Vos datacenters sont-ils prêts pour le cloud ?

Il y a deux mois, Dell annonçait qu'il allait dépenser 1 milliard de dollars en 2011 pour construire 10 datacenters automatisés dans le monde. IBM pour sa part a dépensé 300 millions de dollars depuis 2009 pour renforcer ses datacenters et la première tranche du programme d'extension du datacenter Global Switch - en partie sous-loué à Big Blue - à Clichy va bientôt entrer en service. Autre exemple dans l'hexagone, l'opérateur Celeste construit un centre de calcul dernière génération à Marne-la-Vallée qui entrera en production en septembre 2011. Ces projets montrent bien l'engouement et la demande croissante de services clouds. Selon le cabinet Gartner, le marché mondial de l'IaaS (Infrastructure as a Service) passera de 3,7 milliards de dollars en 2011 à 10,5 milliards en 2014. Face à cet engouement, la priorité doit désormais être portée sur l'automatisation et l'orchestration des infrastructures dans les centres de calcul. « Les datacenters ne  sont pas vraiment prêts pour l'arrivée massive des services clouds car il manque le principal à savoir l'outillage d'orchestration et d'automatisation » reconnaît Francisco Bueno, responsable des solutions entreprises pour le secteur bancaire chez Dell.

L'automatisation des datacenters, un passage obligé...

En premier lieu c'est la virtualisation qui est pointée du doigt. Certes, dans un premier temps elle a permis aux entreprises de consolider le parc de serveurs avec à la clef un réel gain sur les achats de matériels et une réduction sur les espaces et la consommation d'énergie. C'est vrai, le datacenter virtualisé est un datacenter optimisé pour le cloud. «Avec la virtualisation, un serveur d'aujourd'hui fait le travail de 25 serveurs d'hier » tempère Philippe Roux, responsable marketing solutions d'entreprise chez HP. Néanmoins, le nombre de machines virtuelles a explosé et, de ce fait, augmente la complexité du management et des risques tout en mettant la pression sur les coûts d'exploitation. On se retrouve donc avec la même problématique qu'avec les machines physiques.

Les entreprises ont bien compris l'intérêt de la consolidation, mais peut-être un peu moins celle de son orchestration et de son administration du moins jusqu'à aujourd'hui. «Un datacenter qu'il soit public ou privé ne peut plus envisager une virtualisation sans automatisation » rapporte Fady El Kaddoum, consultant cloud chez IBM Global Services.  Et d'ajouter « Si avant, nous n'avions pas forcément les outils nécessaires. Aujourd'hui, les clouds sont en pleine phase d'automatisation, la migration est lancée».  

Ouverture à de nouvelles méthodologies et de compétences

Pour Emmanuelle Olivié-Paul, directrice associée chez Markess International, cette étape de provisionnement et d'automatisation réclame de nouveaux process, méthodologies et services (agilité, automatisation du provisionning, facturation à l'usage, etc.). Des offres de ce type fleurissent déjà depuis quelque temps chez les fournisseurs : CSA et BTO Services for Cloud Infrastructure chez HP, Vis et bientôt Vstar chez Dell, Sied chez Gossis, sans oublier les solutions de BMC Software ou de CA...

De plus, ces services se doivent d'offrir de l'agilité, de la flexibilité et de l'évolutivité. «Pour mettre les offres clouds à disposition, il faut être très réactif et très rapide, environ deux heures ce qui prenait auparavant une journée. Cette réactivité doit être pilotée par ces outils d'orchestration» rapporte Robert Cunillera, directeur entreprise solutions et consulting chez SCC Services.

D'autre part, le cloud computing bouleverse les usages de l'informatique et appelle donc à des compétences nouvelles. « Nous voyons apparaître des métiers nouveaux comme les gestionnaires de comptes et de processus que l'on n'a pas forcément l'habitude de voir et de connaître dans les DSI » confirme Emmanuelle Olivié-Paul. Et de continuer « Bien sûr, ces entreprises se font aider par des sociétés de services très pointues dans ce domaine, elles n'ont de toute façon pas d'autres choix ». Un point de vue que partage Denis Gadot, responsable de la production informatique en outsourcing chez CapGemini. Il reconnaît, à juste titre, que le cloud computing renforce la complexité du système d'information et qu'il sollicite de solides compétences en interne pour les SSII et les prestataires. «Nous formons nos équipes aux nouveaux métiers comme la conception d'architecture » évoque Denis Gadot.

