1  引言

随着对企业网络节能的日益重视，网络管理员必须了解网络交换机、广域网路由器、桌面IP电话的能耗，以及网络设备的长期运行成本。北电委托The Tolly Group评估其各系列北电交换机、路由器和IP电话的企业用户所使用的融合网络基础架构，确定关键部署区域的能源使用情况，并且预估设备运行5年所需的能源成本。

Tolly Group工程师根据设备的操作功率以及与散热相关的功耗评估了北电产品的能耗，并且将结果与Cisco Systems, Inc.的产品进行了比较。

Tolly Group工程师测量了大中型企业网络、中型公司及企业分支机构中部署的交换机的操作和散热能耗（以W为单位），测试了2家公司的IP电话端点。

2  北电融合数据的解决方案

2.1  测试评估

The Tolly Group对北电融合数据网络解决方案的实践评估表明，北电ERS交换机和路由器的能耗全部低于测试的Cisco设备。

工程师测量了空闲状态下没有激活任何端口以及激活所有端口时的功耗（W）。没有数据流量通过交换机。

在大型网络核心层使用机架式交换机时，如果设备空闲，北电ERS 8600在连接电缆和未连接电缆2种情景下的平均能耗为1072W，比测试的CiscoCatalyst 6506低39%（见图1）。

图1  测试的北电和Cisio设备的功耗及5年预估运行成本详细分析

随着时间的增加，节省的成本也越来越多，北电的优势也越来越明显。工程师利用平均能耗，按照2006~2007年的平均商用电价计算了5年预估电费。经测试，Cisco大型核心交换机在5年内的供电和冷却成本为7288美元，而北电设备仅为4444美元，这表明Cisco交换机用户的成本比北电大约高64%。

当买方开始考虑北电对整个企业网络成本节省的作用时，运行成本的差异就会成为左右购买决策的关键。

2.2  测试结果

（1）核心交换机

Tolly Group工程师测量了网络交换机运行和散热的平均功耗。

在测试中型网络核心层使用的核心交换机时，工程师发现，北电ERS 8300的功耗约为495W，而Cisco Catalyst 4506-E为552W。在未连接电缆的空闲状态下，ERS 8300耗用了427W。2种情景下的北电功耗比Catalyst 4506-E低10%~14%（见图2，图3）。

图2  所测试的北电和Cisco设备的功耗及5年预估运行成本详细分析

图3  激活所有铜缆端口时的中型核心交换机平均功耗以及

5年期的预估运行成本（美元）
 
成本测试结果显示，每台ERS 8300 5年的运行成本为2051美元，比Catalyst 4506-E的2287美元要少大约236美元。

如果用户将每台北电交换机节省的成本乘以网络核心交换机的数量，选择北电的成本优势就越发明显了。

（2）配线间交换机

The Tolly Group又研究了一系列用于支持中型组织和企业分支机构的配线间交换机。

工程师分别测试了北电ERS 4548GTPWR和北电ERS5520-48TPWR以及Cisco Catalyst 3560-EPoE-48和CiscoCatalyst 3750-EPoE-48。

与Cisco相比，根据不同的设备和情景，北电的能耗低16%~43%（见图2，图4）。

图4  企业配线间交换机平均功耗和5年预估运行成本（美元）

北电解决方案在5年期内节省的能源成本也很可观。在没有激活任何端口的空闲状态下，北电ERS 4548GTPWR 5年的运行成本刚过355美元，而Cisco Catalyst 3560-EPoE-48同期的运行成本约为621美元，两者相差75%以上。

（3）企业分支机构

Tolly Group工程师测量了北电Secure Router 4134和Cisco 3845 IntegratedServices Router的功耗。结果，北电的能源和成本优势也非常明显。

北电Secure Router 4134平均功耗约为152W，而Cisco ISR 3845约为203W。这表明北电SecureRouter的能耗比Cisco同类产品大约低25%。

北电Secure Router 5年的运行成本为628美元，而Cisco ISR约为842美元，北电路由器节省214美元。从单台交换机来看，数额或许不大，但如果放到整个网络中，结果就不一样了。比如在一个有5000名用户，使用25台广域网路由器的网络中，北电Secure Router 4134 5年的运行成本为1.57万美元，而Cisco ISR 3845为2.105万美元，北电要节省25%。

