MiXiT - Numérique responsable, ouvrons le capot des fournisseurs Cloud

Tech for your future - 1
MiXiT 2022
Numérique responsable, ouvrons le capot des
fournisseurs Cloud
1

Tech for your future -
2
2
Responsable R&D | Tech Ambassador Cloud & DevOps
★ 8+ années d'expérience dans le développement logiciel (3+ années
dans le Cloud)
★ Thèse en génie logiciel sur la thématique de la certification “agile” de
systèmes critiques
★ A la fois technique et management projet
★ Certifié GCP, Gitlab, FinOps
★ En dehors de la tech : mécanique sur véhicule ancien et rénovation
maison
clement.duffau@stack-labs.com
@clement0210
clement0210
Clément Duffau

Numérique responsable, revenons aux sources
“Le numérique responsable est une démarche
d’amélioration continue qui vise à réduire
l’empreinte écologique, économique et
sociale des technologies de l’information et de
la communication (TIC)”
3

Enjeux sur les
infrastructures Cloud
Le numérique et son
impact écologique
Initiatives et
engagements des
fournisseurs Cloud
Au menu aujourd’hui
4

Explosion de notre génération de données
● Rapport sorti en 2018
● Déjà mis en défaut pour 2020 :
○ gén. données = 64.2 Zo (IDC, 2021)
contre ≅50 Zo prévus
○ eﬀet de la pandémie ou
accélération ?
1 Zo = 1000 * 1000 * 1000 To
64.2 Zo ~= 2 tours de tablette 512Go de la Terre à la Lune
6
Zettaoctet

Tout n’a pas le même poids !
Source : raphael-lemaire.com, novembre 2019

Dématérialisé
vraiment ?

La « dématérialisation »
10

Source : submarinecablemap.com, 2021

DÉMATÉRIALISATION
12

DÉMATÉRIALISATION
13

DÉMATÉRIALISATION
14

DÉMATÉRIALISATION
15

La chaîne de la dématérialisation
● 4.1 milliards d’utilisateurs
● 34 milliards d’équipements informatiques
○ 3.5 milliards de smartphones
○ 3.8 milliards de téléphones
○ 3.1 milliards d’écrans (d’ordinateur, de téléviseur, ...)
○ 19 milliards d’objets connectés (48 milliards en 2025... ?)
○ ...
● 1.1 milliard de box Internet
● 10 millions d’antennes relais
● 200 millions d’équipements WAN et LAN
● 67 millions de serveurs
Source : greenit.fr, octobre 2019
Réseau
d’acheminement
Terminaux
utilisateurs
Centres
informatiques

Les étapes à impacts
● 🏭 Fabrication
● 🚚 Transport (→ jugé négligeable devant le reste)
● 🎮 Utilisation
● ♻ Fin de vie

Impact de la chaîne sur l’énergie primaire
18
🛢
Bilan Énergie
primaire
Fabrication Utilisation Total
Utilisateurs 30% 30% 60%
Réseau 3% 20% 23%
Centres
informatiques
2% 15% 17%
Total 35% 65% 100%
Source : greenit.fr, janvier 2021

Zoom sur les Gaz à Eﬀet de Serre et le numérique
19

● en 2020, 200 TWh à l’échelle du globe
● 1% de la consommation électrique mondiale
● responsable de 0.3% des rejets CO2 mondiaux
Consommation des centres informatiques
20
Source : IEA, 2020

Des impacts divers : Gaz à eﬀet de serre (GES)
21
● Total des émissions GES du numérique français : 24 MtCO2
éq
○ Par personne : 420 kgCO2
éq (≅ ¼ du forfait GES soutenable)
● 3.2% des émissions GES de la France
Centrale nucléaire de Civeaux (Vienne) →

Numérique, un outil de transition écologique ?
23

Attention à l’effet rebond ! (et aux effets de bord)
Exemples dans le numérique :
● Blablacar : trajets en commun donc moins
cher et moins polluants → plus de voyages
● Cloud : ressources moins chères et moins
contraignantes → plus de ressources allouées
(donc centres informatiques doivent grossir)
● Fibre optique, 5G : transferts moins
énergivores → comportements plus
gourmands (flux multimédia, ...)
24
Machine de Watt : première analyse du
paradoxe de Jevons

