綠化你的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備

在過(guò)去的幾年中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商就開(kāi)始強(qiáng)調(diào)能效特性。當(dāng)然，這在以前算不上什么。在總體的能耗方面，網(wǎng)絡(luò)連接的基礎(chǔ)設(shè)施與服務(wù)器或存儲(chǔ)器等簡(jiǎn)直無(wú)法同日而語(yǔ)，服務(wù)器的數(shù)量遠(yuǎn)比交換機(jī)要多，但網(wǎng)絡(luò)連接的能源耗費(fèi)可以占到總功耗預(yù)算的15%。

服務(wù)器在能源管理中，一直占據(jù)著重要地位，但如今的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備正在迎頭趕上。網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備不像服務(wù)器那樣有著復(fù)雜的能耗管理控制，它們必須時(shí)刻開(kāi)機(jī)并準(zhǔn)備接受數(shù)據(jù)通信。

此外，機(jī)架水平上的網(wǎng)絡(luò)連接能耗是很大的。如，思科公司的最大的企業(yè)級(jí)交換機(jī)Nexus 7000，其每機(jī)架可以耗用13千瓦。而一個(gè)13千瓦的機(jī)柜產(chǎn)生的熱量要比服務(wù)器機(jī)架更多，這足以喚起人們對(duì)冷卻的重視。相比之下，多數(shù)數(shù)據(jù)中心占據(jù)的服務(wù)器機(jī)架要耗用8到10千瓦。一般的機(jī)柜耗用約4千瓦。

廠商們已經(jīng)采用了一些與節(jié)能有關(guān)的特性，如高效的電源以及變速冷卻風(fēng)扇。但對(duì)于交換機(jī)而言，在能源管理領(lǐng)域，仍有不少限制。多數(shù)空閑交換機(jī)仍能耗用最高運(yùn)作電能的40%到60%。低于40%將會(huì)影響性能，除非用戶們?cè)敢饨邮苎舆t。但巨大的改進(jìn)已如箭在弦上，蓄勢(shì)待發(fā)。

更高效的技術(shù)

有利于提高能效的技術(shù)改進(jìn)在幾個(gè)領(lǐng)域逐漸顯現(xiàn)。隨著新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)，就會(huì)有更多種類的特性得以實(shí)施。其中的一些例子包括更模塊化的專用集成電路設(shè)計(jì)(ASIC)，這種技術(shù)可以將未用的交換機(jī)關(guān)閉，關(guān)閉的組件包括LED面板燈直至內(nèi)存中的地址表。

此外，硅技術(shù)中的普遍改進(jìn)將會(huì)使漏電最小化，并用新一代芯片逐漸提高能效。我們能夠使網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的功率，從100瓦降到10瓦。其它領(lǐng)域中的改進(jìn)也有助于提高能效。例如，軟件的效率現(xiàn)在也更高了，消耗的CPU周期更短，耗用的電能也更少。現(xiàn)在的硬件被設(shè)計(jì)得可以運(yùn)行在更高的運(yùn)作溫度，從而減少冷卻成本。

例如，據(jù)稱HP的ProCurve設(shè)備可以安全地運(yùn)行在130度的高溫，這個(gè)溫度要比其它的多數(shù)數(shù)據(jù)中心設(shè)備要高。這種趨勢(shì)受到IT管理人員需求的驅(qū)使，因?yàn)樗麄兿胧箶?shù)據(jù)中心運(yùn)行在更高的溫度。

在由單一廠商提供的布線機(jī)柜中，還有可能將運(yùn)行溫度進(jìn)一步提高，但是在溫度達(dá)到130度之前，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商需要很好的測(cè)試，特別要在數(shù)據(jù)中心的機(jī)架中進(jìn)行測(cè)試。在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和其它類型的設(shè)備緊靠著服務(wù)器時(shí)，沒(méi)有誰(shuí)知道它們是如何相互影響的。