（4）IP电话

Tolly Group工程师还分别测量了北电IP Phone 1140E和Cisco Unified IP Phone7961G-GE的功耗。这2台设备都通过以太网供电。测量情景为：设备处于空闲状态；IP电话的外部GbE交换机端口连接到PoE GbE交换机和客户端PC。

结果表明，北电1140E耗用6.59W，而Cisco 7961G-GE耗用10.99W。

2.3  测试设置及方法

The Tolly Group工程师测量了运行软件4.1.3的北电ERS 8606系列，包含2台8692SF交换机，总共4块线路卡（1块8648GTR，1块8648TX和2块8630GBR），2个8005AC电源和1个风扇盘的功耗。

测量了运行软件4.0.0.0的ERS 8306系列。包括1台8394SF交换机，3块线路卡（1块8324GTX和2块8348TX），2个8301AC电源和1个风扇盘，运行软件5.1.0的ERS 5500系列，运行软件5.0.1的ERS4548GT-PWR，运行软件10.0的SecureRouter 4134（每个模块各1台：MM-8T1E1，MM-24FEPoE，NM-1T3/E3，PS-SR4K-600W-ACPOE和FAN-SR4K）。此外，重点测试了北电IP Phone1140E（02.00.06.00版）。

为便于比较，也测试了Cisco同类产品：运行软件12.2(18)SXF7的Cisco Catalyst6506-E系列（2个WSSUP720-3B主管引擎，总共4块线路卡：1块WSX6748-GE-TX，1块WSX6248-RJ-45，1块WSX6724-SFP和1块WSX6748-SF，2个WSCAC-2500W电源和1个风扇盘），运行软件12.2(37)SG的Catalyst 4506-E（1个WS-X4516-10GE主管引擎V-10GE，总共3块线路卡：1块WS-X4424-GB-RJ45和2块WSX4148RJ，1个2800AC 电源，1个1300AC电源和1个风扇盘）。

重点测试了运行软件12.2(35)SE5的Catalyst3750-E PoE-48，运行软件12.2 (35) SE2的Catalyst3560-E PoE-48，运行软件Cisco 3845-MIB IOS：12.4(16)和NME-XD-24ES-1S-PIOS：12.2(25)SEE3的Cisco ISR 3845（包含VWIC 2MFT-T1，NMEXD-24ES-1S-P，NM-1T3/E3和1个电源的Cisco 3845-MIB），Cisco Unified IPPhone 7961G-GE（固件版本为SIP 41.8-2-2SR2S）。

在这些测试中，工程师分别测量了空闲模式下不连接任何电缆时以及空闲模式下连接所有可用端口时的供应商产品功耗。

在测量北电ERS 8600系列和Cisco Catalyst 6500系列的功耗时，工程师使用了96个铜缆端口（48个GbE端口和48个快速以太网端口）。在测试ERS 8300与Catalyst 4500时，工程师使用了120个铜缆端口（24个GbE端口和96个快速以太网端口）。在测试ERS 4500和ERS 5500系列以及Catalyst 3560和3750系列时，测试人员使用了48个GbE端口。

在测试北电Secure Router 4134和Cisco 3845 IntegratedServices Router时，工程师使用了8个T1/E1端口，24个快速以太网端口，2个GbE端口和1个T3/E3端口。工程师在记录功耗时使用了Amprobe ACD-14 FXClamp Multimeter和P3InternationalCorporation P4400 kA W功率测量工具。

工程师根据http://findarticles.com/p/articles/mi_m0BRZ/is_10_2%203/ai_111062988上的文章“Power and Storage：the Hidden Cost of Ownership，Storage Management”（功能和存储，隐藏的拥有成本，存储管理）计算了大致的散热（或冷却）成本工程师以全国商业用电平均零售价（0.0946美分/kWh，1995~2006年，美国政府国家能源统计部信息管理局）为基础，来计算交换机在5年内的运行成本。