Notre usage croissant d’Internet engendre une forte consommation d’électricité des datacenters. En répartissant mieux les logiciels sur les serveurs, il est possible de baisser cette consommation… mais aussi de sécuriser ses sites, ou de mieux utiliser les énergies renouvelables.

Une nécessaire maîtrise de la consommation des datacenters

Déclarer ses impôts en ligne, surfer sur Facebook ou regarder une vidéo Youtube : toutes ces actions font fonctionner les datacenters, ces centres regroupant jusqu’à plusieurs milliers d’ordinateurs (on parle ici de serveurs) effectuant tous les calculs nécessaires aux requêtes des internautes. Google possède ainsi près de 2 millions de serveurs dans le monde entier.
Or, ces datacenters sont gourmands en énergie : ils consomment environ 2 % de l’électricité mondiale. Un coût non négligeable pour les exploitants! Maîtriser les consommations des datacenters devient aujourd’hui crucial.

Répartir les logiciels sur les serveurs

Certes, les fabricants de serveur fabriquent aujourd’hui des machines plus sobres, mais les solutions sont également du côté des logiciels. « Nous développons des solutions pour réduire à la fois la consommation des serveurs et de la climatisation indispensable pour les refroidir, indique Jean-Marc Menaud, enseignant-chercheur à MINES Nantes, membre de l’institut Carnot M.I.N.E.S. Nous jouons essentiellement sur la répartition des logiciels sur les serveurs, afin d’éteindre certains serveurs en période creuse, et de les rallumer en cas de pic. » Cette recherche de l’agencement optimum de logiciels sur les serveurs nécessite des calculs complexes, qui relèvent d’un problème mathématique dit « du sac à dos » : comment répartir de manière optimum des vivres de poids et de volumes différents dans des sacs à dos ? « Lorsque l’on a par exemple 1000 sacs à dos et 15 000 vivres, il devient impossible de tester tous les agencements possibles, souligne le chercheur. Avec l’équipe TASC, nous développons des algorithmes pour calculer un bon agencement en quelques secondes. » A partir de ces travaux, l’équipe de Jean-Marc Menaud a développé un logiciel qui a reçu le prix de la croissance numérique en 2009. 

Datacenters et énergies renouvelables

Savoir agencer les logiciels sur des serveurs a bien d’autres applications, développées en collaboration avec des industriels comme Orange ou Bull. Par exemple, si l’on souhaite un site web très résistant aux pannes, aux attaques informatiques et à l’espionnage, celui-ci  doit être hébergé à deux endroits différents sur le territoire français. Cela s’ajoute à d’autres contraintes, comme la maîtrise énergétique. La répartition des logiciels nécessite alors des calculs encore plus complexes. Autre projet mené par l’équipe de Jean-Marc Menaud : prendre en compte l’impact des énergies renouvelables sur l’alimentation des datacenters. Comment exploiter au mieux la production intermittente du photovoltaïque ou de l’éolien ? L’objectif est double : diminuer ses factures d’électricité, mais aussi proposer aux clients des hébergements « écologiques ». Dernier projet en cours, en lien avec l’équipe de MINES Nantes spécialisée dans les échanges thermiques : diminuer le recours à la climatisation. « Les serveurs ne doivent pas travailler à plus de 25 °C, rappelle Jean-Marc Menaud. Ce qui implique parfois de régler la climatisation à 15°C, afin que les serveurs les plus éloignés de la source de froid restent frais. En éteignant en priorité les serveurs les plus chauds, on peut baisser l’ensemble de la climatisation. » 

Article rédigé par Cécile Michaut, journaliste scientifique