以綠色通訊方案達成環保節能 兼顧效能、總持有成本及網路復原力

2008-08-05
綠色環保已成為全體人類均須面對的重要議題,除了國際組織、政府機關、及各類社會公益團體以外,全球企業也漸漸意識到環保行動與永續經營的密不可分,開始積極參與現今的各項綠色活動,並具體落實環保節能的口號,以符合許多新出爐的環保規章。許多企業最常採用的作法,是從己身的IT營運設備下手,直接縮減碳排放量和能源消耗,並且仰賴創新科技的協助來兼顧環保與獲利。

全球知名市場研究調查公司Gartner曾在研究報告中指出,目前全球約有2%的二氧化碳排放量來自資訊通訊產業(ICT)。個人電腦、伺服器、冷卻設備、固定和行動式行動電話系統、區域網路、辦公室通訊系統和印表機等裝置都會製造出大量的二氧化碳。Gartner更進一步指出,ICT產業所製造的二氧化碳排放量與航空業不相上下。這個驚人結果對通訊應用的進化來說,是一個很重要的啟發,實施「綠色通訊」來縮減能源消耗及對環境的損害已經是勢在必行。  

本文將以企業網路設備的角度,探討綠色通訊達成環保節能的可行性。  

企業通訊設備達成節能的作法  

多年來通訊技術在設計、部署和維護複雜的全球網路上扮演著重要的角色。相較於其他IT設備來說,通訊設備並非傳統認知的高耗能設備,仍需要相當的能源來支撐,尤其在大型企業中,通訊網路和設備對整體環境的要求較嚴苛,也帶來更多能源消耗的需求。這個問題不容忽視,應採用具體作法來加以改善。

從軟體面縮減不必要的硬體設備  

企業網路常常涵蓋許多必須的硬體設備,如各式路由器、交換器、伺服器、終端設備等等,而它們往往需要長時間(甚至全天24小時)地運作。假設這些硬體的存在都有其必要性,那麼可以試著從軟體面切入,巧妙地節約能源。例如企業用戶可透過採用改良的網路控管軟體來提升效率、縮減能源損耗。  

一般而言,網路設備或節點在夜間的流量相較於日間高峰時段的流量為低,因此,在流量較低或無流量的期間,全部或部分的網路設備可被設置為節能模式,到日間再恢復為正常模式。企業一旦擁有這樣的概念就能節約不少的能源。  

更進階的方式就是將原本硬體才擁有的功能移轉至軟體,如此一來企業就不需配置太多的硬體,僅需用軟體設備即可達到一樣的效果。目前市面上已經有許多通訊服務供應商推出類似的產品與服務,例如目前最熱門的「整合通訊」概念,目的就在於協助企業提升商務效率,同時達到節能效果。

從硬體面挑選網路設備與周邊  

網路的逐漸普及和進步讓人們體驗到通訊的便捷,但如果在享受這份便捷的同時,每月還需繳付高額的電費,使用大量電力不僅對環保不利,更是瘦了業者的荷包。所以網路設備的能源耗損從根本上來看,仍需從硬體—也就是網路設備本身及其周邊著手進行。  

如果一個基地台或伺服器機房中擁有多台核心路由交換機,整年下來所消耗掉的電量是十分驚人的,光是電費的數目可能就足以投資新的硬體設備。而且為了確保整體設備的正常運作,許多用戶還會安裝空調或冷卻系統等大耗電量的輔助設備。因此,尤其對規模較大的用戶來說,網路設備或機房的節能可以從伺服器、核心網路設備(包括交換機和路由器),以及空調等部分下手。  

針對核心網路設備而言,現在已經有一些高效能網路設備可符合能源效益,藉著獨特的研發設計,這些解決方案可在不影響甚至提高效能的前提下縮小設備尺寸。這樣一來,不僅可以降低耗電量,更能有效減少散熱和冷卻的能源消耗。

評估綠色通訊節能的可行性  

上文探討了從軟體面達成通訊節能的作法,但企業用戶卻仍然對實際執行面產生許多質疑。由於企業的本質是節省成本賺取獲利,倘若節能和營運目標的操作背道而馳,那麼就本末倒置了。我們不難想像企業決策者會審慎評估採用綠色通訊解決方案,是否意味著必須付出更多的成本,而其節能的實際成效究竟能否達成期許的目標,這些考量都可能是造成企業對綠色通訊卻步的原因。  

為了破除這樣的迷思,我們可以針對企業用戶最在乎的網路特性,包括效能、網路回復力以及總營運成本,三大方面探討綠色通訊的具體可行性,並列出這些解決方案可能遭遇的挑戰及因應方法。

滿足企業用戶的網路需求  

◆目標一:足夠的網路效能  

若要能在降低能源消耗的前提下維持相同、甚至更高的網路效能,採用配有乙太網路供電(PoE)的交換器是一項非常有效的作法。以北電所研發的這類交換器為例,其中含有的多元PoE電力管理功能可讓網路管理者輕鬆控管配置企業交換器,設定電力限度、電力優先使用權限以及各種乙太供電層級,進而帶來提昇網路效能的優勢。  