La standardisation des clouds, une difficulté supplémentaire

Fort de ce constat, l'adoption de ces nouveaux process va prendre du temps d'autant qu'il est difficile d'anticiper à plus d'un an voire à quelques mois, dans certains cas, les besoins réels d'une entreprise en terme de services clouds. « Cela reste du très court terme d'anticiper les besoins des entreprises, c'est une vraie difficulté, il n'y a pas d'outils, c'est au doigt mouillé... » constate avec franchise Robert Cunillera. Cette anticipation est nécessaire, mais comment faire? Par exemple, pour répondre à un pic d'activité, une entreprise dont les capacités cloud sont limitées, pourra porter ce « surplus » vers un cloud public. Mais là s'engage un autre problème, c'est celui de la standardisation et de l'interopérabilité des clouds.

Selon Markess International, 35% des décideurs français interrogés ouverts au cloud computing (étude réalisée début 2011 auprès de 110 décideurs) pensent que la mise en place de normes et de standards est, et sera, un facteur clé du succès des projets d'IaaS et de Paas. Une bonne interopérabilité ne peut être que bénéfique et même indispensable dans l'adoption des clouds et de leur fonctionnement croisé qu'ils soient publics, privés ou hybrides. « Aujourd'hui, nous sommes aux balbutiements du cloud computing, les offres sont morcelées et propriétaires et de ce fait, les problèmes d'interopérabilités sont nombreux. Pour y remédier en partie, nous avons créé chez SCC un Solution Center, une sorte de laboratoire de tests indépendant pour les clients où nous regroupons les principales plateformes du marché » explique Philippe Hoffman, directeur des services chez SCC.

Les datacenters confrontés à bien des obstacles

Bien sûr, les datacenters qui arrivent prennent de plus en plus en compte les évolutions autour de l'infrastructure en termes d'automatisation des processus et de migration. Ils intègrent ces nouvelles méthodologies fournies pour la majorité par les projets Itil ( Information Technology Infrastructure Library). En revanche, pour les centres de calcul déjà existants n'ayant pas adopté ces nouveaux process et qui donc ne répondent pas forcément aux besoins du cloud, la migration est plus difficile, complexe et aussi coûteuse. « C'est un handicap de partir sur une structure déjà structurée » note Pascal Danet, responsable avant-ventes grands comptes chez Brocade. Ce dernier soulève également que la prise en compte de ces process serait insignifiante si le réseau ne pouvait, lui aussi, gérer facilement ces changements. Il pointe notamment la convergence du LAN et du SAN. « En quelque sorte, le LAN ne permet pas de faire du réseau moderne, car son câblage dans les datacenters ne prend pas en compte les besoins de convergence. De plus, on a aussi sous-estimé tous les paramètres liés au disaster recovery (PRA) et à la mobilité » résume Pascal Danet et de finir «historiquement, on a été sollicité sur les réseaux de stockage LAN d'un côté et SAN de l'autre. Aujourd'hui, on nous sollicite sur la conception d'une architecture de stockage avec une étude approfondie sur le câblage dans les datacenters en utilisant par exemple des protocoles de convergence de type FCOE».

Ce n'est pas tout, la fourniture croissante de l'IaaS nécessitera aussi de faire évoluer les équipements. «La majorité des datacenters ont besoin d'un refresh technologique, les équipements évoluent rapidement » souligne Philippe Roux. C'est déjà le cas pour les processeurs avec l'adoption massive de la technologie multicoeurs ou des serveurs lames moins gourmands en énergie et en espace.  De même pour les commutateurs réseau où les évolutions sont réelles. « Un switch réseau 16 ports à 1 Gbps consommait, il y a dix ans 500 watts. Aujourd'hui le même switch avec 48 ports consomme moins de 200 watts, le différentiel est énorme » rapporte Pascal Danet. Aujourd'hui, il n'est plus envisageable dans la conception des composants de ne plus prendre en compte la consommation d'énergie. Un autre exemple, le cas des disques durs, ils vibrent, ils font du bruit et ils consomment. Quand on les remplacera par des mémoires de type flash dans les baies de stockage, on pourra mettre quatre fois plus de disques et on réduira la consommation. On le voit bien, les avancées technologiques sont indissociables des progrès des futurs centres de calcul.

