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綠化網絡連接設備及四大方法

2013年04月03日00:40 閱讀: 15783 次
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速率的配置和節能狀態,直至網絡活動再次達到正常水平。


另外一種新出現的技術是,PCI-SIG的Multi-Root I/O虛擬化規范,它在機架范圍內,使服務器可以訪問網絡接口卡的一個共享池。通過高速的PCI Express總線就可以實現這種特性,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絡接口卡,而是可以訪問機架中的網卡庫,你可以將某塊網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。

能耗的節省來自網絡利用率的提高,可以通過分割每個“虛擬網卡”的帶寬來實現,當然,這種節約也有網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開始在某些網絡連接設備上出現了。例如,Juniper網絡公司就將能效等級包括到它的某些產品的數據記錄表中。能效等級(ECR)是一個草案規范,它由Juniper、Ixia等公司開發。

如今,思科和Juniper都支持電訊業界解決方案的能效等級規范。然而,不管是哪一種規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品的數據表格中。惠普并沒有將上述的能效標準包括到其數據表中,因為用戶們并不理解標準。

對上述規范的另外一個打擊是這些規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,因為網絡管理員在作出購買決策時除了考慮潛在的能源節省,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,多數單位并無法節約足夠的能源從而證明更換設備其是適當的。因此,單位還是保持原來的狀況不變。

“綠化”網絡的四大方法

1、更新你的設備。

思科估計其產品的能效每二到三年就會提升15%互20%。單單能源節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絡的利用率,并允許多個物理服務器共享一個或多個網絡適配器,從而減少網絡設備的需要。在交換機方面,思科的虛擬交換系統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,因為多數單位都會根據其峰值負載來提供交換功能。

減少物理端口的總體數量可以降低總體的功耗。與此類似,惠普的虛擬連接(Virtual Connect)技術要求更少的網絡接口卡,可以減少布線需求,并增加網絡的利用率。

4、使用結構化的網絡設計。

你應重視遵循數據中心的基礎架構標準(TIA-942)。該規范可以在一個分布式區域中定位連接到服務器、存儲器及其它IT設備的網絡連接設備。

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

在過去的幾年中,網絡設備廠商就開始強調能效特性。當然,這在以前算不上什么。在總體的能耗方面,網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,服務器的數量遠比交換機要多,但網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,一直占據著重要地位,但如今的網絡連接設備正在迎頭趕上。網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據通信。

此外,機架水平上的網絡連接能耗是很大的。如,思科公司的最大的企業級交換機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,多數數據中心占據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。

廠商們已經采用了一些與節能有關的特性,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。

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。隨著新產品進入市場,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,軟件的效率現在也更高了,消耗的CPU周期更短,耗用的電能也更少。現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數據中心設備要高。這種趨勢受到IT管理人員需求的驅使,因為他們想使數據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,網絡設備供應商需要很好的測試,特別要在數據中心的機架中進行測試。在網絡互聯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。

更高級的電路監視系統也有助于節省能源,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視對于任何數據中心都是關鍵。任何管理人員都希望了解在出現異常情況時,在發生重大災難之前,在第一時間了解真相。

可以對管理軟件進行配置,通過鏈路層發現協議(LLDP),使其可以識別特定的網絡設備,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,用以實現冗余性,但管理員可以配置網絡,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

新出現的標準有助于在網絡未使用期間節省能源,并有肋于比較不同產品的相對功效。新的IEEE P802.3az能效以太網標準(EEE)早在今年九月份就已經得到核準,在利用率很低時,它可以減少電力消耗從而提供最大的節省。

如今,以太網設備連續地在設備之間傳輸數據,即使網絡通信已經處于停頓狀態。支持EEE標準的設備將會定期地發送一個脈沖,但在其它時間會保持“安靜”,因而可以在空閑時段里節省超過90%的電能。在一個大型的網絡中,這無疑是一種巨大的節約。

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