Planung und Aufbau einer zukunftssicheren und energieeffizienten IT- und Netzwerkumgebung
Dieser Ratgeber beschreibt Möglichkeiten, wie eine energieeffiziente IT- und Netzwerkinfrastruktur in kleinen und mittelständischen Unternehmen vernünftig geplant und umgesetzt werden kann. Ich zeige euch, welche Hardware für ein Netzwerk mit möglichst geringem Stromverbrauch geeignet ist und gebe euch hilfreiche Tipps, damit ihr das Netzwerk und die IT-Umgebung mit einer hohen Effizienz betreiben könnt (Green-IT).
Wir beginnen mit LAN-Switches und der Technologie, die das Netzwerk bei einer geringen Auslastung zur Reduzierung des Stromverbrauchs in einen Low-Power-Idle-Modus versetzt: Ein Switch, der den Standard EEE 802.3az erfüllt, verfügt über energieeffiziente Mechanismen, die bei einer geringen Datenaktivität eine Reduzierung des Stromverbrauchs von 50 % und mehr bewirken können.
Damit die Energieeinsparung zwischen den Netzwerkverbindungen mit IEEE 802.3az funktioniert, muss auch der Netzwerkadapter (NIC) vom Server bzw. die Netzwerkkarte im Computer über eine EEE-Unterstützung verfügen.
Die Netzwerkkommunikation ist auch ohne eine beidseitige 802.3az-Unterstützung möglich. So lässt sich bereits ein Switch mit EEE 803.2az Eigenschaft im Netzwerk integrieren, auch wenn noch nicht alle Clients im Unternehmen diesen Standard mitbringen (Abwärtskompatibilität).
Bei dem Aufbau einer Energie effizienten Netzwerkinfrastruktur kann der Stromverbrauch durch den Einsatz eines Switches und kompatiblen IT-Systemen mit EEE 802.3.az erfolgreich reduziert werden. Viele Unternehmen, die den Aufbau einer Green-IT-Infrastruktur planen, setzen bewusst auf einen Ethernet-Switch mit 802.3az und dem Low-Power-Idle-Modus.
Energieeffiziente LAN-Switches mit 2.5-Gbit für schnelle Ethernet Lösungen
Auch wenn ein Switch mit EEE 802.3az weniger Strom verbraucht, sind viele Switches mit 2.5 Gibt, 5G und 10G erhältlich. Einschränkungen in Bezug auf die Übertragungsgeschwindigkeit haben wir also nicht zu befürchten. Da der Low-Power-Idle-Modus (LPI) nur dann aktiv wird, wenn tatsächlich kein Netzwerk-Traffic vorhanden ist.
Das funktioniert so, dass sich beide Seiten bestimmte Signale für die Leistungsreduzierung zusenden, wenn kein Verkehr vorhanden ist, um Energie einzusparen. Auf diesem Weg passt sich der Energieverbrauch immer dynamisch an die aktuelle Auslastung des Netzwerks an.
Die IEEE-Technologie mit 802.3az ist keine Weltneuheit und wurde bereits im Jahr 2010 eingeführt. Immer mehr Unternehmen setzen auf eine grüne IT mit einem möglichst geringen Stromverbrauch. Ein Switch mit EEE 802.3az ist dabei ein wichtiger Bestandteil einer energieeffizienten IT-Infrastruktur.
Inhaltsverzeichnis: Low-Energy-Hardware für Unternehmen (Ratgeber)
Wie kann überprüft werden, ob ein Computer die EEE (Energy Efficient Ethernet) Funktionalität mit 802.3az aktiviert hat?
Moderne Computer und Notebooks (Clients) verfügen in den meisten Fällen bereits über einen Netzwerkadapter mit EEE 802.3az Funktionalität. Prüfen lässt sich das unter Windows-Betriebssystemen sehr einfach über die PowerShell/Terminal. Dafür können wir den Befehl für die Auflistung der Netzwerkadaptereinstellungen verwenden.
Get-NetAdapterAdvancedProperty
Wie auf dem Screenshot ersichtlich, wird, der aktuelle EEE-Status in der Spalte „DisplayValue“ ausgegeben. Steht „Enabled“ hinter der Energy-Efficient Ethernet Eigenschaft, ist 802.3az bereits auf dem Netzwerkadapter aktiviert. Wenn der Switch auch über den Low-Power-Idle-Modus verfügt, können Energiekosten durch eine Reduzierung der Leistung eingespart werden.
Sollte die Ausgabe auf „Disabled“ stehen, muss das nicht zwingend bedeuten, dass die Netzwerkkarte nicht über diesen Standard verfügt. Kontrollieren und aktivieren lässt sich das vorhanden sein des Modus auch über den Geräte-Manager unter Windows.