Déjà, la demande énergétique doit faire face à la densité. Concernant cette dernière, des technologies comme la miniaturisation des composants, la multiplication des coeurs dans un processeur unique, la concentration des baies (avec l'adoption massive des serveurs blades) et la virtualisation ont permis de consolider les serveurs et de ce fait, réduire de façon drastique la superficie des datacenters. Mais en contrepartie, toutes ces nouvelles technologies très concentrées réclament de plus en plus de puissance électrique. « Dans l'avenir, la densité sera plus forte, il faut donc pouvoir répondre aux pics de densité en rajoutant des ressources à la demande» note Nicolas Aubé, directeur général de Celeste. Le défi d'obtenir de la densité dans un datacenter passe obligatoirement par une demande de puissance électrique plus élevée. « Les offres cloud réclament de la haute densité, entre 3 et 4 kilowatts au m² » indique Stéphane Duproz, directeur général France de TelecityGroup.

De ce fait, un certain nombre de datacenters sous-dimensionnés de l'ordre de 0,5 kilowatt ne peuvent plus honorer la demande de certains clients. Dans une étude récente du Gartner, le cabinet estime qu'une zone à haute densité dans le datacenter nécessiterait une énergie supérieure à 10 kW par rack. Or, les centres de calcul construits depuis cinq ans ont été conçus pour distribuer 2 kW à 5 kW par rack. Face à ce constat, EDF (via sa filiale ERDF, Electricité Réseau Distribution France) fait aujourd'hui très attention à la puissance délivrée. « En région parisienne (ndlr : comme Courbevoie et Aubervilliers, deux places où la concentration des datacenters est forte) et en Bretagne, EDF n'est plus en mesure de fournir la puissance nécessaire» rapporte Philippe Roux, responsable marketing des solutions d'entreprise chez HP.

Pour Nicolas Aubé, ce sont des cas isolés, mais dans l'ensemble, le réseau électrique français est assez performant. La France est bien située en Europe et profite à plein d'une électricité bon marché. Mais pour combien de temps, car les prix devraient dans les années à venir augmenter fortement... « Les tarifs d'électricité régulés par l'état vont disparaître » confirme Stéphane Duproz. Ce qui pourrait affaiblir la position de la France sur le développement de nouveaux datacenters. Il faut dire qu'avec la multiplication des centres de calcul, la consommation électrique s'est envolée dans le monde.

Une facture énergétique qui s'affole

Un exemple intéressant est celui de Google. En effet, l'un des principaux postes de dépenses pour les datacenters de Google est l'électricité. Le quotidien Le Monde avait d'ailleurs rédigé un article en 2007 en précisant que Google (avec l'hypothèse qu'il disposait à l'époque de 450 000 serveurs, Google ne communique d'ailleurs pas le nombre de ses serveurs) consommerait 2,1 térawattheures par an, l'équivalent de deux centrales nucléaires. Aujourd'hui, on imagine la consommation phénoménale que réclament les datacenters de Google ! Conscient de ce problème Google multiplie les initiatives pour réduire sa consommation électrique en adoptant par exemple l'énergie solaire ou hydraulique. Google a même breveté un système d'alimentation électrique pour ses serveurs qui utiliserait la force des vagues de l'océan.

Quoi qu'il en soit, selon l'ONG Greenpeace, la consommation en énergie de ces datacenters (en rajoutant celle des réseaux télécoms) pourrait tripler d'ici 2020 et atteindre jusqu'à 1 963 milliards KWH d'électricité. Aujourd'hui, selon le cabinet Gartner, les serveurs dans le monde consomment un peu plus de 2% de l'électricité mondiale... soit autant que l'industrie aérienne. Pour Nicolas Aubé, le vrai problème est que de nombreux datacenters ne savent pas ce qu'ils consomment faute d'appareils de mesure insuffisamment déployés.

