Действительно ли экономится энергия, если переставить порты локальной сети, тем самым снизив скорость передачи данных с Gigabit на Fast Ethernet?
Что принесет снижение мощности передачи WLAN или отключение дисплея? Ответы вроде однозначны. Но что они представляют?
Два из наиболее часто даваемых советов для понижения выплат за потребляемое маршрутизаторами электричество направлены на LAN-порты и WLAN. Ограничение портов локальной сети на работу в режиме Fast Ethernet должно по идее помочь сэкономить электричество. Как и эксплуатация WLAN с пониженной мощностью передачи. Фактически так оно и есть. Но нам хочется узнать, так ли высока экономия энергии на самом деле, что стоит о ней говорить, и какие нежелательные эффекты могут проявиться при таких способах.
Для этого мы понаблюдали за расходом энергии Fritzbox 7590 с текущей прошивкой в различных ситуациях: что принесет переключение LAN-портов на Fast Ethernet на самом деле? На сколько меньше энергии потребляет роутер при снижении мощности передачи данных WLAN? Что сэкономит отключение интерфейса DECT для беспроводных телефонов и умных домашних гаджетов?
Поскольку измерение мощности производится непосредственно на сети напряжения, даже с профессиональной техникой измерителем мощности LMG95, работающим на ACSource Agilent 6813B — не получилось заметить разницу меньше десятичных ватт и пришлось округлить до этих десятых долей. Типичная потребляемая мощность для роутеров xDSL составляет около 10 Вт, поэтому эта неточность в измерениях для нас приемлема. Разница в мощности в 0,1 Вт при нормальной непрерывной работе маршрутизатора и при цене электричества около 6 руб. за кВт. ч, дает экономию выплат за электроэнергию чуть больше 5 руб. за год.
С пятью занятыми портами Ethernet (четыре раза LAN, один раз WAN) в гигабитном режиме Fritzbox 7590 в состоянии покоя потреблял при наших измерениях 9,7 Вт.
При переключении на Fast Ethernet мощность уменьшилась до 8,1 Вт, что в пересчете на один порт экономит около 0,3 Вт. Хоть и звучит очень заманчиво, но без последствий не обойтись.
При режиме Fast Ethernet через кабель проходит самое большее 94 Мбит/с, что приблизительно составляет 11,8 Мбайт/с. Если ваше интернет–соединение дает при скачивании более 100 Мбит/с, тогда вы подавляете без необходимости доступ в интернет для вашего ПК, что приводит к увеличению времени загрузки обновлений операционной системы.
Передача файлов в локальной сети LAN, например, при резервном копировании файлов в сетевой накопитель, занимает больше времени при скорости использования Fast Ethernet. Даже дешевый сетевой накопитель NAS при записи файлов среднего размера (около 2 МБ) устанавливает как минимум скорость 24, а чаще всего 50-70 Мбит/с. Таким образом, снижение скорости до 12 Мбит/с, увеличивает время копирования файлов или создания резервных копий от четырех до шести раз.
Из-за этого ПК работают дольше, позже входят в энергосберегающий режим, что увеличивает потребление электричества, и сводит попытки его сэкономить на нет.
Низкие дополнительные расходы в работе Gigabit продуманы хорошо. Но есть ситуация, при которой переключение на Fast Ethernet все-таки целесообразно: если потоковое устройство с портом Gigabit подключено к роутеру как Смарт-ТВ или как домашний кинотеатр, тогда устройства переключаются на быструю работу, несмотря на то, что Fast Ethernet было бы вполне достаточно. Ни одна служба потоковой передачи не использует даже близко 94 Мбит/с.
То же относится и к принтерам: решающим является здесь время, которое затрачивает печатающее устройство непосредственно для окрашивания бумаги. Занимает ли передача данных для одной страницы 0,1 или 1 секунду, разница будет заметна только на очень быстрых принтерах. Переключение на Fast Ethernet сбережет только тогда энергию, когда порт будет на самом деле активен. При неподключенном кабеле, интерфейс переходит в спящий режим, при котором энергия почти не потребляется.
Поэтому переключайтесь на режим Fast Ethernet, только если вы уверенны в том, что это имеет смысл.
