綠化你的網(wǎng)絡連接設備

在過去的幾年中，網(wǎng)絡設備廠商就開始強調(diào)能效特性。當然，這在以前算不上什么。在總體的能耗方面，網(wǎng)絡連接的基礎設施與服務器或存儲器等簡直無法同日而語，服務器的數(shù)量遠比交換機要多，但網(wǎng)絡連接的能源耗費可以占到總功耗預算的15%。

服務器在能源管理中，一直占據(jù)著重要地位，但如今的網(wǎng)絡連接設備正在迎頭趕上。網(wǎng)絡連接設備不像服務器那樣有著復雜的能耗管理控制，它們必須時刻開機并準備接受數(shù)據(jù)通信。

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

廠商們已經(jīng)采用了一些與節(jié)能有關的特性，如高效的電源以及變速冷卻風扇。但對于交換機而言，在能源管理領域，仍有不少限制。多數(shù)空閑交換機仍能耗用最高運作電能的40%到60%。低于40%將會影響性能，除非用戶們愿意接受延遲。但巨大的改進已如箭在弦上，蓄勢待發(fā)。

更高效的技術

有利于提高能效的技術改進在幾個領域逐漸顯現(xiàn)。隨著新產(chǎn)品進入市場，就會有更多種類的特性得以實施。其中的一些例子包括更模塊化的專用集成電路設計(ASIC)，這種技術可以將未用的交換機關閉，關閉的組件包括LED面板燈直至內(nèi)存中的地址表。

此外，硅技術中的普遍改進將會使漏電最小化，并用新一代芯片逐漸提高能效。我們能夠使網(wǎng)絡連接設備的功率，從100瓦降到10瓦。其它領域中的改進也有助于提高能效。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�，F(xiàn)在的硬件被設計得可以運行在更高的運作溫度，從而減少冷卻成本。

例如，據(jù)稱HP的ProCurve設備可以安全地運行在130度的高溫，這個溫度要比其它的多數(shù)數(shù)據(jù)中心設備要高。這種趨勢受到IT管理人員需求的驅使，因為他們想使數(shù)據(jù)中心運行在更高的溫度。

在由單一廠商提供的布線機柜中，還有可能將運行溫度進一步提高，但是在溫度達到130度之前，網(wǎng)絡設備供應商需要很好的測試，特別要在數(shù)據(jù)中心的機架中進行測試。在網(wǎng)絡互聯(lián)和其它類型的設備緊靠著服務器時，沒有誰知道它們是如何相互影響的。

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

可以對管理軟件進行配置，通過鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議(LLDP)，使其可以識別特定的網(wǎng)絡設備，如VoIP電話。這種軟件可以在特定的時間自動關閉以太網(wǎng)供電的VoIP手持設備，或者在工作日的終結時關閉相關的PC。

再舉另外一個例子。邊緣交換機一般都連接到兩臺路由器，用以實現(xiàn)冗余性，但管理員可以配置網(wǎng)絡，使其中的一臺路由器在夜間可以進入低功耗的睡眠模式。進入睡眠模式的路由器僅在需要時才能喚醒。

更好的標準

新出現(xiàn)的標準有助于在網(wǎng)絡未使用期間節(jié)省能源，并有肋于比較不同產(chǎn)品的相對功效。新的IEEE P802.3az能效以太網(wǎng)標準(EEE)早在今年九月份就已經(jīng)得到核準，在利用率很低時，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)設備連續(xù)地在設備之間傳輸數(shù)據(jù)，即使網(wǎng)絡通信已經(jīng)處于停頓狀態(tài)。支持EEE標準的設備將會定期地發(fā)送一個脈沖，但在其它時間會保持“安靜”，因而可以在空閑時段里節(jié)省超過90%的電能。在一個大型的網(wǎng)絡中，這無疑是一種巨大的節(jié)約。