«Aujourd'hui, il est difficile de mesurer la consommation par câble à moins d'installer des infrastructures très coûteuses, il faudra installer un boîtier spécifique après chaque câble, lui-même relié à un appareil de mesure. Si je prends notre exemple pour notre futur datacenter que l'on a baptisé Marilyn à Marne-la-Vallée, c'est 1 200 câbles, vous imaginez le prix. Nous avons donc mis en place une technologie radio pour mesurer les éléments câblés, mais nous attendons de la part des fournisseurs d'équipements électriques des solutions durables performantes pour des prix corrects» regrette Nicolas Aubé.

Une facturation à la consommation électrique

Un avis que partage en partie Stéphane Duproz qui avoue certes que ces équipements de mesure électriques sont chers, mais c'est ce type d'équipements qui fait la différence entre les datacenters « lowcost » et les datacenters capables de fournir des prestations de qualité. « Il faut savoir que ce type d'équipement devient indispensable pour facturer les clients suivant leur consommation réelle » insiste Stéphane Duproz. De plus en plus d'opérateurs délaissent la facturation au m² (très répandu entre 2000 et 2008) au profit de la facturation suivant la consommation électrique réelle.

À l'instar d'une facture EDF classique pour un foyer, il y a une facturation fixe ou provisoire (abonnement) puis une partie variable liée à la consommation réelle. « Ce type de facturation nous permet de lancer des offres de Datacenter as a service pour les nouveaux éditeurs par exemple qui n'ont pas forcément les moyens d'investir dans leur propre centre de données » explique Stéphane Duproz. Le Datacenter as a service où l'externalisation vers un datacenter public sont sûrement de bonnes solutions pour la PME qui désire s'affranchir de son système d'information. «Une PME de 250 personnes cliente d'IBM dont le datacenter était saturé a préféré prendre un compte sur l'un de nos datacenters publics, il peut ainsi se concentrer en priorité sur ses activités et ses métiers» conclut sur ce point Dominique Dagois.

Des techniques de refroidissement plus économiques

La consommation électrique est aussi liée à la capacité d'un centre de calcul à refroidir ces équipements. Dans ce domaine aussi, les opérateurs ne manquent pas d'idées. Il faut dire qu'en France, le climat est tempéré et, est de ce fait assez propice à l'implantation de nouveaux datacenters. « On cible les caractéristiques climatiques en France pour pouvoir ventiler plus facilement, il faut qu'il fasse assez froid avec une hydrographie impeccable comme la Lozère par exemple. Il faut bien sûr, cela va de soi, avoir accès à des réseaux fibres à hauts débits, un impératif... » intervient Olivier Lefebvre co-fondateur de Gosis. La technique de refroidissement la plus utilisée reste la climatisation classique, c'est-à-dire sur le principe thermodynamique de la compression, une technique très gourmande en énergie.

Cette climatisation traditionnelle a massivement été déployée dans les datacenters car l'impact du refroidissement n'était pas forcément prioritaire dans le cahier des charges. Aujourd'hui, c'est une priorité. Il existe donc des nouvelles techniques comme les systèmes de refroidissement par échange thermique naturel que l'on appelle free-cooling. « La technique du free-cooling peut réduire jusqu'à 45% de la consommation électrique » note Stéphane Duproz. Comment ? Ce procédé consiste à faire entrer directement l'air extérieur lorsque la température est froide (inférieure à l'air intérieur). Cela permet de soulager la climatisation classique et donc de réduire la consommation d'électricité. « C'est une technologie utilisée par Orange pour son datacenter dernier cri basé au Val-de-Reuil en Haute-Normandie » précise Philippe Roux dont HP a fourni en partie des équipements informatiques comme les serveurs.

Aujourd'hui, les infrastructures dans les datacenters sont-elles prêtes pour le cloud ?

