mercredi 6 juin 2012



L’objectif de ce document est de vous présenter la technologie EnergyWise de Cisco Systems, Inc., ses principes, son fonctionnement, son domaine d’application avec un exemple de cas pratique.

  1.      La problématique

Personne ne peut nier aujourd’hui  l’existence des problèmes liés à la situation environnementale.  Plusieurs   constats montrent l’ampleur du problème. Le plus médiatisé concerne le réchauffement climatique résultant  des émissions de gaz à effet de serre (CO2 et autres).
Il est donc nécessaire et urgent de réduire les émissions mondiales, et plus particulièrement dans les  pays développés. 
Dans une société de consommation et de plus en plus orienté vers le secteur des services, la part de la consommation électrique due aux équipements liés à l’informatique est de l’ordre de 10 à 25 %.
 La consommation électrique d’un employé pour le poste bureautique est estimée à environ 878 kWh par an, soit autant que cinq réfrigérateurs domestiques selon une étude réalisé par la société ADEME en 2007  spécialiste dans les domaines de l'environnement, de l'énergie et du développement durable.
Là où le bât blesse  est que les deux tiers de cette consommation ont lieu sans que le matériel soit réellement utilisé toujours selon cette étude. Or, le prix de l'électricité ne cesse d'augmenter et tout le monde peut s’en apercevoir sur sa facture. Face à un tel constat la réduction de la consommation est devenu un enjeu majeur.
 Bien quantifier sa consommation et définir les besoins en matière de parc informatique est le premier pas pour réaliser des économies sur la facture énergétique dans une entreprise moderne.
Il s’agit donc d’identifier l’infrastructure à mettre en place pour le meilleur respect de l’environnement, d’où l’apparition du concept de l’informatique verte appelé aussi Le Green IT ou Le Green Computing.

2.      Définition

Le Green IT ou Green Computing est une tendance technologique visant à tenir compte des contraintes et coûts  en énergie des matériels informatiques  (ordinateurs et serveurs)  ou tout autre équipement relié et contrôlé par ces derniers comme les téléphones IP et camera  IP, les imprimantes etc...
C’est actuellement une tendance à la mode en informatique, puisqu’elle permet  de contrôler les différents stades de fabrication, d'utilisation (consommation d'énergie) et de fin de vie (gestion/récupération des déchets, pollution, épuisement des ressources non renouvelables).
Dans cet article nous nous intéressons  essentiellement sur une des concepts du Green IT à savoir  la consommation d’énergie.

3.      Les solutions du marché

Le Green IT a le vent en poupe ! De plus en plus d’entreprises prennent en compte le critère écologique lors de la mise en place d'équipements informatiques. Maîtrise de la consommation d'électricité, incitation à l'économie d'énergie, recyclage du matériel usagé etc...
Pour ce qui est de la consommation d’énergie les astuces ne manquent pas pour que les entreprises soient éco-responsables. Elles vont des gestes simples du quotidien à la politique de l'entreprise sur le long terme. La liste est longue.

Achat du matériel

Il existe sur le marché une gamme de produits  qui sont peu gourmands en consommation d'électricité.
Il ne faut pas faire du prix d’achat forcement son premier critère, mais voyez à plus long terme en évaluant aussi la consommation électrique. La plupart d’équipements économes en consommations  d’énergie sont labellisés.
Deux principaux labels font référence en la matière : Energy Star et Epeat. Privilégiez donc l’achat des équipements  labellisés, vous serez sans aucun doute gagnant au bout du compte.
Pour vérifier si l'équipement est labellisé cherchez la présence d'un des deux logos :



Virtualisation des serveurs

La virtualisation des serveurs consiste à partager un serveur physique en plusieurs serveurs virtuels. La virtualisation des serveurs permet donc d’utiliser au maximum un serveur physique, en faisant l’économie de serveurs supplémentaire. Cette technique permet d’économiser les coûts énergétiques induits par la multiplication des serveurs physiques.

Externalisation de l’infrastructure informatique

C’est l’autre solution pour réduire sa note d’énergie. Elle est particulièrement bien adaptée aux TPE/PME.
Elle permet en effet à une entreprise de confier la gestion de son informatique à une société tierce disposant d’infrastructure moderne et cela à moindre coût. Pour accéder à ses ressources externalisées on utilise le concept du Cloud Computing.
Etant donné que la société propriétaire de l’infrastructure applique les méthodologies du Green IT  pour réduire sa facture de consommation d’énergie dans son Data Center, ses clients aussi vont en bénéficier grâce à la réduction de la facture.

