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.
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 :
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.
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.
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.
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
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
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....
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
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....
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