Le cloud computing n'est pas écologique

Generique - cloud computing

Il y a quelques semaines, Olivier publiait un article sur l’intérêt d’ouvrir les nuages informatiques (cloud computing) pour obtenir plus de transparence sur leurs émissions de gaz à effet de serre et pour les mesurer avec plus de précision.

Dans cet article, dont une partie a été publiée en novembre 2011 dans l’hebdomadaire 01 Business & Technologies, nous vous démontrons que le cloud computing n’est pas forcément moins émissif que le recours à un serveur en interne.

Le cloud computing permet-il de réduire l’empreinte carbone des systèmes d’information ? Et si oui, à quelle hauteur ? Google a relancé le débat il y a quelques mois en estimant que sa messagerie en ligne GMail émet 80 fois moins de CO2 par utilisateur qu’une messagerie interne. Sur la base de 100 messages échangés chaque jour, une PME de 50 personnes émettrait 4,7 grammes de CO2 par e-mail contre 0,06 gramme pour une messagerie hébergée dans le nuage de Google. De quoi vanter l’intérêt économique et écologique du cloud computing. Mais qu’en est-il vraiment ?

Pour obtenir ces résultats, Google estime qu’une PME de 50 personnes n’a pas d’autre choix que de
s’équiper du plus petit serveur disponible, capable de gérer 300 utilisateurs. La sous-utilisation du serveur hébergé en interne explique, selon Google, sa forte émissivité. A l’inverse, le modèle mutualiste du cloud computing permettrait d’utiliser uniquement la puissance informatique nécessaire aux 50 utilisateurs, et donc de réduire les coûts et l’empreinte carbone liée.

On peut évidemment critiquer ce premier postulat de Google. Une PME de 50 personnes peut très bien dédier un ancien poste de travail « musclé » ou un serveur vieillissant pour héberger sa messagerie. Nul besoin, dans les faits, de s’équiper d’un serveur ultra-moderne capable de gérer 300 utilisateurs. Dans la suite de cet article, et afin que notre démonstration soit parlante, nous nous appuierons cependant sur ce premier postulat erroné de Google.

Considérer l’ensemble du cycle de vie
Si ce raisonnement paraît logique sur le papier, il ne tient compte que de la partie serveur du scénario. Or, selon une récente étude de l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (Ademe), « la fabrication des serveurs et des postes de travail représente environ 40 % des émissions de CO2 sur le cycle de vie complet d’un e-mail. Et, sur la phase d’utilisation, les postes de travail représentent 40 % de la facture électrique » rappelle l’Ademe. Si bien que la consommation électrique des serveurs, seul critère pris en compte par Google (et plus généralement par les acteurs du cloud computing), ne représente plus, au final, que 36 % des émissions potentielles de CO2 sur le cycle de vie complet d’un courriel.

Selon mes calculs, quel que soit le scénario d’hébergement retenu, la fabrication du poste de travail accédant au nuage émet autant de CO2 que le fonctionnement de l’infrastructure de messagerie interne pendant 5 ans ou que GMail pendant 10 ans*. Au delà de l’électricité consommée lors de l’utilisation, l’empreinte carbone d’un nuage informatique dépend donc fortement de la durée de vie des terminaux qui y accèdent.

Tous les nuages ne sont pas égaux
Dans ces proportions, le lieu d’implantation du data center et la provenance de l’électricité sont capitales. En effet, la fabrication d’un kWh électrique émet 85 grammes d’équivalent CO2 en France, contre 700 grammes aux Etats-Unis et près de 1 kg en Chine. Si les serveurs du nuage sont situés aux Etats-Unis, le « poids carbone » du kWh américain compense en grande partie l’efficience énergétique du nuage informatique de Google. A moins que le nuage soit alimenté en énergie renouvelable, il n’est donc pas certain que les bénéfices écologiques soient au rendez-vous.

Plus green, mais à l’extrême
Pour réduire l’empreinte carbone d’un e-mail, il faut surtout utiliser le même client-léger, pendant longtemps. Le modèle du cloud computing contribue alors significativement à réduire l’empreinte carbone d’un service de messagerie, d’autant plus si les serveurs sont utilisés plus de 5 ans et s’ils sont alimentés en électricité provenant de sources primaires renouvelables (éolien, hydraulique, etc.).

