Comment le cloud peut-il favoriser l’écoconception d’un produit digital ?

Interview d'AWS extraite du livre blanc sur le product management écoresponsable.

L’interview qui suit a été rédigée dans le cadre de notre livre blanc “Product management écoresponsable” et nous publions exclusivement sur ce blog l’intégralité de notre échange avec Amazon Web Services.

Un très grand merci à notre partenaire AWS et plus particulièrement à Cyril Deblois, Cloud Financial Manager et Mateo Dugand, Sustainability, pour leur implication dans ce projet et pour avoir accepté de répondre à nos questions portant sur le cloud et l’écoresponsabilité.

___ Pour aller plus loin : téléchargez notre livre blanc

Bonjour Cyril et Mateo ! Tout le monde connaît AWS voire son engagement pour atteindre zéro émission nette de CO2 dans l’ensemble des activités à l’horizon 2040. Mais concrètement, quel est l’intérêt pour une entreprise française de sortir du datacenter privé et de migrer vers le cloud ? Que représente la réduction de l’empreinte carbone ?

D’après les résultats d’une étude menée par 451 Research, l’efficacité énergétique de l’infrastructure d’AWS en Europe est 5 fois plus performante que celle des data centers d’entreprises américaines. Ce résultat vient de la combinaison d’un parc de serveurs plus efficaces sur le plan énergétique, et un taux d’utilisation beaucoup plus élevé des serveurs. « Lorsque nous factorisons l’intensité carbone de l’électricité consommée et les achats en énergie renouvelable qui réduisent les émissions carbones associées, migrer vers AWS aboutit à une empreinte carbone 88 % plus faible. » Source : 451 Research, 2019

Comment AWS s’approvisionne en énergie (mix énergétique, géographie, heure creuse…) ?

Amazon s’est fixé pour objectif d’alimenter l’ensemble de ses activités avec 100% d’énergie renouvelable d’ici 2030. Nous sommes en passe d’atteindre cet objectif avec cinq ans d’avance, soit en 2025. Pour atteindre cet objectif, nous avons déjà lancé des projets solaires et éoliens à grande échelle dans le monde entier, qui ont une capacité de 10 000 MW.

Amazon est devenu, en 2020, le premier acheteur au monde d’énergie renouvelable, avec 232 projets de par le monde (détails de chaque projet ici). Une quantité suffisante pour alimenter plusieurs millions de foyers par an !

Comment penser la fabrication des matières premières pour réduire son empreinte carbone ?

Pour respecter l’engagement pris par Amazon dans le cadre de son Climate Pledge, afin d’atteindre un bilan carbone net nul d’ici 2040, AWS doit réduire une large catégorie d’émissions provenant de sources que nous ne contrôlons pas directement, résultant essentiellement des activités commerciales.

Pour AWS, les principales sources d’émissions indirectes proviennent de la construction des centres de données et de la fabrication du matériel. Les équipes chargées du développement durable, de l’ingénierie, de la construction et de l’approvisionnement se concentrent sur la réduction de ces émissions.

Par exemple, AWS utilise des sous-produits recyclés issus d’autres processus industriels pour remplacer les matériaux à forte intensité de carbone dans le ciment utilisé pour la construction des centres de données. AWS évalue également des technologies qui produisent du béton à faible teneur en carbone, en utilisant le dioxyde de carbone résiduel pendant le processus de fabrication. Un exemple est CarbonCure, qui injecte du dioxyde de carbone dans le béton pendant la production. Ce procédé permet de piéger le dioxyde de carbone dans le béton et de réduire la teneur en ciment, ce qui diminue encore le carbone incorporé dans le béton. CarbonCure est également l’une des premières entreprises dans laquelle AWS a investi avec le Climate Pledge Fund, annoncé en juin 2020. Amazon intègre déjà CarbonCure dans la construction de son HQ2 en Virginie. Et ce n’est qu’un exemple de la façon dont notre engagement à être zéro carbone net nous pousse à innover pour un avenir à faible émission de carbone.

Un autre exemple, avec la façon dont nous construisons du matériel en tenant compte de la durabilité, est Graviton 2, un processeur conçu par AWS basé sur ARM. Il s’agit actuellement du processeur le plus économe en énergie qu’AWS propose à ses clients. De tous les processeurs EC2, ce dernier offre les meilleures performances par watt. Cela représente une amélioration remarquable de l’efficacité énergétique.

