《電子技術(shù)應(yīng)用》
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一起来 你也是绿色之星--网络节能探讨
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摘要: 网络节能是什么?是单个设备的效能增加,功耗减小;是网络架构的优化部署;也是网络与业务更好的融合与促进,更是整个网络对地球未来发展的承诺。
關(guān)鍵詞: 网络节能 节能 绿色
Abstract:
Key words :

節(jié)能" title="網(wǎng)絡(luò)節(jié)能">網(wǎng)絡(luò)節(jié)能是什么?是單個(gè)設(shè)備的效能增加,功耗減小;是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)化部署;也是網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)更好的融合與促進(jìn),更是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地球未來(lái)發(fā)展的承諾。

“地球一小時(shí)(Earth Hour)”倡導(dǎo)在每年3月最后一個(gè)星期六20:30-21:30熄燈一小時(shí),表明該組織或個(gè)人對(duì)應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)的支持。這項(xiàng)活動(dòng)從2007年開(kāi)始,逐漸風(fēng)靡全球,也喚起了很多人對(duì)綠色環(huán)保的意識(shí)。

環(huán)保與IT可不是兩回事兒,據(jù)分析公司Gartner稱,能源相關(guān)成本大約占到總數(shù)據(jù)中心開(kāi)支的12%,并且是數(shù)據(jù)中心內(nèi)增長(zhǎng)最快的一項(xiàng)。能耗不僅是環(huán)保的心頭之恨,更是企業(yè)支出的切身之痛。

EEE標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)節(jié)能

網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)一向比較緩慢,而去年通過(guò)的節(jié)能以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(IEEE 802.3az,Energy-Efficient Ethernet)幾乎可以說(shuō)是這個(gè)范圍內(nèi)第一個(gè)通過(guò)的標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通過(guò)整整用了四年的時(shí)間。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)將給全部以太網(wǎng)BASE-T收發(fā)器(100Mb、1GbE和10GbE)和背板物理層標(biāo)準(zhǔn)(1Gb、4-lane 1GbE和10GbE)增加低耗電閑置(LPI)模式。

目前HP、Broadcom、Asus等廠商已經(jīng)有支持該標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品上市,其中,Asus支持802.3az EEE節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的主板目前包括M4A89、M4A88、M4A87TD三大系列,分別基于AMD 890GX、880G、870芯片組,聲稱可在網(wǎng)絡(luò)利用率較低的時(shí)候?qū)⑶д滓蕴W(wǎng)絡(luò)所需的能耗從476.8毫瓦降至89.1毫瓦,減少81.3%之多。

HP剛剛發(fā)布不久的E系列網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),使用EEE高效以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。在該系列中,Broadcom PHY芯片為新標(biāo)準(zhǔn)提供了重大支持。不過(guò),HP宣布其第二代支持媒體訪問(wèn)控制、10G和千兆以太網(wǎng)功能的65nm AISC也會(huì)提高這些交換機(jī)的能效,這主要依靠芯片較好的門控技術(shù)。Tolly集團(tuán)的一份分析報(bào)告顯示,采用EEE標(biāo)準(zhǔn)的惠普E5400和E8200交換機(jī),每Gb消耗2.1~2.3 W。

Realtek推出支持802.3az EEE標(biāo)準(zhǔn)的千兆以太網(wǎng)單芯片控制器RTL8111E,在低耗電模式下關(guān)閉閑置的傳送或接收端電路,耗電量?jī)H需99毫瓦,而平常需要500毫瓦。

搭起一座通往節(jié)能的橋

Avaya目前的節(jié)能方式雖與EEE有所不同,但卻有EEE標(biāo)準(zhǔn)有異曲同工之妙。Avaya中國(guó)公司數(shù)據(jù)產(chǎn)品業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)徐振把產(chǎn)品分成了兩類:一類是非PoE供電的產(chǎn)品,一類是PoE的產(chǎn)品。非PoE的產(chǎn)品中,在非忙階段,通過(guò)軟件方式把端口的功率下降,在保證連通性的同時(shí)功率下降;PoE環(huán)境下,當(dāng)全工作時(shí)全功率供電;閑置時(shí),把功率調(diào)整到最低的性能,相當(dāng)于燈光調(diào)節(jié)一樣,既保證網(wǎng)絡(luò)的連通性又能最大限度的降低能源的消耗,在夜晚或者是周末,這種方式的對(duì)能源的節(jié)約量相當(dāng)?shù)目捎^。PoE是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),在PoE情況下,Avaya的軟件可以根據(jù)優(yōu)先級(jí)別為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備選擇全開(kāi),全關(guān)或者自動(dòng)調(diào)節(jié)的狀態(tài)。“用戶可以在網(wǎng)管軟件平臺(tái)上可以明確看到能源的使用情況以及節(jié)省的能源數(shù)量。”徐振表示,Avaya未來(lái)將會(huì)有支持EEE標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品面世。

