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Empreintes




Laurent KLING


Si un développement durable semble maintenant préoccuper nos dirigeants, on peut s’inquiéter de la consommation effrénée de ressources qu’impliquent nos outils informatiques.
Naturellement, l’ingestion gargantuesque d’énergies pour un centre de calcul est effrayante, c’est cependant la clé pour accéder à notre bibliothèque d’Alexandrie moderne, le moteur de recherche.
L’urbanisme de ces friches industrielles ressemble plus à la chambre d’un enfant cyclopéen s’amusant à empiler des briques, pardon, des containers de serveurs préconfigurés pour permettre d’atteindre une puissance quasi illimitée.

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Centre de calcul 4e génération Microsoft

Pour le développement durable, on calcule l’empreinte écologique comme la surface équivalente en hectares par habitant pour satisfaire notre niveau de confort (en.wikipedia.org/wiki/Ecological_footprint).
Sur un plan plus modeste, il peut être intéressant de mesurer la consommation de ressources qu’entraînent nos systèmes d’exploitation moderne.
Toujours présentes, ces activités sont l’ossature nécessaire, mais représentent un coût intrinsèque.
Trois paramètres nous donnent une idée des ressources utilisées par défaut :

  • l’espace disque,
  • la mémoire,
  • la puissance de calcul.

Un environnement de test

Pour permettre une comparaison objective, les mesures se déroulent dans une boîte noire standardisée :

  • 20 Go de disque SCSI,
  • 2 Go de mémoire vive,
  • 2 GHz de puissance CPU monoprocesseur.

Cette boîte noire est similaire à l’unité de mesure de virtualisation utilisée par le DIT, myvm.epfl.ch :

  • 36 Go de disque SAN.
  • 2 Go de mémoire vive,
  • 1.3 GHz de puissance CPU monoprocesseur.

L’utilisation d’un serveur VMware ESX autorise une observation fine du comportement de cette boîte noire sans l’influencer, y compris dans la phase d’installation.
Les problèmes de licence ne nous permettent pas d’intégrer un environnement Mac OS X dans ce dispositif de mesure. De ce fait, il a été ignoré dans cette comparaison malgré un intérêt indéniable pour cette plate-forme.
Six candidats ont été retenus pour ce test :

  • Windows XP SP3, le mort-vivant,
  • Windows Vista SP1, le fils putatif,
  • Windows Serveur 2008 console, la rédemption,
  • Windows 7, le fils prodigue,
  • Ubuntu 8.10, une alternative viable,
  • et Ubuntu serveur 8.0.4 LTS, l’économe.

Pour chacun, 2 étapes dans la construction de l’édifice ont été mesurées :

  • brut de décoffrage (démarrage depuis le CD sans mise à jour),
  • chape coulée (avec les mises à jour et l’antivirus).

Ubuntu intègre déjà de nombreux outils comme une suite de bureautique et des outils de communication. C’est le seul de ce test qui peut être considéré clé en main (le Macintosh se rapproche de cette philosophie).

Les résultats

Aujourd’hui, la virtualisation des espaces de travail devient une alternative, en particulier pour gérer la complexité des configurations en assurant un niveau élevé de sécurité. En appliquant ces résultats, il est rationnel d’utiliser l’environnement professionnel le plus économique, Windows XP (Vista est disqualifié d’office par sa consommation vertigineuse de ressources).
Dans le cadre d’une vision globale, on comprend mieux l’importance du choix de l’OS, c’est bien l’ensemble des coûts qui doit être pris en compte et pas uniquement la disponibilité d’un produit. En gestion parcimonieuse, nous devrions éviter de passer dans des culs-de-sac dévorants comme Windows Vista. Conscient de ces problématiques, Microsoft n’a pas hésité à remettre en cause sa propre pratique pour nous proposer des versions plus économes avec Windows 7 et Windows 2008 core.

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Empreintes

Après les mises à jour, le tiercé gagnant n’a pas évolué. Ubuntu server sort largement en tête, Windows XP se comporte honorablement, Vista reste dernier, pénalisé par le phénomène de Swap de 2 h 18 pour 190 Mo !