Avec les besoins croissants du monde en matière de calcul et d’autres infrastructures informatiques, des innovations comme celles-ci sont essentielles pour garantir que nous pourrons alimenter durablement les charges de travail du futur.

Quelle est la politique de seconde main ou de recyclage du parc informatique d’AWS ?

AWS est engagé dans une démarche de gestion responsable des équipements électroniques usagés. Nous travaillons avec un réseau de partenaires expérimentés qui gèrent nos équipements en fin de vie, en accord avec les réglementations locales, nationales et internationales concernant la mise au rebut et le recyclage. AWS demande à ses partenaires de prioriser la réutilisation des éléments génériques et maximiser le recyclage des composants qui ne peuvent pas être réutilisés. Nos partenaires ont l’obligation de nous fournir les données complètes du cycle de vie des équipements usagés, ce qui nous permet de vérifier le réemploi et le recyclage, et de s’assurer que la fin de vie de nos actifs est gérée de manière responsable.

Notre politique de seconde main ou de recyclage ne se limite pas à AWS mais à l’ensemble du groupe Amazon.

Saviez-vous que vous pouvez réutiliser les emballages Amazon que vous recevez pour recycler les petits équipements électriques et électroniques ?

Il vous suffit de placer jusqu’à cinq petits équipements dans un emballage Amazon ayant déjà servi. Pour demander une étiquette prépayée, trouver le point de dépôt UPS le plus proche ou planifier un enlèvement à domicile sans frais, n’hésitez pas à vous rendre sur la page Amazon dédiée ! Amazon se chargera alors d’envoyer votre emballage et vos équipements dans des centres de recyclage agréés.

Quelles sont les best practices pour faire du green by design au sein d’un centre d’excellence Cloud ? Des actions sont-elles déployées pour sensibiliser les clients au numérique responsable et aux usages raisonnés ?

Les services de calcul constituent la base des charges de travail de nombreux clients, ce qui offre un grand potentiel d’optimisation.

Si on considère la proportionnalité énergétique du matériel (le rapport entre la puissance consommée et l’utilisation), un serveur inactif consomme toujours de l’énergie, comme le montre le document The Case for Energy-Proportional Computing. Ainsi, vous pouvez améliorer l’efficacité de votre charge de travail en utilisant le moins de ressources informatiques possible, et en obtenant une utilisation élevée. La mise en œuvre des recommandations des sections suivantes vous aidera à utiliser les ressources plus efficacement et à réaliser des économies.

La gestion du cycle de vie des données et l’utilisation de différents niveaux de stockage sont des éléments clés d’optimisation pour la durabilité. Lorsqu’on envisage différents mécanismes de stockage, on introduit alors un compromis entre l’efficacité des ressources, la latence d’accès et la fiabilité. Cela signifie qu’on doit choisir son modèle de gestion en conséquence.

Comment AWS sensibilise ses clients au numérique responsable et aux usages raisonnés ?

Différentes équipes AWS apportent un support spécialisé aux clients pour les sensibiliser à ces sujets. Par exemple, la Sustainability TFC (Technical Field Community) intervient chez les clients AWS avec différentes formes d’engagement :

Revue d’architecture

Un SA (Solution Architect) spécialisé dans le développement durable forme les équipes produits aux meilleures pratiques pour des architectures plus efficaces dans le cloud. Il pratique également un audit d’architecture technique chez les clients, et préconise des changements plus efficients selon l’angle écologique.

Sustainability Game Day

L’objectif avec ce jeu est d’apprendre aux équipes techniques (ingénierie, DevOps, etc.) des pratiques informatiques durables, tout en s’amusant.

Dans cette version bêta, nous avons deux modules. Le premier porte sur le dimensionnement correct des instances EC2, et explore les accords de niveau de service verts. Le second met l’accent sur l’optimisation des requêtes de base de données.

TDP Workshop

La Thermal Dissipation Power (TDP) est la quantité de chaleur générée par un jeu de puces matériel spécifique, et correspond donc à la quantité de refroidissement nécessaire. Cette formation peut s’avérer être une aide à la prise de décision. Ici, nous travaillons avec les équipes informatiques qui ont un rôle décisionnel pour passer en revue toutes les ressources informatiques. On calcule ensuite une estimation kWh/CPU, et échangeons sur les moyens d’optimiser l’informatique utilisée pour en minimiser l’impact.