Eﬀet rebond dans le numérique lui-même

Scénarios de société pour 2050
26
transitions2050.ademe.fr

Zoom sur la Technique
27
Traduisons-le
pour le
numérique
- Arrêt de la
fabrication extensive
de nouveaux
terminaux, réseau et
centre de données
- Développement de
services numériques
frugaux
- Source propre d’
énergie et local
pour fabriquer et
utiliser terminaux,
réseau et centre
de données
- Croissance des
services
numériques en
balance avec les
optimisations
énergétiques
- Source propre d’énergie
propre mais en nette
croissance pour suivre
les besoins des centres
de données
- Croissance des services
numériques basée sur
les innovations vertes
- Croissance extrême
des services
numérique pour
rendre plus
intelligent le reste
de la technique qui
continue sur le
rythme actuel

Impact énergétique de chaque scénario
28

Numérique responsable : des règles de bon sens
● ↗ la durée de vie des équipements
● ↘ la quantité de ressources utilisées
À consulter : Référentiel des bonnes pratiques, INR, 2020
29

● Rentabiliser chaque machine
○ Besoin de moins de machines
○ Possibilité de déléguer à un tiers
● Plusieurs implémentations
○ Machines sur site partagées entre plusieurs projets
○ Grille de calcul
○ …
○ Cloud (GCP, AWS, …)
Mutualisation des ressources
30

Les initiatives et engagements des
fournisseurs Cloud
31

Tech for your future - 32 Source : https://sustainability.google/commitments
GCP, plan de bataille 2030

On-premise vs Cloud public : économie et écologie d’échelle
● Votre infrastructure
○ réponse à vos besoins
○ avec vos capacités d’investissements
○ sur votre site physique
=> Leviers d’optimisations écologiques limités
33
● Infrastructure chez un fournisseur Cloud
○ mutualisation de ressources avec d’autres clients
○ leur métier c’est l’infrastructure et les services exposés (IaaS,
PaaS, SaaS, …), leurs investissements y est lié
○ capacité à avoir leurs sites physiques là où
■ l’énergie est plus verte/moins cher
■ les besoins en cooling sont plus restreints
■ la ressource eau n’est pas limitée
■ …
=> Leviers d’optimisations écologiques grands et
économiques intéressants
● Basculer vers AWS permet de réduire de 88% son impact carbone (étude commandée par
AWS à 451 Research)

Quelles métriques vertes dans nos centres informatiques ?
34

PUE, kezako ?
35

36
Les leviers pour réduire son PUE

Refroidir un serveur = Grande dépense énergétique
Le cooling
37

Interxion et la valorisation du secteur minier
38
- 795 tonnes de CO2/an
Réutilisation d’une galerie d’une
mine du XIXème incluant une
nappe d’eau à Gardanne

Projet Natick d’Azure
39
Centre informatique sous-marin de test
de Microsoft Azure au large de l’Ecosse
→
● Dissipation de la chaleur par des échangeurs thermiques
● 88% de pannes matérielles en moins => Microsoft vise 5 ans sans maintenance
● Passage à l’échelle ? Besoin de recul sur l'aggravation du réchauﬀement des océans !

Scaleway DC5 et le refroidissement adiabatique
40
● Refroidissement adiabatique = air chaud qui traverse de l’eau et la fait s’évaporer => plus frais
● Matériel supporte des corridors froids à 30°C
● PUE =~ 1.10. Autres DC PUE =~1.40. Gain 15% (données Janvier 2022)
● Développe un nouveau indicateur le Real Data Center Eﬃciency qui agrège PUE et WUE

Vers des outils d’aide à la décision en (pseudo) temps réel

Tableau client de ses GES chez AWS/GCP/Azure
42

GCP et région bas carbone
43
Localisations virtuelles bas carbone chez Google Cloud

Choix region GCP, outils d’aide à la décision
44
https://cloud.withgoogle.com/region-picker/

AWS auto fournisseur d’énergie renouvelable
45
Source : AWS
Projet en cours étalé jusqu’à 2025

Scaleway et le PUE en temps réel
46
Dashboard temps réel

Le mot de la ﬁn !
47

Cloud, écologie et coûts
● Pour les fournisseurs Cloud, ecologie ↗ ⇒ coût ↘ (pour lui)
○ Force de frappe grâce à leurs rôles de mutualisation de ressources
○ Renouvellement du matériel au bon moment
○ Cooling minimisant les ressources électriques
○ Source d’électricité “sans carburant” (solaire et éolien)
● En tant que client, à mettre dans la balance avec
○ latence/QoS : services peuvent être moins performants dans des centre de données “green”
○ prix : certains centres de données “green” plus cher que des conventionnels (à corréler aussi à la
région où ils sont et la proximité client)
48

Pour répondre à des critères d’éco-responsabilité, utiliser les données fournies par
les fournisseurs Cloud et méﬁez-vous de ceux qui ne communiquent pas dessus …
Il reste encore du chemins sur la ressource eau, la durée de vie du matériel, le
recyclage, …
A votre échelle, il reste l’éco-conception de votre solution !

