Mines ParisTech 2. Groupe HEC. Mots clefs : Green IT, gouvernance des données, balanced scorecard, stockage des données, environnement.

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Gestion durable des données : point sur les enjeux et proposition d une démarche de pilotage de la performance appuyée sur un balanced scorecard thématique Frédéric LAURA, Fabien COELHO 1 & Marie-Hélène

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Gestion durable des données : point sur les enjeux et proposition d une démarche de pilotage de la performance appuyée sur un balanced scorecard thématique Frédéric LAURA, Fabien COELHO 1 & Marie-Hélène DELMOND 2 1 Mines ParisTech 2 Groupe HEC Résumé L objectif de cet article est de faire le point sur enjeux, acteurs et facteurs clés de succès de la mise en œuvre d une gestion des données minimisant l impact environnemental et de proposer une démarche de contrôle et de pilotage des performances applicable par les entreprises. Cet article s appuie sur une recherche au cours de laquelle, après une revue bibliographique, nous avons analysé 70 appels d offres concernant des solutions de stockage et mené 12 entretiens semi-directifs auprès d experts du green IT et du secteur du stockage, de représentants de DSI et responsables d exploitation. Les principales contributions de cet article sont d une part de mettre l accent sur la nécessité au-delà de l optimisation des infrastructures de stockage de mettre en œuvre une gouvernance durable des données dont nous définissons les grands principes et de proposer, en nous appuyant sur l approche du balanced scorecard, une démarche de contrôle et de pilotage des performances en ce domaine. Mots clefs : Green IT, gouvernance des données, balanced scorecard, stockage des données, environnement. Abstract This paper aims at identifying key issues, contributors and success factors while deploying an ecologically responsible data management scheme. It also defines, using a balanced scorecard approach, a way to integrate environmental performance within the context of corporate strategy objectives. Our research is based on the study of 70 requests for proposal on storage solutions, followed by 12 semidirective interviews with green IT storage experts, CIOs and IT Executives. The main contributions of this paper are: (1) to identify keys issues regarding sustainable data governance, going further than the deployment of technical storage solutions; (2) to define a balanced scorecard designed to drive and check the performance of a green storage policy Key-words: Green IT, data governance, balanced scorecard, data storage, sustainability. Introduction Le thème du «green IT» rencontre aujourd hui un intérêt profond de la part de la communauté professionnelle pour laquelle il se traduit par un ensemble d opportunités, de risques et de nouvelles règlementations (Gartner, 2007). Dans ce débat, les enjeux sont à la fois écologiques et économiques et réunissent des acteurs multiples (entreprises, particuliers, fournisseurs de produits et services informatiques, institutions politiques et réglementaires, associations «vertes» spécialistes des TIC 1, associations de DSI comme en France le Cigref). Une étude récente (Gartner, 2010) recense un ensemble de plans d actions menés par les entreprises et concernant à des degrés divers : efficacité énergétique et le refroidissement des data centers, recyclage et retraitement des déchets, éco-bâtiments, réduction des impressions, stockage des données, gestion des postes de travail et sensibilisation des employés à une utilisation responsable des technologies de l information. La même étude indique que seulement une petite minorité d entreprises (14%) disposent d un système organisé d évaluation des performances et d indicateurs robustes leur permettant de piloter ces évolutions. L objectif de cette communication, centrée sur la problématique de la gestion durable des données, est : - de faire le point sur les enjeux écologiques et économiques liés au stockage des données et sur les parties prenantes, - d identifier les bonnes pratiques actuelles, très orientées vers l efficience énergétique et spatiale et d en analyser les limites à cet égard, nous montrerons comment à notre avis, ces pratiques ne trouveront leur efficacité que si elles s accompagnent d une gestion responsable et durable des données dont nous définissons les principes, - de proposer, au travers d un balanced scorecard thématique d évaluation des pratiques de gouvernance durable des données, un outil de pilotage permettant aux entreprises d intégrer et de développer les problématiques environnementales dans leur stratégie. Pour cette étude, nous avons analysé 70 appels d offres de solutions de stockage émis de mi 2007 à début 2009 et avons réalisé douze entretiens semi directifs auprès d experts du green IT et du secteur du stockage, de représentants de DSI et responsables d exploitation Enjeux et acteurs d une gestion durable des données 1 Technologies de l Information et de la Communication 2 Cette étude a été menée dans le cadre d une thèse professionnelle de mastère spécialisé (Laura, 2009). 