Data Centers'daki Büyülü Enerji Krizi

Veri merkezleri dijital ekonominin sınırsız sütunlarıdır, işletme bulut iş yüklerine her şeyi akış hizmetlerine desteklemektedir. Ancak elektrik için iştahları şaşırtıcıdır. Enerji Bakanlığına göre, veri merkezleri global elektrikten yaklaşık 1-2 tasarruf eder ve bu pay yapay zeka, 5G ve kenar hesaplama sürüşü talep ettiği gibi yükselir.

IEEE 802.3az Nasıl Çalışır: Teknik Vakfı

EEE, 2010 yılında IEEE 802.3az olarak onaylandığında, 100BASE-TX, 1000BASE-T ve 10GBASE-T gibi düşük güç boş (LPI) bir duruma girmek için Ethernet cihazlar sunuyor.

Low Power Idle (LPI) Mode

LPI sırasında, verici normal boş sinyalleri göndermeyi ve bunun yerine, güç kesintisini yaklaşık 4-6'dan daha düşük olan bir uyku durumuna girebilmeyi reddeder.

Wake-Up Timing ve Latency

EEE'nin önemli bir tasarım gereksinimi, LPI'dan aktif moda geçişin paket kaybı veya kabul edilemez geç saatlerden kaçınmak için yeterince hızlı olması gerektiğidir. Standart, VoIP veya finansal ticaret gibi 10 mikrosaniyeden daha az zaman ayırarak, ağ düzgün bir şekilde mühendisi tarafından sağlanır.

Gerçek Dünya Deployments'daki Enerji Tasarruflarını Ölçün

Bağımsız çalışmalar ve satıcılar testleri EEE'nin veri merkezi rafında ortalama port gücü tüketimine izin verdiğini doğruladılar.Sessiz trafik modelleri sırasında yayınlanan bir 2021 araştırma makalesi.For links that are idle more than the time-common in omurga-leaf architectures for Eastern-west traffic -% 90 approach.

Ölçekte, bu tasarruf bileşik. Google ve Microsoft dahil olmak üzere yaklaşık 60 metrik ton CO2 emisyonuna eşdeğer, 10.000 10GbE limanları ile orta büyüklükte bir veri merkezi, yıllık 80.000 kWh'nin üzerinde ağ enerji faturasını yılda 80.000 kWh'den fazla bir şekilde azaltabilir.

Daha fazla okuma için, [[0)IEEE 802.3az-2010 standardı), LPI mekanizması ve ESFLT:2 Yasarence Berkeley Ulusal Laboratuvarının veri merkezi enerji verimliliğine ilişkin rehberi) daha geniş bir güç yönetimi stratejilerine entegre etmek için en iyi uygulamalar sunar.

Data Center Opera Opera Operatörler için En İyi Uygulamaları

Donanım Uyumluluk ve Şirketware Updates

EEE, Cisco, Arista, Juniper ve Broadcom gibi satıcılardan gelen tüm modern sunucu NIC'ler ve veri merkezi anahtarlarını destekledi; EEE, bağlantının her iki ucunda da açıkça etkinleştirilmelidir; eğer bir cihaz destek olmazsa, özellikle 10GBASE-T PHYs için geri döner.

Yapılama ve İzleme

Ağ yöneticileri, EEE'nin tüm üyelerde (LACP) dikkatli bir şekilde kullanılmasını sağlarken, EEE bir bağlantı aggregasyon grubu, genel yük dengeleme algoritması gibi bazı bağlantıların boş kalmasına neden olabilir. EEE'yi tüm üyelerde kullanarak, gerçek güç tasarrufu ve telemetri akışları ölçmek için devre dışı bırakılabilir.

Uygulama Hassasiyeti

Latency-sensitive workloads – yüksek frekanslı ticaret, gerçek zamanlı analitik veya bazı endüstriyel kontrol uygulamaları gibi – EEE'nin kritik bağlantılarda devre dışı kalması gerekir. Ancak, modern EEE uygulamaları alt-mikrosaniyeli uyanma-up, kontrol edilen trafik testleri için ihmal edilebilir bir jitter sunar.

Meydanlar ve Sınırlar

EEE bir panacea değildir. Bir sınırlama, enerji tasarrufunun bağlantı kullanımı arttıkça azaltıldığıdır. ağır olarak kullanılan bağlantılar (örneğin,% 70'in üzerinde), PHY, LPI'da küçük zaman harcar, bu nedenle genel güç azaltımı mütevazıdır.

Başka bir meydan okuma 10GBASE-T ve SFP+ doğrudan ihtiyaç duyulan bakır (DAC) kablolar arasında karşılıklılık sağlar. 10GBASE-T tamamen EEE, SFP+ DACs genellikle PHY'yi atlar ve böylece EEE'yi en aza indirmeyi planlayamaz.

bakırın ötesine bakıldığında, Optik Ethernet için EEE (örneğin, 25GbE, 40GbE, 100GbE) daha sonra değişikliklerde standartlaştırılmıştı (IEEE 802.3bj, 802.3bm). Bu, LPI'dan ziyade “PHY düşük güç modu” olarak adlandırılan farklı bir mekanizma kullanıyor, ancak enerji tasarrufu prensibi aynı.

Yeşil Veri Merkezi Girişiminde EEE Rolü

Enerji-Efficient Ethernet, veri merkezleri için AB Davranışı Yasası ve ABD EPA ENERJİ'nin veri merkezi ekipmanı için bir bileşik etki yaratarak, EEE operatörlerin BT yüklerini hesaplamaya ve depolamaya daha fazla ayırmasına olanak tanır, genel Güç Kullanımı Etkililiği artırmak (PUE).

Net-zero karbon hedeflerini takip eden kuruluşlar için, EEE'yi entegre etmek düşük maliyetli, yüksek hacimli bir adımdır. sunucuların veya soğutma sistemlerinin aksine, EEE'nin genellikle bir yazılım veya donanım değişikliği olmadan EEE'yi sanal NIC'ler ve çıplak metal örneklerine varsayılan olarak sunar.

802.3az'ın Ötesinde: IEEE 802.3bz ve 802.3cd ile Future-Proofing

Endüstri, EEE ilkeleri üzerine inşa edilen enerji verimliliği mekanizmalarına sahip olmaya devam ediyor, ancak daha yüksek hızlar ve daha kısa mesafeler için optimize edilmiş durumda 25GbE ve 50GbE, 1 mikrosaniye altında güç azaltımı için “düşük güç antrenmanı” kullanıyor.

Veri merkezleri 25GbE/100GbE topolojilere göç ettiğinde, operatörler EEE-aktif optik ve PHYs için plan yapmalıdır.TheurFLT:0)IEEE 802.3 çalışma grubu , enerji verimliliğini her yeni değişiklikte geliştirmeye devam ediyor, bu güç tasarrufunın bant genişliği talepleriyle yaygın olarak kabul edilebilir bir sonraki nesil EEE'nin küresel veri merkezini %30-40 oranında azaltabileceğini bildirdi.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

IEEE 802.3az Enerji-Efficient Ethernet, elektrik kullanımında ölçülebilir bir azalma sağlar, karbon emisyonlarını azaltmak ve modern donanımda, performanstan ödün vermeden, boş limanları düşük güç durumuna yerleştirmek ve onları sadece gerektiğinde uyandırmak için, EEE bir sonraki nesil hızlarının temel öğesi olmalıdır.

Ek kaynaklar:0)U.S. Enerji Veri Merkezi Enerji Verimliliği Bölümü[Döntilmiş:2) ve [[Dönetici Merkezlerinde Enerji Verimli Ethernet (BilimselDirect, 2021) ).