Schneider Electric offre des solutions intégrées pour de nombreux segments de marchés. Le Groupe bénéfi cie d’une position de leader sur ceux de l’énergie et des infrastructures, des processus industriels, des automatismes du bâtiment, des centres de données et réseaux ainsi que d’une large présence dans les applications du résidentiel. Mobilisés pour rendre l’énergie sûre, fi able et effi cace, ses plus de 110 000 collaborateurs réalisent 19,6 milliards d’euros de chiffre d’affaires en 2010 en s’engageant auprès des individus et des organisations afi n de les aider à tirer le meilleur de leur énergie. APC by Schneider Electric™ est un pionnier en matière d’infrastructure modulaire de Data Center et de techologies innovantes de refroidissement. Ses produits et solutions, comprenant InfraStruxure™, font partie intégrante du portefeuille de produits IT.

http://www.schneider-electric.com

SFW03014-FRFR-00

La transformation du centre informatique - IBM · d’éliminer 50% de la facture d’électricité...

Documents

Transcript of La transformation du centre informatique - IBM · d’éliminer 50% de la facture d’électricité...