Comment on commence ?
50
● Développer votre veille sur le GreenIT/GreenOps/CarbonOps
○ greenit.fr
○ Guides et boîte à outils de l’INR
● Utiliser les indicateurs fournies par les fournisseurs Cloud pour mesurer les
évolutions de leur infrastructure et de vos solutions dans leur infrastructure
● Adosser votre plan d’actions “Tech” à la politique RSE de votre entreprise
● Pour ampliﬁer la portée, croiser ces mesures avec des indicateurs plus larges
(ﬁnancier, qualité de vie au travail, marque employeur, nouveau business, …)
● Auto-évaluez-vous avec le Diag Flash de l’agence LUCIE
● Faites vous accompagner par des entreprises spécialisées
○ Infogreen factory
○ Isia
○ …

Les limites de nos actions

La portée de nos actions
Mobilité douce
et intelligente
Outils de
visioconférence et
travail collaboratif
Renouveler son
matériel le plus tard
possible
Les trains direct
en Europe :
direkt.bahn.guru

Merci pour votre attention
Avez-vous des questions ?
clement.duﬀau@stack-labs.com
@clement0210
clement0210

Azure et l’énergie verte même sur les backups
54
Générateurs diesel en backup avec du Preem Evolution Diesel
Plus (premier diesel eco-labelisé avec au moins 50% de matière
renouvelable)
3 zones en Suède
energie carbon-free 24/7
Source : Microsoft,
2021

Des impacts divers
🌫
GES
🛢
Énergie
primaire
💧
Eau douce
🚚
Ressources
Fabrication 83% 41% 88% 100%
Utilisation 17% 59% 12% 0%
Répartition par étape des impacts du numérique français en 2020

Des impacts divers
🌫
GES
🛢
Énergie
primaire
💧
Eau douce
🚚
Ressources
Utilisateurs 84% 64% 91% 79%
Réseau 10% 21% 5% 15%
Centres
informatiques
6% 15% 4% 6%
Répartition des impacts du numérique français en 2020

↗ la durée de vie
● Prendre soin du matériel, réparer
○ Ordinateur portable : durée de vie ≅ 5 à 7 ans
○ Ordinateur ﬁxe : réparation à l’inﬁni
● Entretenir (matériel et logiciel)
● Utiliser des logiciels économes
○ Fuir l’obsolescence logicielle !
○ Mettre à jour les logiciels seulement quand c’est nécessaire
57

● Déterminer l’utile et le superﬂu
○ Besoin de grands écrans ? De plusieurs écrans ?
○ Besoin d’une machine surpuissante ?
○ Besoin d’un GPU sur la machine de travail ? Sur un serveur ?
○ Questionnement aussi pour les objets connectés...
● Éco-concevoir les services numériques
↘ la quantité de ressources utilisées
58

Des impacts divers : ressources minérales
59
Constitution d’un smartphone en 2009
Source : UNEP, 2009
Basé sur les données de l’USGS
Source : terresacree.org, 2008

Des impacts divers : et l’Homme ?
60
Ouest-France, 20 avril 2021 NBC News, 19 juin 2021

AWS et l’eﬃcience en eau
61

Et demain ?
Exemple : installation de la 5G
● ↘ -75% données recueillies par les satellites
● ↘ -30% de la qualité de la prédiction
météorologique (retour aux années 1980)
● ↘ Baisse de la surveillance du changement
climatique
Pour quel gain ? ...
Source : meteocontact.fr, mars 2021

Éco-conception : les principes de base
● Simplicité : éviter les usines à gaz
● Frugalité et sobriété : limiter les volumes, l’empreinte mémoire, l’usage CPU
● Pertinence : utilité, rapidité, accessibilité
● Durabilité : réutiliser pour éviter les duplications de développements
64

Logiciels libres
● Favoriser le libre :
○ Utiliser des briques logicielles sous licence libre
○ Contribuer à ce bien commun pour d’autres projets, d’autres personnes
● Gain :
○ ↘ du temps de développement = moins d’impact du cycle de développement en soi, réduction
du budget
○ Briques éprouvées par l’usage de personnes diverses : performantes, mises à jour (sécurité, …),
support communautaire (forums, documentations)
○ Ne pas réinventer la roue
● Exemples de succès : « Tales from the Code #1: The Eﬀective Impact of Code Refactorings
on Software Energy Consumption », Ournani et al., 2021
65