Ce livre blanc s’adresse notamment à tous les acteurs du produit. Avec cette interview d’AWS, le public visé est plus technique : CTO, Solutions Architect…

  • Quelles sont les best practices pour désigner une application de manière frugale et de nouvelle génération (big data, IA, ML ) ? (e.g. stockage des données, traitements parallèles…)

Optimiser la couche de stockage de votre infrastructure AWS

La gestion du cycle de vie des données et l’utilisation de différents niveaux de stockage sont des éléments clés de l’optimisation du stockage pour la durabilité. Lorsque vous envisagez différents mécanismes de stockage, n’oubliez pas que vous introduisez un compromis entre l’efficacité des ressources, la latence d’accès et la fiabilité. Cela signifie que vous devrez choisir votre modèle de gestion en conséquence.

Réduire les ressources inutilisées et optimiser l’utilisation

Le stockage et l’accès simple aux données, tout comme la réduction des ressources de stockage non utilisées, permettent d’obtenir une architecture plus efficace et durable. Amazon CloudWatch propose des mesures de stockage qui peuvent être utilisées pour évaluer les améliorations.

Comment réduire les ressources inutilisées, et optimiser l’utilisation de sa couche de stockage ?

Analyser les modèles d’accès aux données et utiliser les niveaux de stockage

Choisir le bon niveau de stockage après avoir analysé les modèles d’accès aux données vous offre des options plus durables dans le cloud.

En stockant des données moins volatiles sur des technologies conçues pour un stockage efficace à long terme, on optimise alors son empreinte. Plus précisément, on réduit l’impact sur la durée de vie de ces ressources en stockant les données à évolution lente ou immuable sur un stockage magnétique, par opposition à la mémoire à semi-conducteurs.

Pour archiver des données ou stocker des données à évolution lente, on peut envisager d’utiliser Amazon EFS Infrequent Access, Amazon EBS Cold HDD volumes et Amazon S3 Glacier.

Pour stocker efficacement des données tout au long de leur durée de vie, on peut penser à une configuration Amazon S3 Lifecycle, qui transfère automatiquement les objets vers une classe de stockage différente en fonction de règles prédéfinies. L’article de blog “Expiration des objets dans Amazon S3 en fonction de la date du dernier accès” pour réduire les coûts montre comment créer des règles d’expiration d’objet personnalisées pour Amazon S3 en fonction de la date du dernier accès à l’objet.

Pour les données dont les modèles d’accès sont inconnus ou changeants, Amazon S3 Intelligent-Tiering est une bonne solution, permettant de surveiller les modèles d’accès et déplacer automatiquement les objets entre les niveaux. En général, vous devez faire un compromis entre l’efficacité des ressources, la latence d’accès et la fiabilité lorsque vous envisagez ces mécanismes de stockage. Par exemple, dans S3 One Zone-IA, l’énergie et la capacité du serveur sont réduites, car les données ne sont stockées que dans une seule zone de disponibilité.

Utiliser des formats de données en colonne, et la compression

Les formats de données en colonnes comme Parquet et ORC nécessitent moins de capacité de stockage que les formats en ligne comme CSV et JSON.

Parquet consomme jusqu’à six fois moins de stockage dans Amazon S3 que les formats texte. Cela s’explique par des fonctionnalités telles que la compression par colonne, les différents codages ou la compression basée sur le type de données, qui réduit ainsi la quantité de données analysées, comme le montre l’article de blog Top 10 Performance Tuning Tips for Amazon Athena.

Réduire les ressources de stockage inutilisées

Le dimensionnement du stockage en fonction du type de données et de l’utilisation permet de réduire les coûts associés jusqu’à 50 %.

Un moyen simple de réduire les ressources de stockage inutilisées consiste à supprimer les volumes EBS non attachés. Si le volume doit être restauré rapidement par la suite, nous pouvons stocker un instantané Amazon EBS avant de le supprimer.

Amazon Data Lifecycle Manager est également conseillé pour conserver et supprimer automatiquement les instantanés EBS et les images machine Amazon (AMI) soutenues par Amazon EBS. Cela réduit encore l’empreinte de stockage des ressources périmées.

Une autre façon d’optimiser le stockage en bloc consiste à identifier les volumes sous-utilisés et à en réduire la taille. Le type de volume peut aussi être modifié, comme le montre le livre blanc AWS Storage Optimization.

Déduplication des données

Les grands ensembles de données contiennent souvent des données redondantes, ce qui augmente l’empreinte de stockage.

