節(jié)能以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)成綠色數(shù)據(jù)中心新選擇

　　尋求更綠色的替代產(chǎn)品的數(shù)據(jù)中心管理員和設(shè)備廠商今年將開(kāi)始從一項(xiàng)旨在減少以太網(wǎng)設(shè)備耗電量的重要行動(dòng)中受益。IEEE802.3az(節(jié)能以太網(wǎng))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-lane1GbE和10GbE)增加低耗電閑置(LPI)模式。

　　數(shù)據(jù)中心是按最大負(fù)荷建設(shè)的，而不是高峰的時(shí)候經(jīng)常有過(guò)剩的容量。當(dāng)你需要的時(shí)候，有許多可用的服務(wù)器內(nèi)核解決一個(gè)大問(wèn)題是很好的。但是，保持這些服務(wù)器不間斷地運(yùn)行需要耗費(fèi)許多電力和冷卻的成本。

　　計(jì)算設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備過(guò)去一直有性能方面的基準(zhǔn)測(cè)試，而沒(méi)有明確的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。由于開(kāi)發(fā)的重點(diǎn)一直放在更高的性能方面，電力的消耗一直在迅速增長(zhǎng)，特別是自從GHz級(jí)處理器出現(xiàn)以來(lái)更是如此。美國(guó)環(huán)保局報(bào)告稱，數(shù)據(jù)中心的能源消耗從2000年至2006年增長(zhǎng)了一倍，預(yù)計(jì)到2011年再增長(zhǎng)一倍，因此節(jié)能問(wèn)題非常受關(guān)注。

　　當(dāng)工作量下降的時(shí)候就減少電源消耗。能夠以這樣的方式運(yùn)行一個(gè)計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施顯然可以得到節(jié)能的好處。例如，建造一個(gè)數(shù)據(jù)中心用于提供幾秒鐘之內(nèi)的股票報(bào)價(jià)。當(dāng)股票市場(chǎng)關(guān)閉的時(shí)候，服務(wù)器的利用率將非常低。讓電源消耗根據(jù)工作量按比例增加或者減少能夠把耗電量減少10倍，因?yàn)榉��?wù)器的平均利用率還不到高峰期工作容量的10%。

　　雖然美國(guó)環(huán)保局最近確定了服務(wù)器節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，但是，一直沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)衡量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的節(jié)能情況。因此，美國(guó)環(huán)保局希望聽(tīng)取得到美國(guó)能源部支持的勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室環(huán)境能源技術(shù)部的意見(jiàn)。勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的MikeBennett和BruceNordman選擇把這個(gè)任務(wù)交給IEEELANMAN網(wǎng)絡(luò)組。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)組發(fā)起了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目(Project802.3az)。

　　當(dāng)802.3工作組開(kāi)始節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)活動(dòng)的時(shí)候，考慮的意見(jiàn)之一是當(dāng)要求的數(shù)據(jù)速率低于高峰期的時(shí)候逐步減少以太網(wǎng)收發(fā)器的耗電量。經(jīng)過(guò)多次爭(zhēng)論之后，這個(gè)想法被放棄了，改為支持定義LPI模式和機(jī)制，以便迅速在全速運(yùn)行和低耗電閑置模式之間轉(zhuǎn)換。

　　采用這種方法，節(jié)能以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)不僅能夠改善數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的效率，而且還能提供標(biāo)準(zhǔn)化的信令機(jī)制。這個(gè)信令機(jī)制能夠讓物理層鏈路的任何一端的系統(tǒng)迅速地在正常運(yùn)行模式和LPI狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。

　　這個(gè)能力讓人們想起了局域網(wǎng)喚醒標(biāo)準(zhǔn)(這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)定義了神奇的數(shù)據(jù)包，可以遠(yuǎn)程發(fā)送這個(gè)數(shù)據(jù)包喚醒一臺(tái)處于休眠模式的電腦)。然而，節(jié)能以太網(wǎng)信令有更短的延遲，大約是10毫秒。

　　局域網(wǎng)鏈路一般利用率不到10%，甚至在高峰期利用率也不到100%。當(dāng)數(shù)據(jù)沒(méi)有發(fā)出的時(shí)候，較低速度的物理層(每秒10MB和每秒100MB)會(huì)停止發(fā)送，并且自動(dòng)消耗較少的電源。然而，更高速度的物理層，也就是與數(shù)據(jù)中心相關(guān)的物理層，在沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候繼續(xù)積極地傳輸，因此在閑置的時(shí)候也繼續(xù)耗電。

　　對(duì)于低速的標(biāo)準(zhǔn)，新的以太網(wǎng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)(IEEE802.3az)規(guī)定從鏈路一端的系統(tǒng)向另一端傳送LPI信號(hào)，在物理層電源本身僅提供少量的逐步的節(jié)省。但是，它能夠快速調(diào)整連接的設(shè)備的電源模式。

　　由于這些功能，從LPI模式過(guò)渡到活躍狀態(tài)所用的時(shí)間還不到在最初的物理層連接所用的時(shí)間的0.001%。在從睡眠到喚醒的轉(zhuǎn)換期間，節(jié)能以太網(wǎng)要求數(shù)據(jù)傳輸要等到物理層被喚醒的時(shí)候，這樣數(shù)據(jù)就不會(huì)丟失。

　　節(jié)能以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)還提供一個(gè)機(jī)制，把傳輸推遲的時(shí)間比指定的最低時(shí)間還要長(zhǎng)，允許延遲系統(tǒng)的喚醒時(shí)間，這可以使用IEEE802.1AB協(xié)議在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行協(xié)調(diào)。這允許更精細(xì)的和更靈活的在正常模式和LPI模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這個(gè)能力是未來(lái)的數(shù)據(jù)中心節(jié)能的一個(gè)強(qiáng)大的工具。<