Sans ces trois pré-requis, rien ne permet d’affirmer que le cloud computing réduit l’empreinte carbone d’un service informatique comme la messagerie. C’est toute la limite des communications “environnementales” des fournisseurs. Tant qu’ils omettront de préciser le périmètre, les usages étudiés, et les unités fonctionnelles retenues, nous ne pourrons pas avoir de certitude sur les avantages d’une solution par rapport à une autre, y compris pour le cloud computing.

* sur la base de 100 courriels échangés par jour ouvré


Commentaires

Dans le cycle de vie global, prend-t-on en compte l’énergie également nécessaire au fonctionnement du réseau?
Peut-on considérer qu’un serveur interne est “à quelque mètres” avec peu d’éléments de routage (qui nécessitent eux aussi de l’énergie) est une solution plus “green” qu’un cloud à des milliers de kms qui nécessitera un trajet complexe et aléatoire entre les différents relais?
Ou au contraire on n’en tient pas compte car l’empreinte est négligeable?

Il faut également prendre en compte la taille de la boite mail. Dans mon entreprise, on est limité à 100Mo. Sauf pour certains profils (commerciaux). Google permet un stockage quasi infini.

Fred (non vérifié) le 15/11/2012

Bonjour,
Il faut aborder le sujet de façon global ( reseaux, CPU, sto, clim, electricité…) C’est comme le TCO du poste de travail, si tu ne considère que l’acquisition du pc… ça rime à rien.
Maintenant c’est une préoccupation primordiale pour les projet actuels (je pense par exemple à www.nuage-france.fr auquel je participe), si tu n’as pas une efficacité maximum sur tous les composants de ton nuage… tu ne pourras pas etre economiquement attractif…
a+
 fa

FAubriot (non vérifié) le 15/11/2012

@Fred : il est impossible d’affirmer que l’empreinte écologique du “cloud” est plus ou moins importante qu’un service hébergé en interne. Cela dépend de l’application considérée et trop nombreux autres paramètres :
- nombre d’utilisateurs,
- trafic réseau,
- durée vie active des serveurs et des terminaux clients,
- type d’électricité utilisée,
- taux d’utilisation des serveurs et des terminaux clients,
- PUE de la salle informatique,
- etc.

C’est pour cette raison que j’ai pris le temps de définir le scénario d’usage et les différents paramètres techniques dans mon article.

Par ailleurs, on note des effets rebonds négatifs avec le cloud.

Premier effet rebond négatif. Comme le dit François dans son commentaire, un nuage n’est économiquement viable que s’il est fortement optimisé, notamment en terme de conso d’énergie. Sachant que le coût d’acquisition d’un serveur représente moins d’une année d’alimentation électrique, les opérateurs n’hésitent pas à changer le serveurs dès que c’est rentable. C’est l’inverse de ce qu’il faut faire pour réduire l’empreinte écologique.

Deuxième effet rebond négatif. Lorsqu’une entreprise externalise l’hébergement d’un service applicatif, elle a toujours tendance à monté le niveau de SLA (disponibilité, qualité, temps de réponse, etc.) d’un cran. Une application hébergée en interne en tier1 ou tier2 se verra de facto hébergée en tier3+ puisque c’est le standard des nouveaux data center. Donc on augmente l’empreinte écologique et économique inutilement.

admin le 15/11/2012

Salut Fred,

pourrais tu me renseigner sur l’information “Sur la base de 100 messages échangés chaque jour, une PME de 50 personnes émettrait 4,7 grammes de CO2 par e-mail contre 0,06 gramme pour une messagerie hébergée dans le nuage de Google”

par rapport aux 19gr eq.CO² calculé par l’ADEME ? http://www.greenit.fr/article/logiciels/19-grammes-de-co2-lempreinte-car…

merci

Nico

Nicolas (non vérifié) le 15/11/2012

@Nico : Il n’y a pas de lien. Ce sont les calculs de Google, avec un kWh électrique 5 fois plus carboné qu’en France.

L’écart est conséquent entre les deux études pour plusieurs raisons :

1 - Google ne comptabilise que les émissions liées à la consommation électrique des serveurs (l’Ademe prend en compte les terminaux des internautes qui représentent le gros de la consommation électrique)

2 - Je ne sais pour quelle raison, mais l’Ademe est partie sur des courriels avec un poids moyen de pièce attachée de 1 Mo. Ce n’est pas crédible. J’ai une source qui estime le poids moyen d’un e-mail à 5 Ko (sans pièce attachée) et 3 sources entre 80 et 170 Ko avec pièce attachée. Donc on est certainement plus près de 5 grammes eqCO2 / courriel.

admin le 16/11/2012

J’ai mal formulé ma question…Je suis d’accord sur le fait de prendre en compte tous les paramètres ci-dessus.