Den Stromverbrauch im Netzwerk über die Netzwerkadapter-Eigenschaften unter Windows senken
Im Abschnitt „Netzwerkadapter“ werden die Interfaces aufgelistet. Wähle hier die entsprechende Schnittstelle mit einem Rechtsklick aus und öffne die Eigenschaften. Über die Schaltfläche „Erweitert“ können EEE-Funktionen aktiviert und deaktiviert werden.
Die wichtigsten Einstellungen für ein effizientes Netzwerk sind die Optionen: „Advanced EEE“, „Energy-Efficient Ethernet“ und „Green Ethernet“. Was diese Eigenschaften bewirken, möchte ich euch in kurzen Worten erläutern.
- Advanced EEE / Green Ethernet: Beide Einstellungen kontrollieren, ob eine Netzwerk-Schnittstelle bei Inaktivität in den Ruhezustand schaltet und dadurch Energie einspart.
- Energy-Efficient Ethernet: Ist ein Standard für Energy Efficient Ethernet oder EEE. Dieser ermöglicht einen geringen Stromverbrauch in Zeiten, in denen keine Daten übertragen werden. Die IEEE 802.3az unterstützt die Reduzierung des Stromverbrauchs in 10Base-T, Fast-, Gigabit und 10GBit-Ethernet-Netzwerken.
Welche Switches bringen den IEEE 802.3az Standard mit?
Erhältlich sind Switches mit IEEE 802.3az Standard in der Regel von allen bekannten Netzwerkausrüstern. Die Funktion für eine Einsparung von Energie kann für gewöhnlich per physischen Schalter oder innerhalb der Managed-Weboberfläche aktiviert werden. Bei manchen Ethernet-Switches lässt sich der Low-Power-Idle-Modus nicht selbst konfigurieren und bleibt permanent aktiviert. Da die Frage höchstwahrscheinlich in den Kommentaren auftauchen wird, möchte ich auch einige Produkte dieser Kategorie empfehlen. Beliebte Marken sind als Folge dessen Switches mit 802.3az Standard von Zyxel, Cisco, QNAP, Netgear und TP-Link.
Ich bin ein Freund davon, Netzwerkausrüstung bei Möglichkeit so zu konfigurieren, dass wir eine einheitliche Struktur im Netzwerk erhalten. Also nicht zu viele Marken miteinander zu konsolidieren, um es genauer auszudrücken.
- Welche Technik wird momentan im Unternehmen verwendet?
- Wie groß und schnell muss ein Switch für Green-IT sein, um die Anforderungen auch langfristig bewältigen zu können?
- Wie viel Budget soll für die Netzwerkausrüstung eingeplant werden?
- Wie soll der Switch installiert werden? (Netzwerkschrank, Server-Rack oder Wandmontage)
- Welche Funktionen sollen neben EEE 802.3az noch vorhanden sein? (VLANs, Managed, Unmanaged)
- Welche Netzwerkkabel sind momentan verlegt?
- Benötigen wir Funktionen wie Link-Aggregation und Power over Ethernet (PoE)?
Eine komplette IT-Infrastruktur mit einer hohen Effizienz planen
Das sind viele Fragen, die am Ende bedeutungsvoll sind, um den richtigen Switch für das Unternehmen zu finden. Planen wir einen Neuaufbau, fällt uns der Einstieg für gewöhnlich erheblich leichter, als wenn wir eine bereits vorhandene IT- und Netzwerk-Infrastruktur mit einer unausgewogenen Stromeffizienz umbauen müssen. Aber auch letzteres ist keine Hexenkunst. Anbei folgen einige Tipps und Empfehlungen für kleinere und mittelständische Unternehmen, die eine energieeffiziente IT-Lösung mit einer EEE-Kompatibilität suchen (Green-IT).
2.5 Gbit LAN-Switch-Modelle mit 802.3az Low-Power-Idle-Modus
In dieser Kategorie empfehle ich ausschließlich Switches mit 2.5 Gbit RJ45-Ports und einer EEE 802.3az Unterstützung. Die Netzwerkgeschwindigkeit ist bei diesen Modellen um das 2,5-fache höher als bei gewöhnlichen Gigabit-LAN-Switches. Wir möchten in eine zukunftssichere IT-Umgebung investieren, von der Unternehmen auch langfristig profitieren und keine veraltete Technik einsetzen. Diese Modelle sind aufgrund ihrer Stromersparnis (Energy-Efficient Ethernet) und ihrer 2.5 Gbe LAN-Ports eine hervorragende Wahl für den Einsatz in einem grünen Netzwerk.
