Energy Efficient Ethernet

@cmdearcos
Grupo TIECs

Aproximadamente el 2% de las emisiones de CO2 mundiales son debidas a las redes de telecomunicaciones, estimándose que aproximadamente la mitad de esas producciones las generan equipos que están en estado inactivo (en otra entrada ya hable de los consumos fantasmas provocados por standby).

¿Cuántas redes locales existen?. No tengo un número oficial para dar, pero si tenemos en cuenta que cada ADSL es una LAN, el número de redes locales existentes es muy elevado. El protocolo IEEE 802.3az es una posible solución para minimizar el consumo energético y en paralelo las emisiones de CO2 emitidas por dichas redes.

El protocolo IEEE 802.3az, también es conocido como Energy Efficient Ethernet, define una serie de estados transparentes para el resto de protocolos de la capa de comunicaciones que gestiona en función del tráfico para conseguir ahorros en los equipos. Los estados que define el protocolo son los siguientes:

  • Active: Es el estado en que se transmiten datos de la forma habitual, es decir, en el que una trama Ethernet está siendo transmitida por el enlace.
  • Sleep: Es estado en que se permanece durante el tiempo que el puerto necesita para pasar de Active a Low Power Idle, cuando no tiene más datos listos para transmitir.
  • Low Power Idle: Es el estado en que se permanece durante tiempo en que el puerto no está siendo utilizado y entra en un estado de consumo eléctrico reducido, y por tanto es el estado en que se obtiene el ahorro de energía. En los primeros estudios este porcentaje de consumo se estimó en torno al 10%, aunque posteriormente resultados medidos en las primeras tarjetas Ethernet EEE disponibles en el mercado dieron porcentajes de consumo del 30% para 1000BASE-T y del 70% para 100BASE-TX.
  • Refresh: Para mantener la sincronía entre emisor y receptor, periódicamente (a intervalos tq) se envía una señalización Refresh para mantener el alineamiento entre transmisor y receptor. Refresh es el estado en que se permanece el tiempo que se tarda en transmitir esa señalización.
  • Wake: Es el estado en que se permanece el tiempo que el puerto tarda en pasar del modo LPI al modo Active cuando llega una trama nueva a transmitir.

Si el puerto emisor se encuentra en el estado activo, continúa enviando tramas hasta no tener ninguna pendiente en la cola de transmisión. Una vez transmitida la última trama de la cola tarda un tiempo ts en pasar al estado de bajo consumo LPI (estado de ahorro). Transcurrido un tiempo tq sin que haya llegado una trama para transmitir entra en el estado Refresh durante un periodo de tiempo tr, tras el que vuelve de nuevo a LPI. Con la llegada de una nueva trama para trasmitir el puerto pasa al estado Wake y tarda un tiempo tw en pasar de nuevo al estado activo y empezar la transmisión de la trama.

La pila de protocolos con la incorporación del EEE quedaría de la siguiente forma.

A continuación os dejo una tabla con los tiempos de espera que se suelen utilizar en este protocolo.

Gracias a este protocolo y teniendo en cuenta el bajo tráfico, en general, de las redes de área local se pueden conseguir fácilmente ahorros cercanos al 50%. Con la tecnología actual se aconseja apagar los routers ADSL para reducir el consumo energético de las viviendas cuando no hay ningún usuario conectado. Con este protocolo el consumo es tan reducido cuando no hay tramas transmitiéndose que apagar el router no produce un ahorro representativo.

Siempre que sea posible, os aconsejo que instaléis equipos de red que soporte el protocolo IEEE 802.3az

@cmdearcos
Grupo TIECs

3 pensamientos en “Energy Efficient Ethernet

  1. Luis Fernando Real Martín

    El protocolo es interesante, sobre todo por ser de la familia 802.3 tan extendido.
    Tengo una pregrunta: ¿Cómo está implantado, existen equipos en el mercado con él?.

    He trabajado muchos años caracterizando las señales y los tiempos de interfaces con protocolo ethernet y fasteth. me gustaría entrar más en detalle con las características de las señales. ¿Dispones de más información de este protocolo para profundizar?
    Gracias.

    Responder
  2. Carlos Martín de Arcos

    Luis Fernando,

    hay muchos equipos que cumplen con este protocolo. Te adjunto algunos links de equipos que en algún momento he utilizado o del que he tenido que buscar información para poder realizar algún proyecto de integración:
    sapidotech
    Lancom
    DLink
    PDF DLink
    Cisco

    Estos equipos ya empiezan a ser habituales.

    También puedes encontrar tarjetas de red:
    Startech

    Puedes bajarte el protocolo del siguiente link:
    IEEE

    Espero haberte ayudado.

    Responder

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