我們都知道，影響到局域網(wǎng)交換機(jī)耗用電能的原因有很多，對于普通用戶來講，我們在使用中盡量減少能源的消耗。如今的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備生產(chǎn)廠商眾多，而且都承諾自己的網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備是節(jié)能的，但很少有哪個廠家能夠證明實際使用情況。因此，企業(yè)用戶一定要通過某種性能測試來進(jìn)行局域網(wǎng)交換機(jī)的能源效率測試，這種測試與確定速度和功能的測試方法基本相同。在談到局域網(wǎng)能耗效率和能耗時，我們可以考慮下面的一些測量方法：

1、系統(tǒng)吞吐量

一般來說，在局域網(wǎng)交換機(jī)的性能測試中，吞吐量是最重要的測試要素。在測量功耗時，這也是一個重要因素。這些測試數(shù)字與所測量的功耗綜合在一起，就可以計算每使用一瓦電可以達(dá)到的吞吐量是多少。我們建議測試人員要計算每瓦電能每秒鐘轉(zhuǎn)發(fā)的兆位(Mbps/瓦)。當(dāng)然，也可以選擇Gbps。用戶還可以使用原始數(shù)據(jù)，計算每秒鐘傳輸每兆位數(shù)據(jù)需要花費多少錢。

吞吐量的測量非常重要還有另外一個原因，即有些制造商選擇實施不給所有附加接口提供線速吞吐量的網(wǎng)絡(luò)連接結(jié)構(gòu)。這種局域網(wǎng)交換機(jī)擁有很多插卡模塊或底板，這種交換機(jī)可能要比那些提供完全的線速吞吐量的局域網(wǎng)交換機(jī)使用的電能更少。如果不測量吞吐量，我們就會錯誤地得出結(jié)論認(rèn)為：低容量設(shè)備在從同樣數(shù)量的端口傳輸數(shù)據(jù)時，要比能夠交付更大吞吐量的交換機(jī)更有效率。只有將吞吐量的計算考慮進(jìn)去，我們才能夠?qū)⑺_(dá)到的吞吐量與所耗用的電能關(guān)聯(lián)起來。

2、功率因數(shù)

可以這樣講，確定被測設(shè)備所耗用電能的效率與測量所耗用的電能同樣重要。因此，在測試局域網(wǎng)交換機(jī)的能源效率時要考慮“功率因數(shù)”。根據(jù)維基百科的解釋，功率因數(shù)指的是流向“表觀功率”負(fù)載的實際功率。未充分利用的功率意味著，某個設(shè)備耗用了比它實際所能夠耗用的更多能源，因而，從長期來看，它花費的成本要比必需的花費高得多。

功率因數(shù)是一個介于0和1之間的數(shù)字，其中的1代表著***的或100%的效率。有些測試工具會自動計算這個值。某個系統(tǒng)所耗用的最明顯的功率就是電壓的RMS值與流經(jīng)設(shè)備的電流的乘積，在這里我們假設(shè)波形是同相的。電力供應(yīng)商用這個值來評估所耗用的總電量。問題是通常情況下，由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一系列復(fù)雜設(shè)備，電壓和電流波形是不會同相的。這種測量僅可在涉及到交流電源時才可用，而對于直流系統(tǒng)，就不能使用此方法了。

3、通信負(fù)載

測試功耗時，還要考慮通信負(fù)載。為了取得不同程度的網(wǎng)絡(luò)活動能耗的精確情況，考慮不同的負(fù)載水平是很重要的。注意，被連接的端口和開放的端口狀態(tài)不僅意味著電纜是連接的，而且表明物理層和MAC層是活動的。

1全部無連接無

2活動的(連接并開放)無

3活動0%

4活動50%

5活動100%

4、幀/數(shù)據(jù)包的大小

這一點很關(guān)鍵。從歷史上來看，對二層和三層交換機(jī)的測試是通過一系列大小不同的幀/數(shù)據(jù)包來實施的，最小的合法幀為64字節(jié)，***的標(biāo)準(zhǔn)幀可達(dá)1518字節(jié)，另外的一些測試數(shù)據(jù)幀大小也有許多變化，最常用的有128、 256、 512 、 1024等字節(jié)的數(shù)據(jù)幀。有些測試還包括了非標(biāo)準(zhǔn)的大型數(shù)據(jù)幀，如有的測試使用的測試幀可達(dá)16000字節(jié)，不過典型的測試還是使用9K字節(jié)或9128字節(jié)的數(shù)據(jù)幀。當(dāng)然，如果僅是為了測試二層或三層交換機(jī)的功耗，我們沒有必要使用這么多數(shù)據(jù)幀來全面測試。

雖然對于使用多大的數(shù)據(jù)幀去實施功耗測試并沒有什么行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但用戶應(yīng)當(dāng)記住，一般情況下，我們應(yīng)當(dāng)避免僅使用64字節(jié)的數(shù)據(jù)幀去實施測試。因為這種測試強(qiáng)迫交換機(jī)處理***數(shù)量的數(shù)據(jù)包(數(shù)據(jù)包小了，其數(shù)量自然就多了)，從而使其功耗達(dá)也達(dá)***值。與上面這種情況相反的是，如果你的測試使用1518字節(jié)或更大的數(shù)據(jù)幀，就會減少每單位時間需要處理的數(shù)據(jù)幀數(shù)量(當(dāng)然這要依賴于所使用的設(shè)備架構(gòu))，從而就會減少功耗。不管怎樣，測試人員都應(yīng)當(dāng)注意一次特定測試中所使用數(shù)據(jù)幀的大小。