Unmanaged Switch mit 802.3az 8-2,5GbE (RJ45) Ports
Managed Switch mit 802.3az 6-2,5GbE (RJ45) Ports / 2-10GbE BASE-T (RJ45)
Server- und Storage-Systeme: Effiziente Enterprise-NAS-Server für kleine und mittelständische Unternehmen
Heute ist es längst üblich, dass Clients einen externen Speicherplatz als z. B. als Netzlaufwerk, Netzfreigabe oder über eine Cloud eingebunden haben. Durch die Zentralisierung von Speicherplatz können Kosten für Hardware und Strom gespart werden. Es ergeben sich noch viele weitere Vorteile. Ein Network-Attached-Storage (NAS-System) ist fast schon so etwas wie die Seele eines Netzwerks und mittlerweile bedeutend mehr als nur eine Ablage für Daten.
Enterprise-Lösungen verfügen über Serverdienste, Containerisierung und Virtualisierungslösungen auf kleinstem Format. Ein große Serverlandschaft lohnt sich für kleinere und mittelständische Unternehmen in Bezug auf die Effizienz und die hohen Energiekosten in den seltensten Fällen. Die NAS-Empfehlungen bringen Server-Applikationen (VPN, Cloud, Backups, Fileserver und vieles mehr) per One-Click-Installation in das Unternehmen, ohne viel Pflege oder Wartungen durchführen zu müssen.
Das QNAP-NAS-System ist selbstverständlich ebenso mit einer EEE 802.3az Funktionalität ausgestattet und bringt Netzwerk-Schnittstellen mit 2.5 GBits mit, sodass diese perfekte mit meinen Empfehlungen für 2.5 Gbe LAN-Switches harmonieren. Im Grunde können wir auf einem NAS-System dieser Leistungsklasse alles Mögliche installieren, da sich je nach Kapazität auch VMs und Container mit Linux-Distributionen aufsetzen lassen.
CAT6 Netzwerkkabel für den Betrieb eines 2.5 Gbit Switch mit Low-Power-Idle-Modus (LPI)
Damit wir die 2.5Gbit Bandbreite vom Switch nutzen können, müssen CAT5e LAN-Kabel mit RH45-Stecker verlegt werden. Wer bereits in CAT6 oder CAT7-Netzwerkkabel investieren möchte, kann selbstverständlich auch diese verwenden. Herkömmliche CAT5-Ethernetkabel sollten allerdings nicht mehr verwendet werden.
Effiziente Computer-Systeme (Clients) mit Netzwerkkarten, die eine EEE-Unterstützung mitbringen
Clients für Unternehmen mit einem niedrigen Stromverbrauch und EEE-Kompatibilität sind notwendig, damit das Gesamtkonzept einer grünen IT-Landschaft aufgeht. Große Desktop-PCs sind bei stromsparenden Neuinvestitionen dank modernster CPU-Architekturen nicht mehr vonnöten. Klein-Format-Computer mit aktuellen Prozessoren und effizientem Flashspeicher sorgen für einen sehr geringen Stromverbrauch. ATX-Netzteile mit 350W oder mehr werden für Büro- und Officeanwendungen nicht mehr notwendig sein.
Mittlerweile kommen wir mit sogenannten Mini-Computern mit im Vergleich zu herkömmlichen Systemen erheblich weniger Stromverbrauch aus. Für gewöhnlich reichen bereits kleinere SSD-Festplatten für das Betriebssystem und die Programme aus, weil der Speicher über das Netzwerk eingebunden und zur Verfügung gestellt wird. Alle vorgeschlagenen Modelle verfügen über einen Netzwerkadapter mit EEE 802.3az Funktionalität, einem Netzteil mit 80-Plus Zertifizierung und sie überzeugen nicht zuletzt, aufgrund ihres einwandfreien Preisleistungsverhältnisses.
Zusammenfassung: Aufbau eines energieeffizienten LAN-Netzwerks mit 2.5 Gbit Switch und EEE 802.3az Standard für sparsame IT-Infrastrukturen
In diesem Artikel sind wir einige Möglichkeiten für die Verwendung der EEE-Technologie und dem 802.3az Standard durchgegangen. Eine IT-Umgebung in kleinen und mittelständischen Unternehmen besteht für gewöhnlich aus einem oder mehreren Switches, Server bzw. Enterprise-NAS, einem Router und viele Client-Computer. Ich habe euch viele Geräte und Modelle für den Aufbau einer energieeffizienten IT- und Netzwerk-Infrastruktur vorgestellt. Ein Ethernet-Switch mit dieser Funktionalität bringt uns keine Stromersparnis, wenn die vorhandene Hardware die Standards (EEE802.3az) nicht unterstützen. Wir benötigen eine gut durchdachte IT-Umgebung und müssen den Weg zur Green-IT ganzheitlich einplanen.