1.1.La prolifération des données numériques et ses conséquences. Selon une étude IDC 3 (2008a), le total des données numériques pouvait être estimé en 2007 à 281 exaoctets (Eo) 4, soit 281 millions de tera-octets. D ici 2011, l univers numérique devrait être égal à 10 fois la taille de celui de 2006, soit 1800 exa-octets pour une croissance annuelle de 60%. Le développement accéléré de l usage des caméras (ex : vidéosurveillance 5 ) et des chaînes de télévisions numériques sont parmi les facteurs les plus contributeurs de cette formidable croissance. Chacun d entre nous peut se rendre compte simplement de la part de sa contribution «personnelle» au développement de cet univers en testant le programme «Personal Digital Footprint Calculator» 6 développé en 2007 par IDC. Ce programme évalue nos activités numériques quotidiennes et fournit le résultat de nos volumétries de données générées par nos photographies, appels téléphoniques, téléchargements de musique ou vidéo et courriers électroniques 7. Il convient d ajouter à cet impact personnel notre «ombre numérique» générée par nos opérations bancaires et téléphoniques, nos relevés de consommations énergétiques, nos données médicales (bilans, scanners), la liste étant ici loin d être exhaustive Les conséquences économiques et écologiques de cette prolifération des données numériques sont fortes. Selon l'étude IDC (2008b), «sur les 5 prochaines années ( ), l industrie du disque dur fournira 8 fois ce qu elle avait fourni dans les 11 dernières années» ; «la capacité totale des disques durs livrés atteint peta-octets, augmentant de 51,8 % d une année sur l autre». La même étude précise que «avec un coût moyen mondial de 0,07 $ par kilowatt/heure en 2007, le coût global pour alimenter et climatiser tous les disques durs dépasse le milliard de dollars». Dès 2007, le Gartner Group évaluait la pollution globale des TIC à 2% des rejets en dioxyde de carbone liés à l activité humaine 8, soit autant que celle provoquée par toute l aviation civile. En particulier, la consommation énergétique des data centers est de 10 à 30 fois supérieure 3 Le cabinet IDC a produit ces dernières années des études bien informées sur le thème de l évolution des données numériques. 4 Progression des quantités informatiques en puissance de 1000 : 1 octet 1 caractère, 1 Ko (kilo-octet) 1000 octets (un mail simple), 1 Mo (mega-octet) 10 6 octets (le texte d'un petit roman, une photo, un morceau de musique), 1 Go (gigaoctet) 10 9 octets (un court métrage en DVD), 1 To (tera-octets) octets (un gros disque dur), 1 Po (peta-octet) octets, 1 Eo (exa-octet) octets, Zo (zetta), Yo (yota)... 5 Législation française LOPSI (Loi d'orientation et de Programmation pour la Sécurité Intérieure) 6 Disponible sur 7 On peut obtenir raisonnablement un total quotidien de 2 Go 8 Avec une hypothèse moyenne de production de l'électricité à partir d'hydrocarbures. Cette proportion varie fortement entre les pays : moins de 20% en France, 80% aux États-Unis, 93% en Inde... cf Agence International de l'énergie, world energy outlook 2006, au m 2 à celle d un bureau standard et est souvent mal mesurée par les entreprises qui l intègrent dans leur facture globale d énergie (Daim et al., 2009). 1.2.Les parties prenantes. Les entreprises et les directions des systèmes d information La nécessité de la prise en compte des enjeux du développement durable, au départ considérée comme une contrainte par les entreprises, devient aujourd hui une source d opportunité et un impératif stratégique pour les entreprises (Raman, 2009). De même, la gestion durable des technologies numériques s intègre de plus en plus dans le cadre de réflexion des entreprises. Dans les résultats de leur étude, Molla et al. (2009) indiquent ainsi que 65% des directions des systèmes d information interrogées 9 se déclarent concernées par la responsabilité de l IT dans les émissions de gaz à effet de serre. Les mêmes auteurs évaluent en revanche les démarches comme étant à un stade peu avancé de maturité. En France, les associations professionnelles comme le CIGREF, le CRIP (Club des Responsables d Infrastructure et de Production) ou le CESIT (Comité des Exploitants des Salles Informatiques et Telecom) réunissent leurs compétences et forment des groupes de travail «Green IT». Les acteurs politiques et réglementaires Les programmes, normes et certifications (RoHS, WEEE, ISO 14001, EMAS, Code Of Conduct, label Energy Star 10 ) ne cessent de se développer. Cependant, les accords mondiaux environnementaux semblent extrêmement complexes à réaliser 11. En Europe et en France, les institutions ont commencé depuis peu à encourager les initiatives vertes dans les technologies de l information (par ex. plan de développement de l économie numérique française France Numérique 2012). Parallèlement, elles poussent les autres secteurs à se servir des nouvelles technologies pour réduire leur impact et améliorer leur efficacité. Les fournisseurs des technologies de l information Comme toute entreprise, ils sont confrontés aux mêmes problématiques et enjeux «verts». Les constructeurs, intégrateurs et sociétés de services tentent pour la plupart de capter ces nouveaux marchés et de répondre aux nouvelles attentes afin de se distinguer de la concur- 9 Etude menée auprès de 143 entreprises américaines, australiennes et néo-zélandaises. 