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Empreintes après mise à jour

Windows XP, le mort-vivant

Dans une logique commerciale et marketing, Windows XP ne devrait plus exister, c’est le vétéran de ce test. Imaginez qu’à sa sortie des cartons en octobre 2001, ses compétiteurs étaient :

  • Macintosh OS 9.2.2 en décembre 2001 (dernière itération d’une longue lignée),
  • Macintosh OS X 10.1 en septembre 2001,
  • Red Hat 6.2 en 2000,
  • OpenBSD 3.0 en décembre 2001,
  • Debian 2.2 en aout 2000,
  • Solaris 9 en 2001.

Comme souvent en informatique, son géniteur fut tenté par un infanticide en juillet 2008. Par un subterfuge que seul le virtuel permet, Windows XP a évité le couperet plusieurs fois de suite, renaissant sans cesse, telle une hydre régénérée par les demandes du marché. Maintenant, la mise à mort est prévue en juillet 2009 (et la fin de son support en 2014).
Si Windows XP accuse le poids de son âge (8 ans), il reste un compétiteur sérieux du monde informatique. En particulier, sa bibliothèque d’applications professionnelles est presque sans égal et continue à être un point de passage obligé. Par exemple en CFAO mécanique, son utilisation est quasi obligatoire, même quand le constructeur IBM-Dassault a signé un accord stratégique avec Microsoft pour son incorporation dans Vista.

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Empreintes Windows XP

L’empreinte prend toute son importance dans le cas de machine ancienne, par exemple avec 0.5 Go de RAM. L’espace restant est essentiel pour éviter de devoir commencer à utiliser la mémoire virtuelle sur le disque (Swap) et de se retrouver avec une boîte à chaussure d’une lenteur insupportable.

Windows Vista, le fils putatif

Au départ prévue en 2005, sa naissance subit un étrange dédoublement, novembre 2006 pour les entreprises, janvier 2007 pour le grand public (probablement les conséquences d’une grossesse nerveuse).
J’ai déjà décrit ma réticence sur ce logiciel dans ces mêmes colonnes (FI3/07 - Alternatives gratuites à Windows : Ubuntu et Google). Après une analyse, j’étais arrivé à la conclusion qu’il était préférable d’attendre avant de se lancer dans l’aventure de la migration. Ces réticences ont été partagées dans l’ensemble de la faculté STI où Vista ne représente que 5 % des postes. Pour l’EPFL, le score est similaire à celui du marché mondial, environ 10 % d’utilisation. Le principal fabriquant de microprocesseurs des PC, Intel, décide également en juin 2008 de ne pas migrer en Vista ses 80’000 employés (bits.blogs.nytimes.com/2008/06/25/et-tu-intel/ ?ref=technology). Sur le plan de l’allocation mémoire, Vista se comporte à mi-chemin entre un serveur (priorité pour les processus systèmes) et un poste de travail (les ressources pour les applications). Ce comportement engendre des résultats variables dans le temps.

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Empreintes Vista après mise à jour

Dans ce test, Vista est le seul système d’exploitation qui a continuellement dépassé l’espace mémoire alloué pour réaliser l’opération conjointe d’installer un antivirus et de se mettre à jour (2 h pour cette opération). Ce temps aurait pu être économisé par l’utilisation d’une image possédant déjà les rustines ... si elle avait été disponible.

Windows Vista = Windows XP

Par un miracle des pratiques commerciales, on peut acheter un PC avec Vista et de le retrouver installé avec Windows XP. Ainsi, on bénéficie d’une configuration plus généreuse avec un OS qui consomme moins de ressources systèmes. Il est préférable de disposer de 0.5 Go de mémoire gratuite pour son travail plutôt que de la confier à Microsoft.
Probablement par ironie, la suite Office 2007 destinée à Vista fonctionne plus rapidement avec Windows XP !

Windows Serveur 2008 console est-il la rédemption ?