對第四層及更高層交換機(jī)的測試需要考慮到實際的通信流(例如，會話的建立、數(shù)據(jù)傳輸、會話的拆除)。就其性質(zhì)而言，這種通信主要由多種數(shù)據(jù)幀(包)組成。因而，如果測試人員要測試這種高層交換機(jī)，僅考慮一種大小的數(shù)據(jù)幀就不可取了。但是，需要認(rèn)識到，處理更小和更大的數(shù)據(jù)單元確實存在于四到七層的交換機(jī)測試中。這種數(shù)據(jù)單元在測試中被稱為“對象大小”，即通過交換機(jī)從服務(wù)器返回給客戶端的對象大小。非常重要的一點是，這些對象的大小通常要比標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)的***的數(shù)據(jù)幀(1518字節(jié))還要大。

5、考慮局域網(wǎng)交換機(jī)能源效率測試的通信類型

根據(jù)通信的屬性不同，交換機(jī)需要處理硬件或軟件中或軟硬件組合中的通信。雖然交換機(jī)的廠商很少披露其細(xì)節(jié)，但是對于測試人員來說，理解軟件和硬件可以對交換機(jī)的能耗產(chǎn)生重大影響是很重要的。在交換機(jī)無法處理依賴于硬件芯片的某種通信時，就必須依賴于運行于主處理器中的軟件，而這必定要增加CPU 的負(fù)擔(dān)，從而增加能耗。

因而，在測量能耗時，通信類型和通信組合類型必須適用于你的使用目的，這一點非常重要。雖然多數(shù)局域網(wǎng)交換機(jī)在硬件中處理第二層的通信，但是還有一些交換機(jī)在主處理器中處理第三層的某些或所有功能。有時候，要想理解正在處理哪一層的通信并不太容易，甚至使人糊涂。關(guān)鍵是要記住，并不是內(nèi)容決定層，而是交換機(jī)功能和設(shè)置決定了其層次。例如，我們可以將第七層的http通信通過第二層的交換機(jī)，但這臺交換機(jī)僅能根據(jù)第二層的信息作出決定。因而，其結(jié)果都是相同的，而不管其通信是否包含應(yīng)用程序信息還是除了第二層的地址信息什么也沒有。

請記住，正因為你要傳輸上層的通信，你就不能簡單地假定交換機(jī)正在一個特定水平上處理數(shù)據(jù)，除非你制定了測試計劃，并證明你根據(jù)協(xié)議堆棧中特定等級的內(nèi)容指導(dǎo)了通信。舉個例子來說，我們可以設(shè)計許多第七層的測試，指示交換機(jī)根據(jù)所請求的web頁面將通信發(fā)送給一個特定端口。這時，通過驗證服務(wù)器是否收到了“get”請求，測試人員很容易地就可以證明這種處理過程是否正在某個層次上執(zhí)行。下面我們首先解釋局域網(wǎng)交換機(jī)功耗和效率的測量指標(biāo)和其它考慮。后文將有測量局域網(wǎng)交換機(jī)的功耗的方法介紹。在測試局域網(wǎng)交換機(jī)功耗時，需要考慮哪些要素?

有許多因素可以影響到局域網(wǎng)交換機(jī)耗用電能的方式。網(wǎng)絡(luò)接口是銅介質(zhì)或光纖介質(zhì)都會直接影響到功耗，還有活動端口的數(shù)量以及需要在網(wǎng)絡(luò)的某些層上傳輸軟件的模塊數(shù)量都會影響到功耗。此外，對通信的檢查越深入，功耗就越多。4層以上的交換機(jī)需要進(jìn)行測試，這種局域網(wǎng)交換機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)在協(xié)議堆棧中的高度和在數(shù)據(jù)包中的深度作出決策。這便造成一種不同的數(shù)據(jù)編碼路徑，從而影響到功耗。局域網(wǎng)交換機(jī)功耗的測試指標(biāo)：

1. 穩(wěn)態(tài)功耗

在性能測試時，常使用穩(wěn)態(tài)功耗這個詞。但從功耗的角度看，這是不確切的。例如，正在運轉(zhuǎn)的風(fēng)扇毫無疑問地會增加功耗。有些廠商有可能在系統(tǒng)啟動時讓風(fēng)扇運轉(zhuǎn)，從而也就“測試”了風(fēng)扇(即使并不需要散熱)。用戶可以在設(shè)備剛加電五分鐘之后就測試功耗，這會臨時性地增加功耗。

而且，我們還要決定穩(wěn)態(tài)功耗是基于擁有閑置端口的設(shè)備，還是基于一個正在處理數(shù)據(jù)通信的設(shè)備。且不管所使用的定義，重要的一點是要注意到，僅僅基于穩(wěn)態(tài)功耗的成本計算不可能很精確，因為隨著時間的推移，局域網(wǎng)交換機(jī)交不會保持在單獨一種通信負(fù)載狀態(tài)。

2.模塊/接口

要得到耗能的精確數(shù)字，局域網(wǎng)交換機(jī)的測試必須注意到系統(tǒng)中正在使用的所有模塊。即使是可堆疊交換機(jī)或固定端口的局域網(wǎng)交換機(jī)，也有可能僅選擇使用某些模塊，而這會潛在地影響到功耗。一般情況下，這種選擇包括uplink端口和用于連接一臺交換機(jī)底板與另外一臺交換機(jī)底板的堆疊端口。

3.電力供應(yīng)的影響

對于提供多重電力供應(yīng)的系統(tǒng)來說，在負(fù)載處于50%到90%之間時，電力供應(yīng)一般可以最有效地運行，所以電力供應(yīng)的選擇非常重要。對于負(fù)載很輕的模塊化系統(tǒng)而言，選擇***功率的功能支持將導(dǎo)致電力供應(yīng)的低效運用和更高的功耗。