核心路由器的制冷和電力管理是持續多年的熱門(mén)話(huà)題。在寬帶流量呈持續指數級增長(cháng)的情況下該趨勢將長(cháng)期存在。
然而減少環(huán)境影響和運營(yíng)成本一直是首要考量，讓網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商廢寢忘食地在思考一個(gè)問(wèn)題，即在“我們如何以不超過(guò)在NOC中的實(shí)際可用的空間、電力和冷卻資源限制， 提供更多的網(wǎng)絡(luò )容量需求”上面臨挑戰。
流量的增長(cháng)在網(wǎng)絡(luò )運行中心（NOC）產(chǎn)生惡性循環(huán)：需要更高的能耗支持更多的設備，而更多的設備產(chǎn)生更多的熱量，需要更強的制冷以保持設備工作在最佳的工作溫度范圍內，而更強的制冷又要消耗更多的能耗。
面對不斷快速增長(cháng)的成本，基于現有的電力和空間進(jìn)行拓展是適應不斷增長(cháng)的路由器容量需求的最優(yōu)先選擇。
核心路由器的容量和能耗效率
核心路由器的能力一直保持著(zhù)與互聯(lián)網(wǎng)流量基本同步增長(cháng)的步調伐。但由于對可擴展性和密度更高的需求，能耗、冷卻效率和空間效率已成為關(guān)鍵的設計約束因素。不幸的是，能耗效率提升滯后：?jiǎn)螜C架的電源限制目前大約是20千瓦。以這樣的速度，單機架交換容量在未來(lái)面臨極大的問(wèn)題。（圖1）
圖1 單機架路由器容量增長(cháng)預測
隨著(zhù)每個(gè)機架的電源效率、冷卻效率以及端口密度的提高，業(yè)務(wù)提供商能夠用更少的空間擴展他們的核心網(wǎng)絡(luò )容量，從而大大降低運營(yíng)成本。
好消息是：可以通過(guò)優(yōu)化設計提高這些效率。像阿爾卡特朗訊7950 XRS高性能核心路由器正以全面的設計、管理和節能的方案引領(lǐng)發(fā)展方向。
通過(guò)設計提升電源效率
今天，阿爾卡特朗訊7950 XRS已達到交換容量為1瓦/Gb/s的能耗效率（16 Tb/s正常能耗為16kW）。該成果通過(guò)先進(jìn)的設計， 實(shí)現性能和效率提升。
更快、更高效和更少的器件
優(yōu)化的頻率和電壓， 以最小功耗實(shí)現最大速度
FP3網(wǎng)絡(luò )處理器智能電源管理
改進(jìn)直流-直流電源轉換器技術(shù)
只在使用時(shí)給線(xiàn)路卡供電
優(yōu)化的負載分擔和電源輸入模塊濾波
從芯片等級開(kāi)始
從芯片開(kāi)始智能電源管理和制冷。
更快的芯片具有一系列的優(yōu)點(diǎn)。例如，在7950 XRS中，400Gb/s轉發(fā)能力提供了針對10、40和100G端口密度的完美架構，實(shí)現無(wú)阻塞交換。其高性能使它相對于其他芯片能針對路由和轉發(fā)信息實(shí)現更高效的內存池分享。 而更少的芯片將減少能耗和潛在故障點(diǎn)。
在一個(gè)優(yōu)化的設計中，給核心路由器供電的芯片組嵌入了內置邏輯，它將關(guān)閉未使用的功能從而節省電力。電源輸入模塊，以及消耗電力的系統組件如線(xiàn)路卡也實(shí)現了智能化。這將實(shí)現主動(dòng)監測，管理能耗和制冷，保持安全和高能效運行條件。
電源總線(xiàn)結構
有些路由器設計將一個(gè)系統分為由專(zhuān)用電源供電的不同區域。其缺點(diǎn)是每個(gè)區域需要被單獨保護或者承擔由于某一關(guān)鍵區域失效而導致整個(gè)路由器出問(wèn)題的風(fēng)險。
與之相反，核心路由器使用的電源總線(xiàn)架構讓電力資源以最經(jīng)濟的方式被共享并提高整個(gè)系統的可靠性。
一個(gè)單一的內部公共總線(xiàn)設計讓現有電源（包括N + M模型）在所有系統組件之間被共享，具有智能的電源輸入模塊可以跟蹤各個(gè)系統組件的額定功率。他們之間相互溝通，跟蹤總的可用功率，并在系統出現無(wú)法供電事件時(shí)，關(guān)閉非關(guān)鍵部件的供電。
核心路由器系統增長(cháng)應跟上需求的步伐，總線(xiàn)架構使得它可以?xún)H僅通過(guò)新的電源輸入模塊增加電力供應和組件。如果一個(gè)電源模塊出現故障，可以不需要接觸或修改任何電力電纜而進(jìn)行安全更換。針對極少數的多電源供電失敗的案例，關(guān)鍵系統，如控制處理器模塊、冷卻風(fēng)扇和交換矩陣模塊將受到保護。