Souvent ignorée, l’avancée la plus marquante de Windows Serveur 2008 est son mode de fonctionnement en core server.
Faisant fi d’un long héritage, il redécouvre les vertus premières de l’informatique (qu’importe l’emballage, pourvu que la fonction existe).

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Windows 2008 serveur, installation en core

    

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Windows Serveur 2008 core server est effectivement dénué de toutes fioritures, une simple console !

Si ce mode peut sembler spartiate, voire issu d’une rigueur toute calviniste, il représente une avancée essentielle pour un administrateur et améliore grandement les performances. La redécouverte de la ligne de commande présente un havre de paix dans les turbulences actuelles de la société. Les gestionnaires de serveurs Linux le pratiquent depuis longtemps sans anicroche. En pratique, une utilisation assidue des différentes versions d’OS PC depuis l’antiquité (en 1986 avec IBM PC AT) rappelle à notre mémoire quelques commandes :

   cd
   dir
   type
   copy

Sans oublier des versions plus récentes comme :

   ipconfig /all
   msiexcec
   shutdown /s       
 

En cas de dégoût trop élevé, il subsiste deux interfaces graphiques (à lancer depuis une ligne de commande) :

   taskmgr
   regedt32

Avec un CD, on peut également installer l’application Core Configurator qui permet de dérouiller votre souris.

   start corecfg
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Avec Core Configurator, il est plus simple de mettre à jour le serveur.

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Update ave Corecfg

L’absence de la barre de commande, du bouton démarrer et d’autres fioritures peut sembler inextricable. En pratique, cela ne pose pas de problème, l’interface graphique la plus facilement oubliée est souvent celle qui est la plus courante chez un utilisateur de PC Windows, Internet Explorer ! Cette absence limite naturellement le risque d’être infecté par la visite ou le téléchargement depuis Internet.
Par nature, la machine core server est isolée du monde extérieur, pour se connecter à distance avec un client RDP il faut :

  • activer le service RDP,
  • autoriser l’accès à travers le pare-feu.

Et raffinement supplémentaire, une connexion à distance coupe automatiquement la console locale (et vice-versa).
Les adeptes du Ping (ne pas confondre avec le Pong) seront déçus de son masquage par défaut.
Plus sérieusement, Windows 2008 serveur représente une refonte complète du noyau Windows NT et 2003. En particulier, ces éléments offrent des performances accrues.
L’année dernière, je n’avais pas hésité à utiliser une version de Windows Serveur 2008 64 bits pour accélérer la migration du transfert de 1.4 To de données du NAS vers le NAS lors du changement d’organisation de la Faculté.

Windows 7, le fils prodigue

La raison venant à bout des commerciaux les plus enthousiastes, Microsoft a décidé d’avancer la sortie du successeur de Vista, Windows 7.

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Le bureau de Windows 7

Sous une apparence quasi similaire avec son prédécesseur, Windows 7 représente peut-être une nouvelle synthèse chez Microsoft :

  • l’abandon du très célèbre UAC (en français, un système de contrôle d’accès tellement déprimant que la première impulsion d’un usager est de le désactiver),
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  • un noyau basé sur Windows Serveur 2008,
  • une interface graphique ressemblant à Vista,
  • une organisation logique des fonctions,
  • et, sujet de cet article, une empreinte plus raisonnable.

Le seul bémol à Windows 7 est sa propension à démarrer une activité en tâche de fond quand l’utilisateur s’assoupit, malheureusement l’arrêt de cette activité n’est pas instantané, un comportement déjà observé avec Vista.
Pour ceux qui ont fait l’effort important de migrer en Vista, le bagage n’est pas perdu, car les outils de déploiement de Windows 7 sont ceux de Vista  !
Ce dédoublement entraîne une vision schizophrénique du monde chez Microsoft :

  • la version actuelle est Windows Vista,
  • oublions vite Vista au profit de Windows 7.

Ceci est illustré dans le site Web de Windows 7, ou Vista est relégué en notes de bas de page.

