Systèmes distribués

Laurent Lefevre, Bel Dumé - 15/11/2012

L'émergence du Green-IT, pour une informatique plus verte

Clavier vert © Fotolia

Le « Green IT » a pour but d’améliorer l’efficacité énergétique des systèmes distribués à grande échelle, comme les data-centers, les clouds et les réseaux de télécommunications. Ce domaine a pu se développer grâce aux modèles plus sophistiqués de l’usage énergétique des équipements informatiques. Et les enjeux écologiques et financiers sont devenus importants ces dernières années. Les plus gros data-centers au monde consomment énormément d’électricité : plus de 10 mégawatts. Et ce n’est que le début, car cette consommation pourrait atteindre 25 mégawatts avec la construction des futures machines exascale.

Témoignage de Laurent Lefevre, chercheur de l’équipe AVALON, au LIP de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon.

Le Green IT n’est devenu important que relativement récemment. En effet, par le passé, la prérogative résidait plutôt dans l’amélioration des performances des composants que dans l’économie d’électricité. Cependant, les récentes hausses de prix de l’électricité et l’impact environnemental des infrastructures ont rendu le Green IT indispensable pour toute création d’infrastructures distribuées à grande échelle.

Mais, comment consommer moins d’énergie tout en fournissant autant, voire plus, de services ? Pour répondre à cette question fondamentale de nos jours, nous élaborons des modèles informatiques et des algorithmes, des logiciels et des protocoles sensibles et optimisés en consommation énergétique, qui sont validés par la suite de manière théorique et expérimentale.

Nous travaillons sur « l’adaptation intelligente des ressources » qui combat le sur-provisionnement de ressources physiques.

Deux modèles peuvent être cités. Le premier est le modèle « shut-down » qui vise à éteindre, même pour de très courtes périodes, les équipements et périphériques inutiles. Le deuxième, le « slow-down », adapte la vitesse des ressources (processeur, réseaux, stockage) aux besoins réels des applications et des services.

Réduire la consommation électrique des réseaux de communications d’un facteur 1000 !

Pour y arriver, les chercheurs ont d’abord analysé des infrastructures informatiques, telles que les clusters et data-centers.

Cluster de Grid5000 avec wattmètres de mesure haute vitesse - Inria / RESO

 Ils se sont ensuite interrogés sur l’usage informatique et électrique de ces centres en utilisant des instruments de mesure (wattmètres haute précision). 

Notre équipe a ainsi analysé, par exemple, la plateforme Grid5000 avec cette technique.

Nous avons constaté que la consommation électrique des équipements informatiques était en grande partie « statique » : les équipements consommaient presque autant d’énergie lorsqu’ils étaient utilisés et lorsqu’ils ne l’étaient pas. Un vrai gaspillage !

Nous nous sommes aussi impliqués dans l’initiative GreenTouch, dont Inria est un des membres fondateurs. GreenTouch vise à réduire la consommation électrique des réseaux de communications d’un facteur 1000 à l’horizon 2015, tout en garantissant la même qualité d’usage.

Un vrai challenge qui implique tous les acteurs industriels et académiques du monde des télécoms à tous les niveaux matériels et logiciels.

ET DANS 20 ANS ?

Laurent Lefevre, chercheur de l’équipe Avalon, au LIP de l’Ecole Normale Supérieure de Lyon

Portrait Laurent Lefèvre

«Il faut absolument continuer les collaborations entre les mondes académique et industriel pour avancer. Le graal serait de créer des équipements dits « proportionnels ». Ces équipements ne consomment aucune énergie quand ils ne sont pas utilisés et en consomment intelligemment quand ils le sont. De tels équipements n’existent pas encore pour le moment.

Un autre moteur d’évolution pour notre domaine est « l’eco-informatique ». Travailler et prendre en compte tout le cycle de vie des produits et des machines pour en optimiser les aspects sociétaux et environnementaux.

Notre leitmotiv : « Réduire l’empreinte écologique des infrastructures numériques et de communication pour un avenir plus vert pour tous ».

Mots-clés : Équipe AVALON Data-center Energie GRID5000 INRIA Grenoble - Rhône-Alpes Laurent Lefevre Green IT Écologie Systèmes distribués

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