Ma question était plutôt: est-ce que les différents calculs peuvent effectivement prendre en compte ce paramètre (consommation globale du réseau (le lien) entre le cloud (l’origine) et le client léger(la destination)) et est-ce-qu’il est quantifiable?
Sachant qu’un serveur mail “éloigné” (de type Gmail) nécessite de passer par X relais dans le réseau internet pour faire passer son email afin d’atteindre le client final. Ces relais étant aléatoires => difficile de faire une estimation.
Par contre, au sein d’une entreprise utilisant un serveur mail “local”, on doit pouvoir mesurer la conso des éléments du réseau interne.

La question était donc ciblée sur un seul des paramètres. Mais peut-être cela n’a-t-il pas de sens en soi car au final, cela représente une valeur négligeable par rapport aux autres paramètres…

Fred (non vérifié) le 16/11/2012

@Fred : oui, on peut prendre en compte l’empreinte carbone du réseau.

Cependant, même si on ne sait pas encore bien l’évaluer, tout laisse penser qu’elle est négligeable par rapport aux autres composants du cloud : data center et terminaux clients représentent avec certitude le gros de l’empreinte écologique.

Dans le Guide Ademe-Cigref, nous indiquons :

- scope 3 moyen élément actif réseau : 80 kg eq.CO2, 7 ans constituent une durée moyenne, Incertitude : 30%

- Accès internet: 31 kWh / abonné / an, soit environ 3 kg eqCO2 /an, incertitude : 40%

admin le 16/11/2012

Ça fait beaucoup pour 300 personnes.
Personnellement, pour une messagerie de PME, j’utilise un Atom, sous FreeBSD. Ça fonctionne très bien et ça consomme au total 18 W à pleine charge.

ccomp (non vérifié) le 20/11/2012

@ccomp : +1. Je pense que Google a volontairement surestimé la plus petite configuration disponible pour gonfler l’écart entre ses services et un hébergement en interne.

admin le 21/11/2012

Concernant la cible pme, il y a effectivement peu de pme (à ma connaissance), en tout cas en dessous de 50 salariés, qui hébergent leur emails en interne. Cela a un cout de maintenir cette fonctionnalité en interne.
Cependant, à partir de 5 ou 10 utilisateurs, beaucoup de pme on au moins un serveur de fichiers, donc le propos de google est inadapté, ils ne se substituent pas à l’acquisition d’un serveur physique si c’est le fond de leur propos, sauf à considérer les tpe de moins de 5 ou 10 utilisateurs. donc à moins d’élargir leur propos au cloud en général, et inclure le partage de documents, qui permettrais de se passer d’un serveur physique.

Mon point de vu c’est que le cloud est loin de prouver son efficacité énergétique dans la mesure ou il se place dans un schema ou les fournisseurs dépensent toujours plus d’énergie (au sens large mais c’est presque pareil) pour apporter toujours plus de fonctionnalités en concurrence constante avec les autres fournisseurs.

Finalement, j’exagère peut être, mais le marketing a bien trouvé son nom, il s’agirait bien d’un nuage… mais à tendance grisâtre…

@stef (non vérifié) le 04/04/2013

Je rejoins @stef dans son point de vue démontrant que le cloud va être victime de son propre succès et ne va pas aller dans le sens d’une efficacité énergétique. Le succès augmente l’intensité concurrentielle du marché ainsi que la consommation du produit. Comme le dit @stef, les fournisseurs dépenseront toujours plus d’énergie dans le but de se démarquer et d’échapper à la pression de cette intensité concurrentielle.

service cloud computing (non vérifié) le 05/10/2013

@service_cloud_computing : au delà des fonctionnalités, le niveau de disponibilité n’est pas le même en interne et au niveau du cloud.

Les PME hébergent souvent leurs logiciels sur un seul serveur dans une pièce ventilée + sauvegarde quotidienne ou hebdo. C’est un niveau de disponibilité équivalent à du tier 1 ou 2.

De leur côté, les opérateurs de nuages informatiques répliquent les données et les services dans 2 à 3 data centers tier 3+. C’est une véritable débauche de moyens qui a un coup énergétique.

Ce qu’oublient de dire Google et consors, c’est qu’ils ne prennent en compte qu’un seul data center dans leurs calculs. Facile dans ces conditions d’obtenir un meilleur résultat…

admin le 05/10/2013

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