新標準還準許其它操作模式中的“速率降低”。例如，在一臺10Gb的交換機中，僅支持1Gb負載的個別端口就能夠從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)絡活動再次達到正常水平。

另外一種新出現(xiàn)的技術是，PCI-SIG的Multi-Root I/O虛擬化規(guī)范，它在機架范圍內(nèi)，使服務器可以訪問網(wǎng)絡接口卡的一個共享池。通過高速的PCI Express總線就可以實現(xiàn)這種特性，因而從實質上擴展了服務器外部的PCI Express總線。在這里，不是每個服務器中都有一個網(wǎng)絡接口卡，而是可以訪問機架中的網(wǎng)卡庫，你可以將某塊網(wǎng)卡的帶寬的一部分分配給某臺服務器，這種功能可以通過服務器廠商所提供的工具來實現(xiàn)。

能耗的節(jié)省來自網(wǎng)絡利用率的提高，可以通過分割每個“虛擬網(wǎng)卡”的帶寬來實現(xiàn)，當然，這種節(jié)約也有網(wǎng)卡減少和交換機端口減少的功能。

能效等級

最后，能效的標準化衡量已經(jīng)開始在某些網(wǎng)絡連接設備上出現(xiàn)了。例如，Juniper網(wǎng)絡公司就將能效等級包括到它的某些產(chǎn)品的數(shù)據(jù)記錄表中。能效等級(ECR)是一個草案規(guī)范，它由Juniper、Ixia等公司開發(fā)。如今，思科和Juniper都支持電訊業(yè)界解決方案的能效等級規(guī)范。然而，不管是哪一種規(guī)范都沒有得到廣泛的接受。Juniper支持ECR，但卻并沒有將等級評定包括到其所有產(chǎn)品的數(shù)據(jù)表格中�；萜詹�沒有將上述的能效標準包括到其數(shù)據(jù)表中，因為用戶們并不理解標準。

對上述規(guī)范的另外一個打擊是這些規(guī)范缺乏詳細的開放性的等級評定方法。這意味著廠商們可以選擇等級評定公司，這些公司能夠使用最適合其需要的方法。增加能效的最簡單方法是購買新設備，但是這未必是一個可靠的選擇，因為網(wǎng)絡管理員在作出購買決策時除了考慮潛在的能源節(jié)省，還要考慮其它的因素，如當前設備的剩余使用時間。

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

“綠化”網(wǎng)絡的四大方法

1、更新你的設備。思科估計其產(chǎn)品的能效每二到三年就會提升15%互20%。單單能源節(jié)省并不足以成為購買新設備的理由，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)型號而變化，所以在購買之前應當進行檢查。例如，思科的Nexus 7000交換機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系列交換機中卻無法使用。其它廠商，如惠普，允許你關閉空的插槽，但是這卻是一個手動過程。Juniper網(wǎng)絡公司準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，以便于在達到某種活動閥值時降低能耗。

3、虛擬化。服務器的虛擬化可以增加網(wǎng)絡的利用率，并允許多個物理服務器共享一個或多個網(wǎng)絡適配器，從而減少網(wǎng)絡設備的需要。在交換機方面，思科的虛擬交換系統(tǒng)準許一臺交換機像像多臺交換機一樣工作，這意味著可以不只有一臺服務器連接到同樣的端口。這是可行的，因為多數(shù)單位都會根據(jù)其峰值負載來提供交換功能。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)技術要求更少的網(wǎng)絡接口卡，可以減少布線需求，并增加網(wǎng)絡的利用率。

4、使用結構化的網(wǎng)絡設計。你應重視遵循數(shù)據(jù)中心的基礎架構標準(TIA-942)。該規(guī)范可以在一個分布式區(qū)域中定位連接到服務器、存儲器及其它IT設備的網(wǎng)絡連接設備。

網(wǎng)絡連接設備會不斷改進，我們的網(wǎng)絡也會因此變得更加方便和智能，但是，網(wǎng)絡如同自然環(huán)境，需要我們對其進行保護和綠化。