Solution logicielle

Pour contrôler et baisser la consommation d’énergie on peut faire aussi appel des logiciels spécialisés. Les grands fabricants intègrent de plus en plus dans leurs équipements des modules logiciels qui permettent de mettre en veille ou carrément éteindre l’équipement ou une partie de l’équipement en fonction de son utilisation.
Parmi les solutions logicielles la plus aboutie en ce moment est la solution du leader mondial des équipements réseaux « Cisco » : EnergyWise.
En effet cette solution présente l’avantage d’être une norme ouverte ce qui permet au développeur qui le souhaite de mettre en place des APIs pour faire fonctionner EnergyWise sur des équipements divers.

4.      Etudes de cas : Cisco  EnergyWise  

Aujourd’hui il est primordial d’évaluer et contrôler la consommation d’énergie dans son infrastructure.
Cela passe par des comparaisons sur la puissance électrique demandée, sur l’efficacité des alimentations et sur le nombre d’équipements connectés.

Les systèmes divers liés aux bâtiments tels que la climatisation, les lumières ou les divers capteurs viennent ajouter une complexité supplémentaire au problème.

Le résultat est bien souvent une installation inadaptée en termes de maitrise de la consommation de l’énergie électrique.

L’enjeu est donc planifier le déploiement des équipements tels que les commutateurs, routeurs, téléphones IP, PCs, caméras de vidéo-surveillance etc... auxquels viendront s’ajouter les systèmes de gestion technique du bâtiment et de fournir une information cohérente et unifiée pour connaître la puissance électrique consommée par ces derniers

4.1.   Définition

Cisco EnergyWise est une technologie Green IT dévelopé par la société Cisco Systems, Inc. Cisco EnergyWise utilise une approche basée sur le réseau enfin de mesurer et contrôler l'énergie consommées par les périphériques réseau et les terminaux.
Le but est de pouvoir réduire la facture liée à l’énergie dans une entreprise en optimisant l’usage des équipements connectés sur le réseau.

4.2.   Fonctionnement

Le protocole Cisco EnergyWise est une véritable architecture reposant sur les services réseaux. Il peut se décomposer en quatre grandes parties :
                        → Découverte des équipements
                        → Mesure de la consommation
                        → Actions d’optimisation
        → Conseils/tableaux de bord

  •     Découverte des équipements
La première action menée et de faire une exploration réseau enfin d’identifier l’ensemble d’équipements qui peuvent être gérés au travers le protocole Cisco EnergyWise. Ce protocole va établir une carte logique en établissant des relations de type Parent-Fils ou de type Voisins entre les équipements. Dans la terminologie Cisco cette carte s’appelle un domaine. Un domaine EnergyWise est alors vu comme une unité de consommation comprenant un ensemble de commutateurs, routeurs et terminaux  compatible avec le protocole Cisco EnergyWise. 







 
Les terminaux fournissent leur consommation électrique et peuvent également être contrôlés pour ajuster cette consommation.
En résumé un commutateur reportera la puissance électrique des équipements PoE connecté sur lui.
Les équipements terminaux (par exemple téléphone, caméras IP, stations de travail, serveurs, bornes d’accès sans-fil, etc) qui communiquent avec un réseau EnergyWise sont appelés « Entités ».
Ces terminaux établiront une relation de type Fils-Parent avec les commutateurs sur lesquels ils sont rattachés en PoE.
  • Mesurer la consommation
Le protocole Cisco EnergyWise se charge de collecter les informations sur la quantité d’énergie consommée par les équipements connectés sur les commutateurs et routeurs. L’ensemble de ces informations est centralisé  dans un tableau de bord consultable. Cette puissance se décomposera en trois catégories et onze niveaux.
  • Optimiser la consommation
EnergyWise permet d’appliquer des politiques de réduction de la consommation au niveau d’un domaine EnergyWise.
Il sera par exemple possible d’agir sur un ensemble de terminaux dans un domaine en fonction de leur niveau de priorité : éteindre les téléphones de moindre importance et laisser les autres allumés selon les plages d’horaires.
  • Conseiller
Le protocole Cisco EnergyWise permet de faire une simulation avant déploiement. On peut par exemple simuler l’extinction des téléphones de tous les étages hormis ceux appartenant aux zones d’accueil ou de passage dans des plages horaires données comme la nuit ou le week-end.
Cette simulation permet alors de connaitre les gains réalisés sans pour autant appliquer quoi que ce soit sur les équipements.
C’est en fonction des résultats de cette simulation  qu’on prend des décisions adéquates.
       5.    Configuration de Cisco EnergyWise

      Par défaut le protocole EnergyWise est désactivé sur les équipements Cisco qui le supporte.  Pour cette démonstration nous supposons que vous avez des connaissances élémentaires sur la configuration par CLI des équipements Cisco. Ainsi certaines étapes sont omises.