En activant la déduplication des données pour le serveur de fichiers Amazon FSx for Windows, on optimise alors le stockage des données. Pour les partages de fichiers à usage général, l’espace de stockage peut être réduit de 50 à 60 % grâce à la déduplication.

Si des ensembles de données résident dans Amazon S3, la transformation FindMatches fournie par AWS Lake Formation permet de se débarrasser automatiquement des doublons. Pour plus d’information, l’article de blog Intégrer et dédupliquer des ensembles de données à l’aide de FindMatches d’AWS Lake Formation est à disposition.

Comment monitorer les services pour adapter la consommation ?

Pour réduire la quantité d’énergie utilisée par les workloads, il faut utiliser les ressources le plus efficacement possible. “L’énergie la plus verte est celle que l’on n’utilise pas” rappelle Peter DeSantis, VP of AWS Global Infrastructure. Mais si on doit en consommer, il faut le faire avec le moins de ressources possible, et utiliser ces ressources au maximum de leurs possibilités. Appliquer ce principe à nos décisions d’architecture signifie que plus elle sera efficiente, plus elle sera sobre électriquement.

AWS met à disposition depuis de nombreuses années des outils dédiés pour identifier les ressources sous-utilisées, surdimensionnées ou oubliées :

AWS Cost Explorer permet d’identifier les instances EC2 sous-utilisées qui peuvent être réduites en fonction de chaque instance au sein de la même famille d’instances.

AWS Compute Optimizer offre des recommandations de réduction de taille au sein ou entre les familles d’instances, ainsi que des recommandations pour les instances EC2 qui font partie d’un groupe Auto Scaling.

Trusted Advisor peut permettre une économie en recommandant par exemple de supprimer des ressources inutilisées ou inactives (volumes Amazon EBS, clusters Amazon Redshift, load balancers Amazon Elastic Load Balancer (ELB), instances Amazon RDS et Elastic IP Addresses).

Amazon S3 Storage Lens fournit plus de 29 mesures individuelles sur l’utilisation et l’activité du stockage S3 pour tous les comptes d’une organisation. Elles sont disponibles dans la console avec des recommandations contextuelles qui permettent de prendre des mesures immédiates.

AWS Instance Scheduler automatise le démarrage et l’arrêt des instances Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2) et Amazon Relational Database Service (Amazon RDS). Cette solution permet de réduire la consommation de ressources en arrêtant celles qui ne sont pas utilisées et en démarrant les ressources par exemple pendant les heures de travail (réduction de 168h à 50h hebdomadaires).

Amazon EC2 Auto Scaling permet de suivre la courbe de la demande de ses applications, réduisant ainsi le besoin de provisionner en avance la capacité Amazon EC2.

Amazon CodeGuru est un outil qui fournit des recommandations intelligentes afin d’améliorer la qualité du code et identifier les lignes de code les moins efficientes d’une application. Intégrer CodeGuru au flux de travail actuel de développement de logiciels permet d’automatiser les révisions de code lors du développement d’applications, surveiller en permanence les performances de l’application en production et fournir des recommandations et des indices visuels sur la façon d’améliorer la qualité du code, les performances de l’application et réduire la consommation globale de ressources.

Existe-t-il une méthode pour faire un calcul d’empreinte ?

Nous préconisons l’utilisation du protocole des GES. Ce protocole établit des cadres normalisés mondiaux pour mesurer et gérer les émissions de gaz à effet de serre (GES) provenant des opérations des secteurs privés et publics, des chaînes de valeur et des mesures d’atténuation. https://ghgprotocol.org/

Avez-vous des retours d’expérience clients pour lesquels vous avez pu mesurer une optimisation ? Combien consommaient-ils avant, combien consomment-ils maintenant ? Quelles sont les innovations à venir pour réduire l’empreinte carbone ?

Avec pour objectif de devenir un leader en matière d’informatique durable, Scania (constructeur de poids lourds et d’autocars) collabore avec Amazon Web Services (AWS) sur un projet d’un an. Lancé en juin 2021 il vise à réduire l’empreinte carbone informatique de Scania, et construire des solutions informatiques durables.

Le constructeur met à disposition une flotte connectée d’environ 500 000 véhicules pour ses clients, et ce nombre ne cesse d’augmenter. Les services toujours plus poussés, axés sur les données et la numérisation, exigent une utilisation accrue de l’informatique.