Broadcom還在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與支持802.3az EEE標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備之間搭了一座橋——專有的AutoGrEEEn技術(shù),這個(gè)技術(shù)為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供了一條更快的遷移途徑。AutoGrEEEn技術(shù)直接在Broadcom PHY中實(shí)現(xiàn)EEE標(biāo)準(zhǔn),并在與非EEE MAC器件連接時(shí),允許這些器件處于EEE模式,而無(wú)需改變這些器件。這一項(xiàng)技術(shù)能幫助客戶僅通過(guò)改變PHY器件,就使已有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備變得與EEE標(biāo)準(zhǔn)兼容。Broadcom本身支持802.3az EEE標(biāo)準(zhǔn)的芯片解決方案比較多:涵蓋從入門級(jí)非管理式到企業(yè)級(jí)和城域級(jí)交換機(jī)的交換芯片;單口、4口和8口千兆以太網(wǎng)(GbE)物理層器件(PHY);雙口和4口10GbE PHY;10/100和1GbE控制器以及10GbE融合網(wǎng)絡(luò)接口控制器(C-NIC)。

IEEE 802.3az通過(guò)了一段時(shí)間,但在記者的走訪過(guò)程中,該標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)知度還不是很高,很多用戶都表示還沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)。很多廠商也表示現(xiàn)在還在用自己的方式做節(jié)能,以后可能增加對(duì)IEEE 802.3az標(biāo)準(zhǔn)的支持。Gartner數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)與通信首席分析師Naresh Singh先生也表達(dá)對(duì)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的擔(dān)心,“數(shù)據(jù)中心是非常繁忙的環(huán)境,和IEEE 802.3az的“低功耗空閑”的機(jī)制并不能很好的契合。”目前對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的影響也不會(huì)很大。

節(jié)能不只是單個(gè)設(shè)備的力量
 
單個(gè)產(chǎn)品的節(jié)能是不容忽視,但是并不是節(jié)能的全部。瞻博網(wǎng)絡(luò)大中國(guó)區(qū)市場(chǎng)總監(jiān)陳凱強(qiáng)調(diào)了從架構(gòu)設(shè)計(jì)的角度來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能。“有的時(shí)候,從單一設(shè)備的角度來(lái)看很節(jié)能,但如果在一個(gè)數(shù)據(jù)中心里,這樣的設(shè)備要部署幾十臺(tái)甚至上百臺(tái),這樣的累計(jì)效果也不會(huì)節(jié)能,所以瞻博網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)中心的能提供一個(gè)簡(jiǎn)化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),去幫助客戶降低設(shè)備的數(shù)量,所有的端口都用到業(yè)務(wù)相關(guān)的服務(wù)器,存儲(chǔ),應(yīng)用加速系統(tǒng),安全系統(tǒng)。”他還給用戶一個(gè)忠告:“客戶需要避免一個(gè)誤區(qū),就是追求單一設(shè)備節(jié)能的極限,卻忽略了架構(gòu)設(shè)計(jì)所帶來(lái)的效果。”
 
Force10網(wǎng)絡(luò)公司除了對(duì)設(shè)備和操作系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試,還開(kāi)展了一項(xiàng)“碳平衡交換機(jī)/路由器倡議計(jì)劃”,旨在為用戶提供碳信用額度以彌補(bǔ)其能源消耗。對(duì)于在2011財(cái)年銷售出的Force10 ExaScale E系列機(jī)架式核心交換機(jī)/路由器的每一個(gè)單元,F(xiàn)orce10會(huì)返還購(gòu)買者其被認(rèn)證的碳信用額度,以平衡由于ExaScale在一年中的電流消耗所產(chǎn)生的溫室氣體排放,同時(shí)會(huì)為他的用戶提供機(jī)會(huì),返還碳信用額度從而平衡其下一年的排放。被作為參照的ExaScale E系列本身在節(jié)能方面有很好的成績(jī),Tolly Group不久之前的一份測(cè)試報(bào)告表明,在1,260個(gè)千兆以太網(wǎng)端口的最高配置下,F(xiàn)orce10 ExaScale E1200i產(chǎn)品每Gbps吞吐量的功耗為4.77 W。
 
節(jié)能是個(gè)老話題,之所以老生常談是因?yàn)橐恢睕](méi)有一個(gè)很好的大一統(tǒng)的解決方案。而現(xiàn)在的情況是云計(jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的依賴程度日益增加,就導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)與能源之間的矛盾日益尖銳。如何做好節(jié)能是廠商,用戶和標(biāo)準(zhǔn)組織都不能缺席的盛宴。
 
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