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Empreintes Windows 7

Ubuntu, une alternative viable

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Ubuntu 8.10

  

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Je ne pouvais résister à la comparaison entre un système gratuit et un payant. Avec la régularité d’une montre suisse, chose rarement égalée dans le milieu des programmeurs, Ubuntu offre une nouvelle version tous les 6 mois.
Les points forts de cette distribution sont toujours présents :

  • compacité de l’installation (1 CD),
  • intégration d’origine d’une suite de bureautique,
  • gestion très efficace des mises à jour,
  • simplicité enfantine pour ajouter un logiciel.

Ubuntu LTS, l’économe

Les administrateurs de Linux - Unix connaissent depuis longtemps l’avantage de travailler avec un OS dépourvu d’interfaces graphiques. S’ils sont rejoints par les gestionnaires de Windows 2008 server core, il est intéressant de comparer leurs empreintes, en particulier si on désire mettre en place une plate-forme minimale pour la virtualisation.

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Ubuntu serveur LTS 8.0.4

Avec l’idée de disposer d’un environnement avec une emprise minimale des ressources, on se dirige naturellement vers les versions d’Ubuntu LTS qui assurent une mise à jour sur une période de 5 ans. L’installation d’un serveur LTS est particulièrement simple, avec la possibilité d’utiliser LVM pour virtualiser l’espace disque. La mise à jour en mode commande d’Ubuntu est toujours aussi efficace :

  • sudo apt-get update (pour récupérer les listes à jour),
  • sudo apt-get upgrade (pour réaliser automatiquement la mise à jour de l’ensemble des logiciels installés, dépendances comprises).

Plate-forme minimum et Jeos

Pour limiter l’emprise système, il est utile de bénéficier d’une plate-forme la plus économique en mémoire et en disque. Souvent, on prend une distribution standard et on la customise pour obtenir le meilleur résultat.
Heureusement, on dispose directement de l’OS Ubuntu JEOS (just enough operating system). Avec cette distribution, on profite d’une empreinte particulièrement faible, www.ubuntu.com/products/whatisubuntu/serveredition/jeos :

  • 100 Mo pour le CD d’installation
  • 300 Mo installés sur le disque
  • 128 Mo de mémoire vive minimum Ce produit est parfait comme base d’appliance virtuelle.

Conclusion

La recherche de la performance ne doit pas nous faire oublier qu’un ordinateur multiplié par le nombre d’usagers représente un impact important sur le plan énergétique. Le problème ne fait que de se déplacer avec l’utilisation des grilles où des nuages de calculs. La récente polémique sur le coût en CO2 d’une recherche avec Google doit nous orienter vers des solutions présentant le moins de conséquences sur l’environnement. À ce titre, le développement fulgurant des portables qui dépasse maintenant les ventes d’ordinateur de bureau nous amène à réfléchir sur la meilleure manière de mettre à disposition des usagers, les ressources qu’ils utilisent.
Dans ce monde en mutation, il est particulièrement intéressant de comparer un outil apparemment obsolète en regard des configurations actuelles. Une journaliste de la BBC, Jane Douglas, a réalisé en janvier 2009 un reportage particulièrement intéressant en comparant un Macintosh Plus, vieux de 23 ans, avec un portable Windows (news.bbc.co.uk/2/hi/technology/7846575.stm) :
Dans cette confrontation des clichés, il est peut-être intéressant de comparer les empreintes de ce temps désormais révolu :

OS+application Floppy 3.5" 0.0004 Go
Mémoire 0.001 Go
Processeur 0.008 GHz

Naturellement, le fait que cet ancêtre démarre plus vite sur une disquette qu’un PC Windows doté d’un disque dur peut laisser perplexe.
Il est temps de repenser notre rapport à la technique et de vérifier si le progrès technologique accompagné par ces vagues de renouvellement de matériel est nécessaire. Dans cette idée d’un monde différent, je vous propose de lire le prix de science-fiction Kurd Laßwitz 2008 sur notre dépendance chronique au pétrole : En panne sèche, d’Andreas Eschbach, traduit de l’allemand par Frédéric Weinmann, Éditions L’Atalante, 2009, ISBN : 9782841724208

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