綠色交換器的易管理性也是一項評估重點。透過命令列介面(CLI)、Java裝置管理器和以網頁為基礎的介面來管理企業網路交換系統,將可大幅強化電力使用及管理的彈性。有些廠商提供更進階的效能控管機制,可在運作中有效回報每埠的用電概況,做為網路效能評估的參考。

◆目標二:節省總持有成本  

若從節省成本的角度來看,則應該檢視每個PoE埠所消耗的能源達到什麼程度。根據The Tolly Group近期所發表的一份研究測試報告指出,比較48埠供電交換器於每埠提供15.4W最大功率的狀況下,北電的ERS4500系列產品,相較於市面上其他類似產品,可協助企業在每PoE埠省下約美金237元的電費。  

另外還可透過在乙太網路上部署具環保特性的裝置(包括PoE),以降低電力耗損與散熱。耗電量是企業用戶選擇網路設備的核心考量,The Tolly Group的報告也指出,北電的ERS供電交換器解決方案每小時平均消耗約38W,相較於市面上其他類似產品卻需要耗費這個數目的1.7~2.25倍。  

而先前提到的冷卻系統部分,倘若企業部署越多的設備和裝置,就意味著更多的冷卻系統需求。The Tolly Group也針對這個部分進行了測試,發現在3年的運作時間裡,北電的解決方案在3年期間所需的電量足足比市場競爭者少了41%~56%。從這個角度來看,不難發現更低廉的總持有成本,就反映出整個網路設備系統配置夠不夠「環保節能」了。

◆目標三:網路的回覆力  

網路的回覆力也是網路運作效能的一大關鍵,然而如何在達到環保目的的同時,還可維持網路回覆力的一定水準,就必須憑藉綠色通訊解決方案供應商的研發設計功力。談到快速的回覆能力,比如在某些狀況下,PoE埠必須關閉來保護供電交換器並能於狀況排除後快速恢復運作,藉以降低因過長中斷帶來的損失。

因應挑戰的實際作法  

◆計算出投資報酬率  

如果擔心綠色通訊解決方案的整體縮減耗能率不如預期,在網路部署前或部署中就可以利用投資報酬率(ROI)的計算結果進行評估。許多廠商就開發出計算軟體,協助企業IT專業人員分析綠色網路解決方案的投資報酬率、瞭解如何縮減網路能源消耗。  

舉例而言,北電的綠色計算器就計算出,採用北電綠色解決方案部署一個供應2,500名使用者的企業網路、內含桌上型電腦和IP電話系統,在5年的營運中可為業者省下接近美金200萬元的成本。這種計算的模式可做為企業總營運成本分析的一個核心要件。  

另一方面,從環保的角度來看,若以供應2,500位使用者的網路系統為例,5年後約可縮減7,106公噸的二氧化碳排放量,這個數量相當於150輛大型汽車或249輛小型汽車在5年間每部行駛10萬英哩的碳排放量的加總。有這樣的具體數字佐證,便可幫助業者選出最合適自己的綠色通訊解決方案。  

◆以虛擬化模式管理  

虛擬化的數據中心非但能提高能源使用效率,也對逐漸進入空頭市場的經濟有相當的益處。藉由虛擬化的方式,將大量硬體的功能達到軟體化的效果,就可以節能。  

虛擬化直接帶來的就是簡化的網路,而這通常是企業用戶所夢寐以求的,用戶不但可藉此節省部署的成本,通常還可直接在既有的設備上進行擴充。交換器的虛擬化服務設計,可利用防火牆、應用交換器和SSL-加速組件等裝置,整合多項功能並虛擬化至單一裝置上,進行管理並將之供應至不同的企業部門或工作小組。另外,結合數據中心伺服器和儲存軟體的功能也能夠加強虛擬化。  

結語  

全球企業紛紛採用綠色環保技術來進行各項商務,目標都是希望能夠節省能源、減少廢棄物量,並避免使用或產生會危害環境的物質,其中ICT產業也加入了這個行列。現階段企業在網路設備上達成節能的作法即朝向「軟硬兼施」著手,一方面巧妙地利用軟體功能免除冗餘的硬體陳設,另一方面則透過硬體的部署或升級,達成期望的效果。  

在實際應用上,企業永遠擔心的是環保考量會帶來更大的成本支出負擔,或者部署後的效果不如預期、甚至降低原有的效能。不過令人放心的是,綠色通訊解決方案供應商已經漸漸開發出具足夠網路效能、可有效節省成本,並擁有網路回覆力的產品與服務,讓企業可以大膽且放心地部署這類的設備。另外,企業現在還可以藉由計算投資報酬率和虛擬化模式經營的方式,時時監測、評估甚至調整自己的綠色通訊解決方案,真正落實企業的環保實務。

“現階段企業在網路設備上達成節能的作法即朝向「軟硬兼施」著手,一方面巧妙地利用軟體功能免除冗餘的硬體陳設,另一方面則實際地透過硬體的部署或升級,達成期望的效果。”

(本文作者為北電企業網路事業部產品技術資深經理)


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