网络设备节能减排测试介绍
在节能环保的重要性日益凸显的今天，IT系统节能测试被迅速推向前台，国家标准、行业标准呼之欲出。如何制定更合理的节能测试标准？如何更科学地设计和控制测试流程？近几年，思博伦通信测试服务部门定制化的绿色功耗解决方案已经为诸多运营商、设备制造商和大型国有检测部门完成了许多相关测试，为标准的制定、行业测试方法学的出台做出重要贡献。
网络设备节能减排测试介绍
1、绿色通信的趋势
在互联网日益发达的今天，网络已经成为了人们日常工作、生活的重要组成部分。网络购物、网络交友、网络游戏、网络办公……网络正在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。在可以预见到的不久将来，网络必将成为全人类社会经济生活的重要平台。正是因为网络具有如此重要的功能，人们对网络平台的依赖越来越深、需求也越来越趋向多样。因此，互联网在近些年来产生了飞跃式的发展。随着网络的发展，其相关设备能源消耗的日益增加、环境污染问题不断突出，“节能减排”已经成为国家重要战略之一。
据某调研机构2010年公布的统计显示，国内网络机房的耗电比例大致如下：服务器 15%、网络设备 15%、存储设备8%、空调20%、空气调节20%、UPS 15%、AC转换以及机房照明 7%……，由此来看，网络相关设备的能耗占到了整个机房能源消耗的38%，在国家大力倡导“节能减排”和人们环保意识的不断增强下，“节能环保”型技术和产品已经成为了网络相关设备发展的主流。
思博伦通信长期致力于绿色功耗的跟踪和研究，有着领先业界的测试方法。近几年，思博伦通信测试服务部门定制化的绿色功耗解决方案已经为诸多运营商、设备制造商、大型国有检测部门完成了相关的测试。有关绿色功耗测试的需求可发送邮件至TACHINA@spirent.com。
2、传统网络设备节能减排测试所面临的挑战
提到对设备节能设计的评估，我们首先想到的是通过测试设备功耗来评估，但是传统的功耗测试不是万能的。比如，很常见的一个场景：测试仪向被测设备发着流量，测试工程师拿着钳式电流表，夹住DUT(Device Under Test，被测设备)的电源线并读取电流值，然后根据功率=电压x电流，计算出功率值。这个测试有先天缺陷，它精度低且存在大量的不确定性，多数测试目标依赖于测试者人为因素。具体表现在：
人为确定采样时间及间隔，每次测试都存在差异;
人为记录重要的测试背景条件，包括：测试期间DUT安装的板卡种类/数量、端口状态、软件运行状态和CPU利用率，以及负载水平和转发性能等信息。效率低、易出错，测试一旦完成，测试条件的真实情况无从跟踪。
三个主要元素关联性的缺失，即：流量仿真仪表、DUT和功率计之间缺少同步，能耗数据的采集不是由流量负荷等级或DUT状态等条件触发，手工操作使得测试难以复制，不具备严格的可对比性。
精度低。以交流市电为例，电压实际上在一定范围内是波动的，不是恒定的220v，依据公式(功率=电压x电流)得到的只是估算值。
长时间测试难以操作。比如，在某24小时高负载稳定性测试中衡量DUT或SUT(System Under Test)的平均功率(瓦)或总耗能(千瓦时)。显然，在如此长的测试时间内，仅仅采样数次或十数次就计算出平均功率，不足以反映24小时内所发生的事件。
另一方面，目前各大厂商相继推出了自己的绿色网络产品，从与过去的产品做对比的数据来看，在绿色设计方面，各厂商的确都交出了满意的答卷，但是在惊喜之余却发现如果我们准备对比各厂商产品的数据时发现，由于各厂商同等级别网络设备性能略有差别，仅凭简单的功耗数据无从下手。
从网络产品的实现细节上来说，随着网络产品节能设计深入人心，设计人员采用大量的节能设计手段，并且开始选择高性能、低功耗的芯片，但也有例外情况，某些核心芯片随着性能提升，芯片功耗也增大。在这种情况下，虽然在设计人员采用大量的节能设计手段，设备的性能有较大提高，但是产品功耗也相应提高，仅凭简单的功耗数据无法评估节能设计工作的有效性。
由此可见，我们需要一种科学的方法来评估设备节能设计有效性。通常情况下，我们关注网络产品待机和业务转发时的节能设计。设备待机时节能设计的评估，由于不涉及设备性能，我们可以采用传统的设备功耗测试方法，通过对同等规格设备数据对比，来评估设备节能设计的有效性。但是对于设备业务转发时节能设计的评估，由于与设备性能有很大的相关性，因此我们需要引入一种新的评估方法---设备能效测试，思博伦网络设备绿色节能测试方案正是基于这种全面的考虑而设计的。
第2页：网络设备绿色节能测试方案
思博伦通信网络设备绿色节能测试方案
1、方案总述
能效测试的思想是建立设备功率消耗和设备包转发性能之间的关系，即通过测试设备单位功耗下的包转发性能来评估网络产品节能设计的好坏。与传统设备功耗测试相比，由于能效测试考虑设备性能因素，使设计人员可以比较不同性能设备的功耗，更科学的评估设备的节能设计。
方案示意图如下：
图1 思博伦网络绿色节能测试系统
简言之，思博伦绿色节能测试方案可将DUT或SUT在某种条件下的能耗准确地测试出来，并自动生成报告。整个测试可预期、可复制、可追踪，并实现了完全自动化。
本测试方案分为业务流量仿真、实时能耗采集、iTest集成管理平台三大模块:
业务流量仿真：思博伦通信在网络测试领域处于业界领先的地位，对于网络业务流量的模拟可依靠其强大的测试仪表产品来实现，本绿色节能测试方案中以Spirent TestCenter测试仪表为例，实现了网络二到七层的流量仿真，从而模拟了真实业务的加载对网络设备功耗的影响。除了支持经典的网络性能测试RFC2544外，Spirent TestCenter还可根据用户的要求定制化的输出所需要业务场景，包括且不限于IPv4或IPv6复杂流量、路由仿真、组播应用等。而全部的业务生成都可采用自动化的方式，极大的方便用户的使用并提高到了测试效率。
图2 思博伦Spirent TestCenter网络性能测试仪
实时能耗采集：绿色节能方案中采用了高精度数字采样功率计，通过RS-232通信接口能以10Hz的采样频率进行实时功率的获取，其基本精度为0.1%，并可支持交流及直流网络设备的功率测量，该功率计在我国被广泛应用于对于功率的计量及校准，是有关单位指定的功率测量仪。
图3 高精度数字采样功率计
iTest集成管理平台：iTest是系统和设备自动化测试的解决方案，旨在帮助测试团队最大限度地提高工作效率和使用资源。它简单易用、功能强大、支持接口丰富，为大规模系统的自动化测试、大量测试用例开发与维护，快速数据分析和海量测试报告管理提供了一个全面的平台。
思博伦iTest测试管理平台提供了包括被测设备及测试仪的配置和控制功能，在控制Spirent TestCenter进行业务流量发送的同时，可通过iTest灵活的通信接口可实时的从功率计上获取功率值，并能动态的对功率及仿真业务的流量大小进行计算，为用户输出能效测试的结果，从而省去了用户对测试数据二次处理的工作。