更高級(jí)的電路監(jiān)視系統(tǒng)也有助于節(jié)省能源，擁有精細(xì)控制的管理工具也有助于省電。實(shí)時(shí)的電路和溫度監(jiān)視對(duì)于任何數(shù)據(jù)中心都是關(guān)鍵。任何管理人員都希望了解在出現(xiàn)異常情況時(shí)，在發(fā)生重大災(zāi)難之前，在第一時(shí)間了解真相。

可以對(duì)管理軟件進(jìn)行配置，通過(guò)鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議(LLDP)，使其可以識(shí)別特定的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，如VoIP電話。這種軟件可以在特定的時(shí)間自動(dòng)關(guān)閉以太網(wǎng)供電的VoIP手持設(shè)備，或者在工作日的終結(jié)時(shí)關(guān)閉相關(guān)的PC。

再舉另外一個(gè)例子。邊緣交換機(jī)一般都連接到兩臺(tái)路由器，用以實(shí)現(xiàn)冗余性，但管理員可以配置網(wǎng)絡(luò)，使其中的一臺(tái)路由器在夜間可以進(jìn)入低功耗的睡眠模式。進(jìn)入睡眠模式的路由器僅在需要時(shí)才能喚醒。

更好的標(biāo)準(zhǔn)

新出現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)有助于在網(wǎng)絡(luò)未使用期間節(jié)省能源，并有肋于比較不同產(chǎn)品的相對(duì)功效。新的IEEE P802.3az能效以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)(EEE)早在今年九月份就已經(jīng)得到核準(zhǔn)，在利用率很低時(shí)，它可以減少電力消耗從而提供最大的節(jié)省。

如今，以太網(wǎng)設(shè)備連續(xù)地在設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)，即使網(wǎng)絡(luò)通信已經(jīng)處于停頓狀態(tài)。支持EEE標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備將會(huì)定期地發(fā)送一個(gè)脈沖，但在其它時(shí)間會(huì)保持“安靜”，因而可以在空閑時(shí)段里節(jié)省超過(guò)90%的電能。在一個(gè)大型的網(wǎng)絡(luò)中，這無(wú)疑是一種巨大的節(jié)約。

新標(biāo)準(zhǔn)還準(zhǔn)許其它操作模式中的“速率降低”。例如，在一臺(tái)10Gb的交換機(jī)中，僅支持1Gb負(fù)載的個(gè)別端口就能夠從10Gb/s的速率降到需要支持1Gb/s速率的配置和節(jié)能狀態(tài)，直至網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)再次達(dá)到正常水平。

另外一種新出現(xiàn)的技術(shù)是，PCI-SIG的Multi-Root I/O虛擬化規(guī)范，它在機(jī)架范圍內(nèi)，使服務(wù)器可以訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)接口卡的一個(gè)共享池。通過(guò)高速的PCI Express總線就可以實(shí)現(xiàn)這種特性，因而從實(shí)質(zhì)上擴(kuò)展了服務(wù)器外部的PCI Express總線。在這里，不是每個(gè)服務(wù)器中都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口卡，而是可以訪問(wèn)機(jī)架中的網(wǎng)卡庫(kù)，你可以將某塊網(wǎng)卡的帶寬的一部分分配給某臺(tái)服務(wù)器，這種功能可以通過(guò)服務(wù)器廠商所提供的工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。

能耗的節(jié)省來(lái)自網(wǎng)絡(luò)利用率的提高，可以通過(guò)分割每個(gè)“虛擬網(wǎng)卡”的帶寬來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，這種節(jié)約也有網(wǎng)卡減少和交換機(jī)端口減少的功能。

能效等級(jí)

最后，能效的標(biāo)準(zhǔn)化衡量已經(jīng)開(kāi)始在某些網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備上出現(xiàn)了。例如，Juniper網(wǎng)絡(luò)公司就將能效等級(jí)包括到它的某些產(chǎn)品的數(shù)據(jù)記錄表中。能效等級(jí)(ECR)是一個(gè)草案規(guī)范，它由Juniper、Ixia等公司開(kāi)發(fā)。如今，思科和Juniper都支持電訊業(yè)界解決方案的能效等級(jí)規(guī)范。然而，不管是哪一種規(guī)范都沒(méi)有得到廣泛的接受。Juniper支持ECR，但卻并沒(méi)有將等級(jí)評(píng)定包括到其所有產(chǎn)品的數(shù)據(jù)表格中�；萜詹�沒(méi)有將上述的能效標(biāo)準(zhǔn)包括到其數(shù)據(jù)表中，因?yàn)橛脩魝儾⒉焕斫鈽?biāo)準(zhǔn)。

