【干货】交换机节能如何更合理？

设备节能模式

根据不同用户的不同使用场景及应用需求，设备提供灵活可配的标准节能、基本节能、深度节能三种节能模式供用户选择。

a) 标准节能模式：设备运行过程默认启用的节能技术，对运行维护、场景无特殊要求，适合在网络核心、业务繁忙场景启用。

b) 基本节能模式：设备根据设备使用的动态变化情况动态检测，对相关未用器件启用关断、休眠操作，主要影响未配置业务用户、或用户不在线情况下的启动速度。

c) 深度节能模式：对相关未用器件启用关断、休眠操作，对正常业务启动动态能耗调节，根据业务情况自动调整，在接入或某些场景下对性能、反应时间允许范围内的场景下使用。

电接口节能

设备总是以一定功率为每个接口供电，即使接口处于业务空闲状态，造成电能的浪费。配置电接口的能效以太网、端口自动休眠功能，当接口处于业务空闲状态时，设备将会自动调节接口供电，这样能够有效利用供给接口的电能，节省设备的总体能耗；当接口开始正常传输数据时，则恢复正常供电。

光接口节能

激光器自动关断ALS(Automatic Laser Shutdown)功能，通过检测光口的LOS（Loss of Signal）信号来控制光模块激光器的发光，若检测到光口的LOS信号后，自动关闭光模块激光器，以达到节能的目的。

风扇智能调速

设备采用智能风扇调速策略，监测设备关键器件温度，当设备内部某敏感器件温度高于设定值则增加风扇转速，当设备内部某敏感器件温度均低于设定值则降低转速，最终控制设备恒定在稳定的状态中，达到节能且降低噪声的目的。

1.1.2 能效以太网

能效以太网EEE (Energy Efficient Ethernet) ，美国电气和电子工程师协会2010年通过的IEEE802.3az标准，这个标准给全部以太网BASE-T收发器(100M、1G和10G)和背板物理层增加低耗电闲置(LPI)模式。也就是说，让以太网在空闲状态时降低网络连接两端设备的能耗，正常传输数据时则恢复供电，以此减少电力消耗。如图1所示的流量模型现网应用中，大部分时间段以太网都处于空闲状态， EEE存在着大量的应用场景。对于1000BASE-T的LPI模式下一般相对于Active状态节约70-90%端口能耗。图2显示使能EEE功能和未使能EEE功能状况下能耗的对比。可以看出使能EEE功能相比未使能EEE功能时节省大量电能。

能效以太网配置方法如下：

1） 开启端口自协商功能。

<Quidway> system-view

[Quidway] interface gigabitethernet 1/0/1

[Quidway-GigabitEthernet1/0/1] negotiation auto

2） 开启端口能效以太网功能。

[Quidway-GigabitEthernet1/0/1] energy-efficient-ethernet enable

1.1.3 端口自动休眠

盒式交换机提供端口自动休眠功能，当链路故障或拔掉网线后，端口Down，此时端口自动休眠，进入低供电状态。当链路恢复，设备检测到载波信号时，端口自动退出休眠。

开启端口自动休眠的操作如下：

<Quidway> system-view

[Quidway] interface gigabitethernet 0/0/1

[Quidway-GigabitEthernet0/0/1] port-auto-sleep enable

1.1.4 风扇智能调速

框式交换机支持风扇自动调速，设备通过监测单板上光模块的温度对风扇的转速进行调整，将设备的温度控制在合理的范围内。当光模块的温度高于风扇加速温度阈值时，加快风扇转速，迅速散热；当光模块温度低于风扇降速温度阈值时，降低风扇转速，节约能源。

1） 设置设备风扇降速温度为50℃，加速温度为60℃

<Quidway> system-view

[Quidway] set transceiver temperature threshold 50 60 all

1.1.5 激光器自动关断ALS

当光纤链路发生故障，数据通信中断，但是交换机的光接口没有被关闭，光模块激光器的发光，光模块激光器在数据通信中断时的持续发光不仅造成能源的浪费，激光射入人眼也会造成一定危害。激光器自动关断ALS功能是通过检测光口的LOS（Loss of Signal）信号来控制光模块激光器的发光。链路发生故障后，会不断发送LOS信号，设备检测到LOS信号，判断此链路发生故障，进而关闭接口的光模块激光器。ALS功能为用户提供安全保护的同时，也能为用户节能。

开启设备ALS功能。

<Quidway> system-view

[Quidway] interface gigabitethernet 0/0/1

[Quidway-GigabitEthernet0/0/1] als enable

[Quidway-GigabitEthernet0/0/1] display als configuration interface gigabitethernet 0/0/1

-------------------------------------------------------------------------------

Interface ALS Laser Restart Interval(s) Width(s)

Status Status Mode

-------------------------------------------------------------------------------

GigabitEthernet0/0/1 Enable Off Auto 100 2

1.1.6 CPU动态调频技术

CPU动态调频技术是系统在运行状态下最直接有效的降低能耗方法，即保证设备功能与性能又可以达到节能目的；CPU动态调频技术能够在Fast Clock和Slow Clock两种模式之间快速切换。Fast Clock模式下CPU工作频率高，耗电量大；Slow Clock模式下CPU工作频率低，耗电量少。动态调频技术在IT行业已经成熟应用多年，5700LI系列智能低功耗交换机成功引入这一技术，成功的突破了应用场景的约束限制。当设备处于休眠状态时，自动通过CPU动态调频技术，CPU进入到Slow Clock模式，减少能耗。当设备恢复正常工作状态，CPU进入Fast Clock模式，提高设备工作性能。

