高能效互联网传输技术研究

张国强，林森，刘真，林涛，张国清，李幼平

(1. 南京师范大学 计算机科学与技术学院，江苏 南京 210012； 2. 中国科学院 计算技术研究所，北京 100190;3. 北京交通大学 计算机与信息技术学院，北京 100044；4. 中国科学院 声学研究所，北京 100190；5. 中国工程物理研究院，北京 100083; 6. 苏州大学 江苏省计算机信息处理技术重点实验室，江苏 苏州 215000）

1 引言

随着互联网用户的增长、高带宽需求的业务增加以及物联网应用的普及，互联网的联网设备数和所产生的数据量均呈现爆炸性增长的趋势，导致其能耗在过去若干年也急剧增长。统计表明，美国互联网消耗的能源已经占了所有能耗的2%～10%[1,2]。能耗的急剧增长对网络的运营和互联网的持续发展都构成了严峻的挑战。一方面，能源开支在网络运营商和内容提供商的总体拥有成本 (TCO) 中所占的比例越来越重，降低能耗可以节省大量的开支。另一方面，由于传统的散热和冷却技术正遭遇瓶颈，能耗已经成为制约互联网进一步发展的主要因素之一。此外，对温室气体和全球变暖的担忧也对绿色通信提出了要求，有统计表明互联网的能耗已经超越了整个航空业的能耗[2]。中国在哥本哈根会议后提出了在2020年使单位 GDP产值的二氧化碳排放量较2005年降低 40%～45%的宏伟目标，为了实现该目标，需要各行业的共同努力。

目前，针对具体硬件设备和部件的节能技术得到了广泛研究。在设备和系统级别，设备厂商提供了多种电源管理模式。高级配置和电源接口(ACPI)[3]对系统不同的电源状态进行了规定并提供了相应的软件管理接口。……