      5.1.   Vérifier l’activation

      Avant toute opération il convient de vérifier si le protocole est activé sur votre équipement.
      Connectez-vous par Telnet ou ssh sur la console de votre équipement Cisco et tapez les commandes :
      Supinfo_switch1_Tours > enable
      Password:
      Supinfo_switch1_Tours #show energywise

      Si votre équipement supporte le protocole EnergyWise Soit vous avez le retour  EnergyWise is Disabled ou EnergyWise is Enabled.
      Si nécessaire activer le protocole.

      5.2.   Activation

      Pour activer EnergyWise procéder comme suit peu importe l’ordre des commandes :

      //créer un domaine et un mot de passe pour la communication des équipements du domaine
      Supinfo_switch1_Tours(config)#energywise domain Tours_campus security ntp-shared-secret 0 P@ssw0rd

      //créer un mot de passe entre la console d’admin et le switch
      Supinfo_switch1_Tours(config)#energywise energywise management security shared-secret 0 P@ssw0rd

      //attribuer un nom sur le domaine EnergyWise à votre équipement
      Supinfo_switch1_Tours(config)# energywise name  Supinfo_commutateur1_Tours

      //ajouter des mots clés personnalisé pour l’identification rapide de switch
      Supinfo_switch1_Tours(config)# energywise keywords  sale_serveur_Tours_campus

      L’attribut domain permet de créer un domaine EnergyWise . Rapperons que pour communiquer les équipements doivent être dans le même domaine.
      L’attribut name correspond à l’identité de l’équipement au sein du domaine EnergyWise.
      Les attributs keywords permettent d’associer plus d’informations à un équipement
          GG
      N.B: ici nous avons des commandes de base mais il en existe beaucoup d’autres pour renforcer la sécurité et affiner le  déploiement.
      .
        5.3.   Vérifier la version du protocole

        Pour vérifier la version du protocole de votre équipement exécutez:

        Supinfo_switch1_Tours#show energywise version
        EnergyWise is Enabled
        IOS Version:  12.2(58)SE2

        EnergyWise Specification:  (rel2_7)4.0.28

         La sortie de cette commande sur le commutateur Supinfo_switch1_Tous montre qu’EnergyWise est activé et montre la version de l’IOS qui s’exécute sur le commutateur.

        5.4.   Vérifier la création de votre domaine EnergyWise

        Pour vérifier que le domaine a bien été créé utiliser la commande show energywise domain
        Supinfo_switch1_Tours# energywise domain
        Name : Supinfo_commutateur1_Tours
        Domain : Tours_campus
        Protocol : udp
        IP : 192.168.2.2
        Port : 43440

        La sortie de cette commande donne des informations sur le domaine EnergyWise configuré sur votre équipement.


        5.5.   Vérification de l’échange d’information au sein d’un domaine EnergyWise
           

        Dans la plupart des cas vous avez plus d’un commutateur ou routeur pour gérer le protocole EnergyWise au sein de votre entreprise.
        Il est donc primordial de s’assurer que les équipements de votre domaine EnergyWise arrivent à s’authentifier correctement et à échanger des informations.
        Exécutez la commande show energywise neighbors sur un des équipements du domaine. Si tout se déroule bien la sortie de la commande doit afficher tous les équipements de votre domaine EnergyWise déjà configurés et leurs adresses IP.



        6.      Contrôler un équipement connecté

        Après l’activation globale du protocole EnergyWise sur le commutateur Supinfo_switch1_Tours il faut configurer interface par interface pour pouvoir contrôler la consommation d’énergie de l’appareil connecté en POE sur cette interface.

