《電子技術(shù)應用》
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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。
Abstract:
Key words :

節(jié)能" title="網(wǎng)絡節(jié)能">網(wǎng)絡節(jié)能是什么?是單個設備的效能增加,功耗減小;是網(wǎng)絡架構(gòu)的優(yōu)化部署;也是網(wǎng)絡與業(yè)務更好的融合與促進,更是整個網(wǎng)絡對地球未來發(fā)展的承諾。

“地球一小時(Earth Hour)”倡導在每年3月最后一個星期六20:30-21:30熄燈一小時,表明該組織或個人對應對氣候變化行動的支持。這項活動從2007年開始,逐漸風靡全球,也喚起了很多人對綠色環(huán)保的意識。

環(huán)保與IT可不是兩回事兒,據(jù)分析公司Gartner稱,能源相關成本大約占到總數(shù)據(jù)中心開支的12%,并且是數(shù)據(jù)中心內(nèi)增長最快的一項。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標準推進節(jié)能

網(wǎng)絡的節(jié)能標準一向比較緩慢,而去年通過的節(jié)能以太網(wǎng)標準(IEEE 802.3az,Energy-Efficient Ethernet)幾乎可以說是這個范圍內(nèi)第一個通過的標準,這個標準的通過整整用了四年的時間。這個標準將給全部以太網(wǎng)BASE-T收發(fā)器(100Mb、1GbE和10GbE)和背板物理層標準(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)有支持該標準的產(chǎn)品上市,其中,Asus支持802.3az EEE節(jié)能標準的主板目前包括M4A89、M4A88、M4A87TD三大系列,分別基于AMD 890GX、880G、870芯片組,聲稱可在網(wǎng)絡利用率較低的時候?qū)⑶д滓蕴W(wǎng)絡所需的能耗從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)絡交換機,使用EEE高效以太網(wǎng)標準。在該系列中,Broadcom PHY芯片為新標準提供了重大支持。不過,HP宣布其第二代支持媒體訪問控制、10G和千兆以太網(wǎng)功能的65nm AISC也會提高這些交換機的能效,這主要依靠芯片較好的門控技術(shù)。Tolly集團的一份分析報告顯示,采用EEE標準的惠普E5400和E8200交換機,每Gb消耗2.1~2.3 W。

Realtek推出支持802.3az EEE標準的千兆以太網(wǎng)單芯片控制器RTL8111E,在低耗電模式下關閉閑置的傳送或接收端電路,耗電量僅需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標準有異曲同工之妙。Avaya中國公司數(shù)據(jù)產(chǎn)品業(yè)務拓展總監(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,通過軟件方式把端口的功率下降,在保證連通性的同時功率下降;PoE環(huán)境下,當全工作時全功率供電;閑置時,把功率調(diào)整到最低的性能,相當于燈光調(diào)節(jié)一樣,既保證網(wǎng)絡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,這種方式的對能源的節(jié)約量相當?shù)目捎^。PoE是未來的發(fā)展趨勢,在PoE情況下,Avaya的軟件可以根據(jù)優(yōu)先級別為網(wǎng)絡設備選擇全開,全關或者自動調(diào)節(jié)的狀態(tài)。“用戶可以在網(wǎng)管軟件平臺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未來將會有支持EEE標準的產(chǎn)品面世。

Broadcom還在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡設備與支持802.3az EEE標準的設備之間搭了一座橋——專有的AutoGrEEEn技術(shù),這個技術(shù)為傳統(tǒng)網(wǎng)絡設備提供了一條更快的遷移途徑。AutoGrEEEn技術(shù)直接在Broadcom PHY中實現(xiàn)EEE標準,并在與非EEE MAC器件連接時,允許這些器件處于EEE模式,而無需改變這些器件。這一項技術(shù)能幫助客戶僅通過改變PHY器件,就使已有網(wǎng)絡設備變得與EEE標準兼容。Broadcom本身支持802.3az EEE標準的芯片解決方案比較多:涵蓋從入門級非管理式到企業(yè)級和城域級交換機的交換芯片;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)絡接口控制器(C-NIC)。

IEEE 802.3az通過了一段時間,但在記者的走訪過程中,該標準的認知度還不是很高,很多用戶都表示還沒有聽說過。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IEEE 802.3az標準的支持。Gartner數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡與通信首席分析師Naresh Singh先生也表達對這個標準在數(shù)據(jù)中心應用的擔心,“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”的機制并不能很好的契合。”目前對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡的影響也不會很大。

節(jié)能不只是單個設備的力量
 
單個產(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)絡大中國區(qū)市場總監(jiān)陳凱強調(diào)了從架構(gòu)設計的角度來實現(xiàn)節(jié)能。“有的時候,從單一設備的角度來看很節(jié)能,但如果在一個數(shù)據(jù)中心里,這樣的設備要部署幾十臺甚至上百臺,這樣的累計效果也不會節(jié)能,所以瞻博網(wǎng)絡在數(shù)據(jù)中心的能提供一個簡化的網(wǎng)絡架構(gòu),去幫助客戶降低設備的數(shù)量,所有的端口都用到業(yè)務相關的服務器,存儲,應用加速系統(tǒng),安全系統(tǒng)。”他還給用戶一個忠告:“客戶需要避免一個誤區(qū),就是追求單一設備節(jié)能的極限,卻忽略了架構(gòu)設計所帶來的效果。”
 
Force10網(wǎng)絡公司除了對設備和操作系統(tǒng)進行調(diào)試,還開展了一項“碳平衡交換機/路由器倡議計劃”,旨在為用戶提供碳信用額度以彌補其能源消耗。對于在2011財年銷售出的Force10 ExaScale E系列機架式核心交換機/路由器的每一個單元,F(xiàn)orce10會返還購買者其被認證的碳信用額度,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,同時會為他的用戶提供機會,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,Tolly Group不久之前的一份測試報告表明,在1,260個千兆以太網(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)能是個老話題,之所以老生常談是因為一直沒有一個很好的大一統(tǒng)的解決方案。而現(xiàn)在的情況是云計算和移動互聯(lián)網(wǎng)對網(wǎng)絡的依賴程度日益增加,就導致網(wǎng)絡與能源之間的矛盾日益尖銳。如何做好節(jié)能是廠商,用戶和標準組織都不能缺席的盛宴。
 
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