Choix de la pile technique
66
Source : Pereira et al., 2017

Éteindre le poste de travail !
● Mise en veille : consommation = 40%-60% de la consommation normale
● Éteindre = ...
○ Réduire la consommation
○ Allonger la durée de vie de la batterie
○ 11% d’économies d’énergies à l’échelle d’une entreprise
● Pas seulement l’unité centrale mais aussi :
○ Écrans
○ Imprimantes/scanneurs/photocopieuses
○ …
● Des solutions : multi-prises et appareils multi-fonctions
● Ordinateurs portables consomment 50%-80% de moins que ﬁxes
68
Source : ADEME, septembre 2020

Réemploi et achat
● Tenir un stock
● Location
● Acheter d’occasion
● Acheter neuf : consulter les écolabels !
69

Climat : on en est où ?
70
● Trajectoire souhaitée : < +1.5°C (Accords de Paris, 2015)
● Trajectoire actuelle : entre +2 et +7°C
● Situation actuelle : +1.2°C (OMM, 2021)

Mutualisation : des limites
71
● Problèmes propres à la
mutualisation
○ Virtualisation = surconsommation
énergétique (empilement de
technologies)
○ Consolidation dynamique :
problème NP-diﬃcile… 😰

Les Accords de Paris (2015)
● Quasiment tous les pays du monde
● Neutralité carbone de l’Humanité d’ici 2100
● Objectif : ↗ max. de 2°C, de préf. 1.5°C
● 2020 : déjà une ↗ de 1.2°C (OMM, 2021)
● Objectif pour chaque humain : ⩽ 2 tCO2
éq/an
(CarbonBrief, 2019)
● ↗ de X°C : par rapport à 1850-1900

Et vous ?
https://nosgestesclimat.fr

Pendant le dév. : outils et bonnes pratiques
● Outils de versionnement
○ Ne pas versionner les binaires et les jeux de données non indispensables
● CI/CD
○ Minimiser la taille des images Docker
○ CI uniquement sur certaines branches
● Pas d’optimisation anticipée
○ Mais en cas d’optimisation : réduire I/O, utilisation mémoire, éliminer les allocations dynamiques
de mémoire, ...
76

Aller au plus simple
● Réﬂéchir au nombre de fonctionnalités du système : éviter les obésiciels.
● Si trop de fonctionnalités disparates : usine à gaz
● Si plus de fonctionnalité que nécessaire : besoin de mettre à l’échelle
l’environnement (= + de ressources)
● S’assurer de la pertinence du service
● 70% des fonctionnalités demandées par les utilisateurs sont peu ou jamais
utilisées (Standish Group, 2006).
77

Analyser le service
● Pour chaque étape :
○ Quantiﬁer les impacts
○ Déterminer la part de chaque tiers
■ Terminaux utilisateurs
■ Réseaux
■ Centres informatiques
● Objectif : déterminer les points d’attention prioritaires pour la conception
78

Pendant le dév. : des nouvelles approches
● Greenspector : solution SaaS de banc de test pour mesurer l’impact
environnemental d’applications mobile
● ecoCode : analyse syntaxique des mauvaises pratiques environnementales
pour les applications Android, dans la même idée que les code smells (Fowler,
1999)
79

Après le développement
● Mise en production → Surveillance
● Vériﬁcation des impacts du service : mesurer
80

Mesurer la consommation électrique
81

● Mesure de consommation CPU :
○ Intel RAPL (PowerTOP sur Linux, Intel Power Gadget sur Windows)
○ Temps d’exécution != temps CPU (consommation plus fonction de temps CPU)
● Mesure de la consommation des logiciels :
○ PowerAPI (INRIA)
○ Scaphandre
82

● Outils pour le Web :
○ Green IT analysis (calcul de l’EcoIndex)
○ Carbonalyzer (émissions GES de la navigation)
○ Google LightHouse, pageSpeed (amélioration de la qualité de page Web)
○ https://www.websitecarbon.com/
○ ...
83

Conclusion
84
● Éco-conception des services numériques
● Simplicité, sobriété, frugalité, pertinence, durabilité
● Fuir les usines à gaz
● Vrai pour le service numérique… et ceux qui le développent !
● Mesurer, mesurer, mesurer

MiXiT - Numérique responsable, ouvrons le capot des fournisseurs Cloud

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Similaire à MiXiT - Numérique responsable, ouvrons le capot des fournisseurs Cloud

Similaire à MiXiT - Numérique responsable, ouvrons le capot des fournisseurs Cloud (20)

MiXiT - Numérique responsable, ouvrons le capot des fournisseurs Cloud