“Une solution informatique efficace et respectueuse de l’environnement n’est pas seulement bonne pour la planète, elle permet également de réduire les coûts et est bonne pour les affaires. Nous voulons nous assurer qu’en tant qu’entreprise, nous n’utilisons que ce dont nous avons besoin”, déclare Jan Andries Oldenkamp, CIO chez Scania.

Tout a commencé avec le Scania Hack, un hackathon interne. Des développeurs ont eu une idée sur une façon de minimiser l’empreinte environnementale des services informatiques de Scania. Un des concepts phare était la transparence des indicateurs clés de performance de durabilité, jusqu’au niveau de l’application. Leur objectif était de permettre à chaque équipe d’application de se faire une idée de son impact individuel sur le développement durable.

L’équipe a décidé de tirer parti de la transparence de l’informatique dématérialisée pour établir des KPI, avec une granularité horaire à partir des rapports d’utilisation d’AWS et des paramètres de service, combinés aux données fournies par Scania.

En collaboration avec les architectes de solutions AWS, les développeurs Scania ont travaillé à l’élaboration d’un mécanisme de surveillance et de tableaux de bord. Cette solution permet de fournir à des centaines d’équipes d’application un aperçu transparent des indicateurs clés de performance de leurs applications, comme les “heures de CPU par utilisateur actif”. Grâce à ces KPI, chaque équipe d’application peut travailler indépendamment sur des optimisations potentielles.

“Permettre des choix informatiques durables est une priorité pour AWS. L’approche de Scania, qui consiste en un tableau de bord avec des indicateurs clés de performance fréquents, fins et tangibles, établit une culture qui favorise en permanence les améliorations de l’efficacité dans l’ensemble de leur paysage applicatif. ” Steffen Grunwald, architecte principal de solutions chez AWS. DDDD

La transparence et les données capturées permettent à Scania de déterminer quelles applications ont le plus grand impact, par exemple en fonction de la taille et de l’utilisation des applications.

Étant donné que le cloud permet à Scania d’expérimenter différentes configurations de calcul et d’automatiser le provisionnement de ressources, il s’agit de la première étape de l’optimisation visant à réduire les ressources et à augmenter l’utilisation.

De même, les équipes peuvent passer à des processeurs plus économes en énergie, y compris ceux construits sur mesure par AWS, pour augmenter l’efficacité énergétique. En mettant en œuvre des politiques de cycle de vie plus rigides pour la conservation des données, les équipes peuvent supprimer automatiquement les données qui ne sont plus nécessaires et réduire ainsi le gaspillage numérique.

Défier l’industrie

La vision long terme de Scania est de créer un classement d’efficacité de ses solutions informatiques. Pour mettre en place le système informatique le plus durable possible, l’équipe commencera par visualiser l’impact environnemental actuel, avant de créer des directives et une solution concrète et évolutive. Avec ce nouveau projet, Scania veut devenir le leader de l’informatique durable et inciter le secteur informatique à penser et à agir différemment.

“L’informatique est un élément essentiel du processus de transformation de Scania pour devenir un fournisseur de solutions de transport durables. En tant que tel, nous devons minimiser l’empreinte de l’informatique. Toute utilisation accrue de l’informatique ne fera qu’accroître l’impact environnemental de notre écosystème de solutions de transport”, déclare Jan Andries Oldenkamp, directeur informatique de Scania.

Souhaitez-vous nous partager des documents en ligne qui abordent ces différents sujets ?

https://durabilite.aboutamazon.fr/evironnement/le-cloud/efficacite-du-cloud
https://d39w7f4ix9f5s9.cloudfront.net/d1/80/283b833847df8ee4fe9661e0dd8f/11061-aws-451research-advisory-bw-cloudefficiency-eu-2021-r2-final-2.pdf
https://aws.amazon.com/de/blogs/architecture/optimizing-your-aws-infrastructure-for-sustainability-part-i-compute/

https://aws.amazon.com/blogs/architecture/optimizing-your-aws-infrastructure-for-sustainability-part-ii-storage/
https://sustainability.aboutamazon.com/about/around-the-globe

https://www.scania.com/group/en/home/newsroom/news/2021/Scania-collaborates-with-Amazon-Web-Services-on-green-IT-initiative.html

Pour aller plus loin :

             ___ Téléchargez notre livre blanc “Product management écoresponsable : comment concevoir un produit digital Green by Design ?”

             ___ Découvrez le REX “Ecoconception d’une application, une première expérience réussie pour Kiabi”

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