10 Restriction of the use of certain Hazardous Substances in electrical and electronic equipment ; Waste Electronic and Electrical Equipment; Eco Management and Audit Scheme ; Code de bonne conduite européen du Data center ; label Energy Star de l agence américaine pour la protection de l environnement. 11 Cf. les résultats mitigés du sommet de Copenhague organisé par l'onu en décembre 2009 rence. Ils créent ou rejoignent des associations comme la SNIA (Storage Networking Industry Association 12 ) qui a lancé la «green storage initiative» pour élaborer les réponses de l industrie aux demandes réglementaires de plus en plus pressantes. Les associations ou clubs d utilisateurs De récentes associations «vertes» spécialistes des T.I.C. comme The Green Grid ou Climate Savers Computing 13, contribuent à sensibiliser les différents acteurs sur les problématiques «vertes» et à faire des recommandations pratiques. Les particuliers voient augmenter fortement leur consommation électrique liée aux technologies numériques et ils cherchent les moyens de la réduire. Ils souhaitent également montrer un comportement plus vertueux et respectueux de l environnement, et privilégient par exemple l achat d équipements électroménagers ou de voitures «économes» en énergie. Mais, à part pour de nouvelles générations de microordinateur, les rayons informatiques ne mentionnent que très rarement les performances énergétiques des composants de stockage et le consommateur peut rarement en faire un critère de choix «vert» (Laura, 2009). 2. L évolution actuelle des pratiques L évolution actuelle montre une prise en compte croissance des problématiques liées à l optimisation des infrastructures de stockage, qui contraste avec une faible maturité quant à la mise en œuvre d une gouvernance durable des données Collecte de données. Les 70 appels d offres analysés sont indicatifs de deux années de consultations de clients grands comptes publics et privés de tous secteurs, menés au sein de l entreprise (acteur important de l offre de prestations de stockage) de l un des co-auteurs 14. Date d émission De mi 2007 à début 2009 Répartition par secteur Montant d investissement Données concernées 45% secteur public 35% grands comptes privés, tous secteurs d activité 20% grandes PME Variant de à 8M, la moyenne étant de Dans la majorité des cas de toute nature : structurées, non structurées, multimédias et archives Etendre ou consolider avec des parties virtualisées les capacités de stockage Varie de quelques tera-octets à plusieurs centaines de tera-octets Objectif principal de l appel d offres Volumétrie de données Tableau 1 Caractéristiques des 70 appels d offres étudiés Nous ne ferons ici qu une synthèse très rapide des résultats. Le lecteur intéressé pourra se reporter à Laura(2009) pour un exposé plus complet. Sur ces appels d offres, nous avons mené l étude des critères les plus demandés et classé ceux-ci quant à leur impact potentiel sur l environnement. Nous avons ainsi distingué 7 natures d impact : Optimisation ou réduction de la consommation énergétique (E) Optimisation ou réduction de l empreinte spatiale (S) Réduction des émissions de chaleur (C) Réduction des données ou de leur volumétrie (V) Optimisation des performances (P) Recherche d une conformité légale «green» (L) Recherche d une démarche de développement durable (D) Le tableau 2 récapitule les critères susceptibles d avoir un impact environnemental les plus demandés dans les appels d offres analysés. Ceux-ci sont présents seulement dans 25 à 30% des cas au début de la période étudiée mais se généralisent rapidement par la suite (plus de 70% des cas à partir de mi 2008). Type de critère Composants matériels Architectures et fonctionnalités Critère Baie de stockage capacitive multitechnologies disque Contrôleur multi protocoles 15 Disque dur basse consommation Virtual Tape Library (optimisation sauvegardes) Consolidation des espaces de stockage Déduplication (mode bloc ou fichier) Compression (disque dur ou bande magnétique) Thin Provisioning Nature de l impact E, S, P E, S, P E, S, C E, S, P E, S, P V, E, S V, E, S V, E, S Architecture par «Tiers» 16 E, P Virtualisation E, S, C, D Tableau 2 Critères à impact environnemental les plus demandés Cette étude nous a également permis de faire plusieurs constatations : - Bien que des critères susceptibles d avoir un impact environnemental apparaissent dès le début de la période étudiée (mi 2007), la préoccupation des entreprises à cette époque est clairement de réduire les coûts de stoc- 15 Permettant d interconnecter différents type de données par un réseau SAN -données structurées transactionnelles- et NAS -données non structurées, fichiers- avec une seule baie de stockage. 