Il faut engager au moins la première et idéalement les deux approches suivantes. La première concerne les évolutions au niveau de l'infrastructure : virtualisation dynamique, industrialisation du provisioning d'instances, base de données et unité de stockage... On est dans une approche bottom-up, c'est-à-dire qu'on industrialise et on mutualise  progressivement, en allant vers les couches hautes. La clé de voute de cette architecture est le réseau, qui permet de déplacer les objets à sa convenance. Le graal est de proposer une solution de type multi datacenter, afin d'avoir un haut niveau de disponibilité et d'agilité sans pour autant nécessiter des ressources redondantes à tous niveaux, peu utilisées hormis lors de pannes ou de pics d'utilisation.

La deuxième se situe au niveau des applications avec l'industrialisation des configurations d'application et des SLA. Nous travaillons par exemple sur la constitution de « Platforme as a Service » pour les grands logiciels du marché de la BI, du CRM, de l'e-business, etc, de manière à mutualiser le maximum de ressources à chaque fois que cela est possible. On est dans une approche descendante : on part d'un besoin métier bien circonscrit et on mutualise le plus possible en descendant au travers des couches techniques.

Pour adopter le Cloud, quels sont les changements à réaliser dans le datacenter ?

Le travail en amont est bien plus important. Auparavant, on séparait très nettement le build (la conception des applications) du run (leur opération), et le « run » devait se soumettre aux contraintes du « build ». Aujourd'hui, les deux sont de plus en plus imbriqués. Par exemple, on tend à perdre la notion de nouvelle version d'application, mais on est sur une application vivante qui doit évoluer en permanence. Pour illustrer ce que je viens de dire, nous avons des personnes dans notre datacenter qui connaissent parfaitement les métiers de la consolidation statutaire et les applications associées comme Oracle HFM ou SAP Business Objects Financial Consolidation. Cela nous permet de proposer des solutions métiers packagées et aussi des SLA adaptés à chaque enjeu business. Par exemple, les solutions pour la finance doivent avoir une très haute disponibilité lors des périodes de clôture, mais leur indisponibilité temporaire n'aura pas du tout le même impact à d'autres périodes.

Et que représentent ces changements au niveau financier ?

En terme financier, c'est le même principe : le travail en amont est très important, pour définir et mettre en place le cadre de mutualisation. Facturer les ressources à l'usage, par exemple, demande d'avoir réfléchi au business modèle et aussi de disposer d'outils sophistiqués pour le monitoring, la facturation. L'équation financière est parfois compliquée, car pour l'opérateur il faut investir (donc le côté Capex) alors que le consommateur, au contraire, veut être facturé à l'usage uniquement pour ce qu'il consomme (donc la dimension Opex).  Le dernier point, c'est qu'on doit construire des solutions complexes dont le contour n'est pas sous la maîtrise totale du datacenter, car certains des composants peuvent être externes à celui-ci.

Quel est l'impact sur les équipes en interne ?

Jamais les évolutions dans le domaine des datacenters n'auront été si intenses. Les équipes doivent être curieuses, créatives et multidisciplinaires. À chaque fois que l'informatique a fait de grands pas en avant du côté des consommateurs, il a fallu que le producteur se remette en cause de manière fondamentale. Ceux qui ont réussi à le faire plus vite que  les autres ont récolté les fruits. Il faut aussi avancer en marchant. C'est passionnant, mais traditionnellement, dans l'informatique, les plus créatifs se situaient en amont, du côté du développement des applis plutôt que de leur opération. C'est donc un saut culturel majeur (que l'on retrouve aussi dans nos métiers d'intégration de système, avec l'effet inverse, du fait que le cloud oblige parfois à rentrer dans un moule).

Ne faut-il pas s'affranchir du datacenter dans certains cas ?

