Effektredusering i optiske nett ved bruk av integrert hybrid optisk nett
Master thesis
Permanent lenke
http://hdl.handle.net/11250/262973Utgivelsesdato
2014Metadata
Vis full innførselSamlinger
Sammendrag
Størrelsen på internett har eksponentiell vekst på grunn av økt datatrafikk per bruker, samtidig som antall brukere eksploderer. Dette har ført til en stor økning i energiforbruk, som skaper utfordringer for både ytelsen, kostnaden og klimaavtrykket til internett. Hovedmålet i denne masteroppgaven har vært å belyse ulike metoder for å redusere effektbruken i optiske nettverk. Utførelsen av oppgaven bestod av både et litteraturstudium og en praktisk del. Fem fremtredende artikler om effektredusering i metro- og kjernenettverk ble presentert. Et av nøkkelfunnene fra litteraturstudiet var at ved å skru av ulike nettverkeselementer, kunne opptil 65 % av effektbruken reduseres. I en annen studie ble det vist at optisk bypass i et nettverksdesign kunne redusere effektbruken med 23,5 - 45 %, avhengig av størrelsen på nettverket. Videre viste studier at energieffektiv ruting kunne redusere samlet effektbruk for kabinetter og linjekort med nesten 70 % ved lav trafikk.I den praktiske delen, har målet vært å undersøke hvordan muxponderen H1 påvirket effektbruken i et optisk metronettverk med ringtopologi, bestående av Cisco XR 12404 rutere i nodene. Fiberen hadde kapasitet på én bølgelengde (10Gbps), og alle ruterne hadde linjekort med kapasitet for å prosessere all trafikk, uavhengig av adressaten. H1 ble installert i nodene, som splitter en 10 G Ethernet bølgelengde i opptil 10 x 1G Ethernet virtuelle bølgelengder. Dette gjør bypass mulig, og XR ruterne kunne bruke energibillige modulære linjekort, som tilpasset kapasiteten etter behov. Simuleringsmodeller ble implementert for å monitorere effektbruken i nettverkene, som varierte i størrelse fra tre til elleve noder. Simuleringene viste at det alltid vil lønne seg å installere H1 i nettverksmodellen, med effektredusering som mål. Den gjennomsnittlige effektsparingen i Watt økte lineært med antall noder i nettverket. Prosentandelen for gjennomsnittlig effektsparing var tilnærmet lik 18,7 % for alle nettverkene. Med lav trafikk var det mulig å redusere effektbruken med 26 %, og ved maksimal trafikk var det mulig å redusere den med 14 %. Det modulære linjekortet i XR 12404 ruteren, var bygd opp av moduler bestående av tre porter. Simuleringene viste at det var mulig å redusere effektbruken ved effektiv utfyllelse av modulene. Montering av H1 i nodene bestående av XR 12404 rutere, var altså en effektiv metode for å redusere effektbruken i nettverkene, uavhengig av størrelse og trafikkmengde.Funnene fra litteraturstudiet og simuleringene i denne oppgaven viser at det finnes mange effektive måter å redusere energibruken i metro- og kjernenettverk på. Uten effektsparingstiltak vil effektbruken fortsette å øke, og vil føre til utfordringer for videre vekst av internett.