16 Organisation en espaces de stockage aux performances et consommations énergétiques distinctives. kage en optimisant les infrastructures : la réduction de l impact environnemental n est pas une fin en soi, mais apparaît davantage comme un «bénéfice heureux» ou un sous-produit de l optimisation économique. Ainsi par exemple, si les appels d offres demandent d indiquer la consommation énergétique totale, ce n est pas tant en vue de la réduire que de pouvoir dimensionner techniquement les besoins en alimentation et en refroidissement des nouveaux équipements (dont on cherchera cependant à réduire le coût). - Cette période est riche en innovations techniques allant dans le sens d une optimisation économique et écologique du stockage. La diffusion et le rythme de compréhension et d adoption de ces technologies par les entreprises clientes est remarquable, comme le montre le tableau 2, où les mêmes critères, présents seulement dans un quart des appels d offres du début de période, se généralisent à 70% un peu plus d un an après. - En revanche, des critères liés à la gouvernance des données (réduction de la prolifération, gestion du cycle de vie, définition de la criticité des données et choix de solutions de stockage adaptées à cette criticité, etc.) sont quant à eux généralement très peu présents, la maturité des entreprises se révélant très faible en ce domaine. 2.2.Des avancées dans la maîtrise des architectures de stockage. Au sein des infrastructures des systèmes d information, les systèmes de stockages sont, tout autant que les serveurs, soumis à de forts impératifs d efficacité. La réponse technologique est celle de la multiplicité, de la spécialisation et la redondance des systèmes, pour toujours plus de disponibilité, de performance et de protection mouvement amplifié par la croissance constante et souvent mal maîtrisée des données. L étude des appels d offres de solution de stockage nous a permis de constater une forte tendance des entreprises à la surévaluation du dimensionnement des solutions de stockage et à la sur-allocation générale de moyens de stockage, de sauvegarde, d archivage, liées aux pressions des nouvelles réglementations, auxquelles s ajoutent les précautions prises par les directions d entreprise. En effet, l enjeu est de protéger l activité (plan de secours ou de continuité) déjà suffisamment menacée par la crise économique et la concurrence. S adaptant à l évolution actuelle de plus en plus contraignante de l activité, les ressources de stockage fonctionnent souvent en continu et consomment de l énergie, même lorsque leurs données ne sont pas accédées : comme les serveurs, le stockage est souvent utilisé à seulement 60 à 70 % de sa capacité. En moyenne, 25 à 30% des données sont sur un espace de stockage inapproprié à leur valeur (coût d investissement initial du support et consommation énergétique récurrente gaspillée). Les réponses techniques permettant de limiter l empreinte écologique du stockage des données sont aujourd hui disponibles 17, les fournisseurs ayant intégré dans leur offre produit des solutions à base de technologies à basse consommation : utilisation de mémoire flash électronique comme disques (SSD), disques durs capacitifs (S-ATA, réellement plus économes), systèmes permettant de suspendre le fonctionnement des disques durs dont les données ne sont pas accédées (MAID), virtualisation de l'hébergement de machines ou de services, d optimisation des capacités, ou encore de mutualisation. L association The Green Grid a proposé un indicateur de mesure de l efficacité énergétique globale du data center : le PUE 18 (Power Usage Effectiveness). De nombreux data centers ont actuellement un PUE de 3 ou plus ; l optimisation des infrastructures devrait permettre d atteindre un PUE situé entre 1,6 et Mais une gouvernance des données encore immature. L optimisation des infrastructures de stockage est certes une avancée intéressante, mais la question aujourd hui est en fait de savoir si celle-ci pourra compenser d une part la prolifération incontrôlée des données et d autre part leur mauvaise gestion due à l incapacité des acteurs à mettre en œuvre des processus de segmentation et de traitement différencié de ces mêmes données. Les mécanismes de prolifération Selon IDC/Bull (2008) 19, la croissance des données gérées par les entreprises devrait encore atteindre plus de 30 % en moyenne en 2008 et en Les principaux responsables identifiés sont : - la messagerie : généralisation de l outil et diffusion de pièce jointe en forte augmentation ; - la dématérialisation des processus et la mise en œuvre de nouvelles applications souvent critiques pour l entreprise : applications métiers, applications mobiles, ERP, CRM, décisionnel ; - l augmentation des débits réseau, qui favorise les échanges de fichiers multimédias très consommateurs de stockage ; - les contraintes réglementaires (archivages, conservations plus longues) la croissance organique de l entreprise À ce flux de nouvelles sources de données s ajoute un ensemble de contraintes d exploitation qui ont pour 17 Voir Laura (2009) pour une description étendue de ces solutions techniques. 18 PUE = rapport entre total d éle
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