        Prenons le cas d'un poste de téléphone IP se trouvant dans le secrétariat. Il est connecté sur le port Fastethernet 0/15 du commutateur à travers le LAN local comme le montre la figure ci-dessous.
        Le téléphone est alimenté en mode PoE.

        6.1.   Contexte du Lab

         Les horaires d’ouverture du bureau sont :
        •   9h00 - 18h00 du lundi au vendredi
        • 10h00 – 13H00  le samedi
        •  Le dimanche les bureaux sont fermés
        L’objectif recherché est :
        .
          1. Allumer automatiquement le poste à 9H10 et de l’éteindre automatiquement à 17h55 tous les jours.
          2. Si un appel est en cours attendre la fin de l’appel avant d’éteindre.
          3. Éteindre le téléphone le samedi  en dehors de 10h -13h
          4. Éteindre le téléphone toute la journée de dimanche

        6.1.1.     Configuration des périodes d’activités

        Entrez en mode de configuration globale du commutateur
        //création d’un intervalle de temps téléphone allumé 
        Supinfo_switch1_Tours(config)#time-range telephone_en_service
        //Date d’activation de l’intervalle telephone_en_service
        Supinfo_switch1_Tours(config)(config-time-range)#absolute start 00:00 01 May 2012 end * *
        //définition des périodes  téléphone en service 
        Supinfo_switch1_Tours(config-time-range)#periodic weekdays 09:10 to 17:55
        Supinfo_switch1_Tours(config-time-range)#periodic weekend 10:10 to 13:00
        //création d’un intervalle de temps téléphone éteint
        Supinfo_switch1_Tours(config)#time-range telephone_hors_service
        //Date d’activation de l’intervalle telephone_hors_service
        Supinfo_switch1_Tours(config-time-range)#absolute start 00:00 01 January 2012 end * *
         
        //définition des périodes téléphone hors service
        Supinfo_switch1_Tours(config-time-range)#periodic weekdays 17:55 to 09:10
        Supinfo_switch1_Tours(config-time-range)#periodic weekdays 20:00 to 23:59
        Supinfo_switch1_Tours(config-time-range)#periodic weekend 00:00 to 10:10
        Supinfo_switch1_Tours(config-time-range)#periodic weekend 10:10 to 23:59
         
        « Le mot clé  weekdays correspond de Lundi à Vendredi et weekend de Samedi à Dimanche »
          
        6.1.2.     La configuration de l’interface

        La configuration des interfaces ressemble à celle du commutateur à quelques commandes près.

        //entrez en mode configuration globale sur le commutateur
        Supinfo_switch1_Tours #configure terminal
        //entrez en mode de configuration de l’interface
        Supinfo_switch1_Tours(config)#interface fastethernet 0/15
        Supinfo_switch1_Tours(config-if)#
        Supinfo_switch1_Tours (config-if)# energywise activitycheck
        Supinfo_switch1_Tours (config-if)# energywise name telephone_secretariat
        Supinfo_switch1_Tours (config-if)# energywise role telephone_reception
        Supinfo_switch1_Tours (config-if)# energywise importance 80
        Supinfo_switch1_Tours (config-if)# energywise keywords salle_acceil
         
        La nouvelle commande introduite par rapport à l’activation au niveau du commutateur est «energywise activitycheck ».  
        Cette commande permet de vérifier s’il n’y a pas d’appel en cours avant d’éteindre automatiquement le téléphone IP.
        
        
        La dernière étape consiste à appliquer sur l’interface les intervalles  de temps définis précédemment.
        Supinfo_switch1_Tours (config-if)#energywise level 0 recurrence importance 80 time-range telephone_en_service
        Supinfo_switch1_Tours(config-if)#energywise level 10 recurrence importance 80 time-range telephone_hors_service


        7.     Conclusion
        Avec cet exemple très simple on voit bien l’intérêt d’avoir une telle solution dans son entreprise. Sur le long terme et en fonction du volume des équipements gérés on peut facilement évaluer les gains pour l’entreprise sur le plan financier et sur le plan de la protection de l’environnement.

        D'autres solutions encore innovantes émergent. On peut citer l'application My Plug disponible chez l'opérateur téléphonique et qui permet de contrôler l’arrêt et le démarrage des ses équipements domestiques par sms. 

        La maitrise de la consommation de l’énergie est un vaste chantier qui attend les acteurs tels que les constructeurs d'équipements, les ingénieurs en systèmes, etc....

        Aucun commentaire:

        Enregistrer un commentaire