1.1.7 AMH

AMH（Advanced Hibernation Management：高级休眠管理）是华为公司定义的一个网络设备休眠管理技术方案，主要应用于华为中高端的接入层交换机。

设备休眠模式：是指设备的最低功耗工作状态，设备除CPU工作外其它芯片都进入到节能模式；设备中断网络业务功能，但可以通过设定休眠时间段定时唤醒或用户有输入信息唤醒设备，使设备快速响应进入到正常使用模式。

进入休眠模式的触发条件：设备进入休眠模式的前提条件是设备配置了深度节能模式。设备在同时满足以下条件时才会进入休眠模式：

设备处于深度节能模式，缺省情况下，设备的节能模式是标准节能模式。

如果绑定了休眠时间段，需要设备处于休眠时间段内。

休眠检测连续时间间隔内设备端口状态未Up。

设备处于深度节能模式；实现方式如下：

[Quidway] set power manage mode 4

# 查看设备当前处于哪种节能模式的方式如下：

[Quidway] display power manage mode

4 (Deep mode)

设备处于深度节能模式是实现休眠功能的总开关，如果希望休眠功能不生效只需要修改为其他节能模式，而不需要改变休眠本身的其他配置。

设备有时可能不需要工作,可以将这段时间绑定为定时休眠的时间段，当到达绑定的定时休眠时间段并且设备满足进入休眠的条件时会自动进入休眠。设置休眠时间段的方式如下：

# 设备休眠时段为工作日的0：00到7：00

[Quidway] time-range sleeptime 0:00 to 7:00 working-day

# 绑定使能时间段

[Quidway] sleep time-range sleeptime

设置休眠时间段是可选配置，如果没有设置休眠时间段则全天进行休眠条件检测，即休眠时间段为全天。

设备的端口可以分为唤醒端口和非唤醒端口。设备休眠后，可唤醒端口一旦检测到有用户使用，设备将自动进行唤醒。如果用户不希望某些端口的状态影响到设备的休眠与唤醒，可以将这些端口配置为非唤醒端口。设置端口为非唤醒端口的方式如下：

# 设置GigabitEthernet0/0/1端口为非唤醒端口

[Quidway] set power manage non-awaken-port interface GigabitEthernet0/0/1

当所有可唤醒端口在连续检测时间间隔内都没有检测到用户使用时，设备会进入休眠状态，停止业务功能。设置休眠检测时间方式如下：

# 设置休眠检测时间为10分钟

[Quidway] set power manage interval 10

唤醒休眠模式的触发条件：在满足以下任一条件时，设备即从休眠模式中自动唤醒。

用户从串口登录设备，按Ctrl+w快捷键唤醒设备；

在非唤醒端口之外的端口有用户登录。

如果配置了休眠时间段，休眠时间段结束后设备将自动唤醒。

1.2 应用

1.2.1 设备休眠节能的典型组网应用

如下图所示，某大型企业办公室网络，采用5700-28P-LI设备进行组网，设备共有28个GE口。23个GE口接入办公电脑，1个GE口接打印服务器，1个GE口接上行网络设备，3个GE口空闲，端口号顺序分配。公司的上下班制度为：早8：00~晚6：00，公司偶尔有少量人员加班。

配置分析：根据设备的网络使用特点，工作日（周一~周五）的非上班时间段设备使用需求很少，可以配置设备进入休眠模式。休息日（周六、日）全天进入休眠时段。考虑到前后各预留一个小时做为早来晚走员工的使用缓冲时间，工作日休眠时间段为早00： 00~7：00， 晚19：00~00：00。休息日休眠时间段为00：00~00：00。将GigabitEthernet0/0/24 端口接打印机，GigabitEthernet0/0/28 端口作为网络上行端口， GigabitEthernet0/0/25~GigabitEthernet0/0/27 端口空闲，因此配置这5 个端口为非唤醒端口，设备可以从除此之外的端口唤醒设备。计算可知设备有70%时间有机会进入休眠工作模式。

解决方案：配置三个休眠时间段（也可以选择不配置，进行全天候检测）：

周一~周五00：00~7：00，

周一~周五19：00~00：00，

周六~周日00：00~00：00

配置GigabitEthernet0/0/24 端口为非唤醒端口。

配置GigabitEthernet0/0/25~ GigabitEthernet0/0/28 端口为非唤醒端口。

# Switch 的配置文件

#

set power manage mode 4

sleep time-range sleeptime

set power manage non-awaken-port interface GigabitEthernet0/0/24

set power manage non-awaken-port interface GigabitEthernet0/0/25

set power manage non-awaken-port interface GigabitEthernet0/0/26

set power manage non-awaken-port interface GigabitEthernet0/0/27

set power manage non-awaken-port interface GigabitEthernet0/0/28

#

time-range sleeptime 00:00 to 07:00 working-day

time-range sleeptime 19:00 to 00:00 working-day

time-range sleeptime 00:00 to 00:00 off-day