對(duì)上述規(guī)范的另外一個(gè)打擊是這些規(guī)范缺乏詳細(xì)的開(kāi)放性的等級(jí)評(píng)定方法。這意味著廠商們可以選擇等級(jí)評(píng)定公司，這些公司能夠使用最適合其需要的方法。增加能效的最簡(jiǎn)單方法是購(gòu)買新設(shè)備，但是這未必是一個(gè)可靠的選擇，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)管理員在作出購(gòu)買決策時(shí)除了考慮潛在的能源節(jié)省，還要考慮其它的因素，如當(dāng)前設(shè)備的剩余使用時(shí)間。

在考慮到服務(wù)器較多的情況時(shí)，能源成本節(jié)省15%確實(shí)可以省不少錢，但是如果交換機(jī)的機(jī)架不太多時(shí)，其總體上的節(jié)約并不太可觀。即使是使用單獨(dú)的某種機(jī)架，每千瓦的成本也無(wú)法證明升級(jí)是可取的。在短期的運(yùn)行中，多數(shù)單位并無(wú)法節(jié)約足夠的能源從而證明更換設(shè)備其是適當(dāng)?shù)�。因此，單位還是保持原來(lái)的狀況不變。

“綠化”網(wǎng)絡(luò)的四大方法

1、更新你的設(shè)備。思科估計(jì)其產(chǎn)品的能效每二到三年就會(huì)提升15%互20%。單單能源節(jié)省并不足以成為購(gòu)買新設(shè)備的理由，但是改善效率卻是定期更新的若干理由之一。

2、利用能效特性。這些特性可以隨廠商而變化，甚至可以根據(jù)型號(hào)而變化，所以在購(gòu)買之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行檢查。例如，思科的Nexus 7000交換機(jī)可以減少空卡插槽的能耗，但這種特性在其更為流行的Catalyst 6500系列交換機(jī)中卻無(wú)法使用。其它廠商，如惠普，允許你關(guān)閉空的插槽，但是這卻是一個(gè)手動(dòng)過(guò)程。Juniper網(wǎng)絡(luò)公司準(zhǔn)許管理員降低不使用的端口能耗，但它卻要求管理員編寫一段腳本，以便于在達(dá)到某種活動(dòng)閥值時(shí)降低能耗。

3、虛擬化。服務(wù)器的虛擬化可以增加網(wǎng)絡(luò)的利用率，并允許多個(gè)物理服務(wù)器共享一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)適配器，從而減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需要。在交換機(jī)方面，思科的虛擬交換系統(tǒng)準(zhǔn)許一臺(tái)交換機(jī)像像多臺(tái)交換機(jī)一樣工作，這意味著可以不只有一臺(tái)服務(wù)器連接到同樣的端口。這是可行的，因?yàn)槎鄶?shù)單位都會(huì)根據(jù)其峰值負(fù)載來(lái)提供交換功能。減少物理端口的總體數(shù)量可以降低總體的功耗。與此類似，惠普的虛擬連接(Virtual Connect)技術(shù)要求更少的網(wǎng)絡(luò)接口卡，可以減少布線需求，并增加網(wǎng)絡(luò)的利用率。

4、使用結(jié)構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。你應(yīng)重視遵循數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)(TIA-942)。該規(guī)范可以在一個(gè)分布式區(qū)域中定位連接到服務(wù)器、存儲(chǔ)器及其它IT設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備會(huì)不斷改進(jìn)，我們的網(wǎng)絡(luò)也會(huì)因此變得更加方便和智能，但是，網(wǎng)絡(luò)如同自然環(huán)境，需要我們對(duì)其進(jìn)行保護(hù)和綠化。