很多人可能不知道,网络在带给我们各种便利的同时,也在消耗着数量巨大的能源。目前,仅全球互联网数据中心的年用电量就达到约300亿瓦特,相当于30个核电站的年供电量。2014年,我国通信行业消耗电能接近500亿度,占当年全国总用电量的1%左右,相当于三峡水电站当年发电量的50%。
近日,记者走进国家数字交换系统工程技术研究中心,专访了该中心教授兰巨龙,了解到一个名为可重构网络体系架构的研究,有望能承担起网络节能的重任。
兰巨龙告诉记者,为了保证网络整体性能要求和服务能力,网络运营商通常将大型服务器、交换机等网络核心设备按照峰值设计消耗能量,并使其保持7×24小时全速工作。实际中,现有互联网的骨干网链路利用率不足10%,核心路由设备平均利用率不足50%,由此也导致现有网络运行能耗的近40%都被浪费。
研究人员发现,网络耗能问题的根源在于,现有网络的功能结构固化且运行承载机制单一,无法智能地根据任务需求来调整自身的工作状态,只能一直处于“全力”运转状态以确保承接任务得到“答复”。
正是基于可重构网络的核心理念,兰巨龙团队从节点和网络两个层面考虑,对网络能耗进行有效控制和管理。一方面,采用流量负载驱动的组件重构技术,通过部件休眠和功率调整等措施实现网络节点的绿色节能;另一方面,基于网络组件耗能与业务需求变化相一致的新思想,采用网络业务驱动的服务承载网构建技术,可从全网角度优化资源配置,进而降低网络耗能。
与依靠制造工艺和器件设计实现网络局部节能的传统技术不同,可重构网络更侧重于基于全维认知机制,通过可重构技术实现网络资源的调度与复用,保证部件能耗跟随业务负载变化相一致,从而实现网络全局节能。例如,当感知到网络流量减少、组件性能过剩时,可将流量集中到部分组件并让剩余组件进入“休眠”状态,或者使用低能耗组件替换高能耗组件。研究表明,可重构网络的电力能耗可降低30%左右。
据兰巨龙介绍,可重构技术已开始应用到我国“三网融合”的网络发展战略中,随着研究的不断深入,该技术必将为挑起网络节能这份重担提供有力的技术支撑。(史俊庭)