Мощность передачи WLAN хоть и повлияла на расход энергии Fritzbox 7590 при нашей попытке, но экономия была довольно небольшой: при пересылке данных на полной мощности потреблялось 13,6 Вт, хотя служивший приемником ноутбук с Wi-Fi 5 WLAN (IEEE 802.11 ac, 2 MIMO-потока, макс. 867 Мбит/с) находился в непосредственной близости от роутера. При уменьшении мощности в два раза мы замерили потребление энергии в 13,2 Вт, при уменьшении до 25 процентов 13,1 Вт, при 12% и 6% мощности передачи потребление составило 13,0 Вт.
Пропускная способность осталась та же, так как ноутбук находился рядом с Fritzbox.
Экономия в 0,4 Вт при уменьшении мощности в два раза звучит вроде хорошо, но эта экономия проявляется только тогда, когда маршрутизатор действительно отправляет данные, что бывает относительно редко на протяжении всей его работы.
Поэтому, производительность при простое и определяет потребление энергии, что в нашем случае составляет 9,7 Вт. И снижение мощности передачи на это никак не влияет.
Как итог, понижение мощности передачи уменьшает не только радиус действия, но и ухудшает энергетический баланс. На практике Fritzbox должен передавать чаще (приблизительно 13 Вт вместо 10 Вт), так как на значительном расстоянии клиент получает более слабый сигнал. При этом падает скорость передачи данных и при одном и том же объеме данных занимает больше времени. Это мы подтвердили в нашем эксперименте на тестируемом отрезке WLAN: при полной мощности передачи и с визуальной связью ноутбук (Acer V3-372 с микросхемой WLAN QCA6174) на TCP-потоке (при получении данных) получил 405 Мбит / с. При мощности передачи 25 процентов, скорость составила 402 Мбит / с. При наличии каменной стены между устройствами (4 метра без прямой видимости), скорость приема данных падала с 395 до 312 Мбит / с при снижении мощности передачи до 25%.
Этот результат был бы еще приемлем. Но на 20-метровом отрезке, при наличии стен, связь отсутствовала совсем. Мы увеличили мощность обратно до 50% и получили в отдаленной точке 29 Мбит /с. При полной мощности скорость передачи составила целых 122 Мбит/с!
При уменьшении мощности передачи вдвое, для передачи данных требуется в 4 раза больше времени, при этом Fritzbox тянет энергию не только в 4 раза дольше, но и больше, чем экономится в результате снижения мощности. Очевидно, что такой способ экономии энергии контрпродуктивен.
Уменьшение мощности имеет смысл, если WLAN находится в непосредственной близости от базы. Например, если точки доступа находятся в каждом классном кабинете в школе. Здесь можно лучше использовать весь спектр, если все базы работают с низкой мощностью передачи.
Два варианта энергосбережения Fritzbox 7590 не показали никакого ощутимого эффекта. Потребляемая мощность на сети оставалась в пределах точности измерений та же самая, как и тогда, когда мы выключали светящие приборы. Переключение USB-портов с 3.0 на 2.0 не имело значения. При том, что USB-порты не были заняты. Подавление USB-портов на практике тоже бессмысленно. При использовании устройств хранения данных требуется быстрый доступ с максимальной скоростью, в режиме USB 3.0. Для мобильных карт памяти или принтеров с интерфейсом USB 2.0 порт роутера автоматически переходит в этот режим. Кто не использует стационарную телефонию, может отключить базу DECT в роутере. По крайней мере, это сэкономило Fritzbox 7590 0,2 Вт.
Если вы решили снизить расходы на электроэнергию в вашей сети, начните с инвентаризации IT-оборудования: так ли вам необходим сетевой переключатель под столом? Если подключены только 2 кабеля локальной сети, избавьтесь от них. Разъемы RJ45 не нуждаются в энергии.
Проанализируйте порты локальной сети и сетевых коммутаторов: если к ним подключены устройства со скоростью, не превышающей 100 Мбит/с, только тогда стоит переключиться на Fast Ethernet. Понижайте мощность передачи WLAN, если передача данных осуществляется в том же помещении, где находится роутер или точка доступа.