Si on va jusqu'au bout des principes du cloud, le datacenter lui-même peut être virtualisé. Notre métier sera aussi d'assurer un service de courtier en ressources IT. Dans certains cas, la ressource pourra être dans le cloud public, dans d'autres cas dans notre datacenter, et parfois dans les locaux de nos clients. Mais, nous devons rester opérateur c'est-à-dire être garant du bon fonctionnement du système global, des respects des qualités de services, etc... Ou encore rendre des comptes à un opérateur pour qui nous sommes nous-mêmes fournisseurs de services. On vit le tout début de cette nouvelle ère. On avancera dans ce sens progressivement : par exemple, on voit apparaître des offres de clouds distribués, via des éditeurs, ou même via des initiatives de standardisation  comme l'Open Datacenter portée par Intel.

C'est un peu comme pour l'électricité : votre opérateur vous propose un service global; parfois l'unité de production la plus proche n'est pas en capacité de répondre à votre demande, et l'opérateur s'appuie alors vers d'autres sources pour répondre au contrat de services. Et l'on voit aujourd'hui, avec l'apparition du smart grid, que même dans un secteur très mature comme l'électricité, de nouveaux axes de progrès continuent à voir le jour.  Et d'ailleurs, si on pousse l'analogie jusqu'au bout, on voit qu'aujourd'hui, le foyer ou les bureaux deviennent eux-mêmes producteurs d'énergie (panneaux solaires, récupération de la chaleur...). Comme quoi s'affranchir n'est pas non plus la solution finale !

« Un datacenter rigoureux est capable de faire du provisionnement, à savoir anticiper les demandes des entreprises sur leurs futurs besoins » relève Stéphane Duproz, directeur général France de TelecityGroup qui ne souhaite d'ailleurs pas détailler plus ses méthodes. « L'anticipation reste un savoir-faire de notre groupe et je ne donnerai pas les clés de notre réussite » ajoute-t-il sur le ton de la plaisanterie. Plus sérieusement, gérer la croissance des datacenters est aussi un défi. Aujourd'hui, la seule solution est de mettre davantage de m² ou de superficie à la disposition des entreprises. «Aujourd'hui, on surdimensionne les datacenters en terme de place. On construit aussi des modules complémentaires de 500m² que l'on est capable de coller aux datacenters existants. En France, avec ses 20 000 m², IBM est capable, pour l'heure, de supporter la charge » souligne Fady El Kaddoum, consultant Cloud chez IBM Global Services.

La modularité semble donc être une solution efficace pour faire face à la demande croissante des entreprises.  Malgré cela, IBM admet qu'il est difficile d'avoir une vision de développement à plus d'un an dans certains cas malgré l'expérience du groupe. En effet, certaines entreprises, de par leur activité, sont dans l'obligation d'accroître rapidement leurs infrastructures informatiques. Pour y répondre, des fournisseurs comme Microsoft, HP, Cisco ou encore SGI misent sur les conteneurs ou « containers » (des centres de calcul de quatrième génération). « Un conteneur représente une évolution possible du datacenter, surtout en terme d'efficacité énergétique, il offre en moyenne un PUE (Power Usage Effectiveness) de 1,2 contre 1,6 à 2 pour un datacenter classique en dur » note Philippe Roux, responsable marketing solutions d'entreprise chez HP.  Les datacenters en « conteneurs » sont mobiles et donc facilement transportables par camion, train ou bateau.

Ils offrent une taille comprise entre 6 et 12 m et comprennent, à l'instar de leurs homologues en béton, des serveurs, des éléments réseaux, des solutions de stockage et des systèmes de refroidissement. Ils sont surtout utilisés pour ajouter rapidement une capacité supplémentaire à un centre de calcul existant ou répondre à un besoin sur des sites distants, comme une plateforme pétrolière ou une zone de conflit.  « Pour les utilisateurs finaux, que sont les DSI, nous pensons que le concept de container n'est pas pertinent. Il apparaît comme une rustine à un manque de ressources, espaces ou moyens» résume Germain Masse, responsable des datacenters d'OVH. Un avis que partage Dominique Dagois, consultant IT chez IBM qui met en avant le côté « solution provisoire » du container. En revanche, pour SGI, ces modules peuvent aussi représenter une véritable alternative aux centres de données traditionnels en béton, et à l'hébergement externe. SGI pointe ainsi l'extensibilité des conteneurs qui peuvent être assemblés (plusieurs modules) de manière à former des centres de données complets.