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Energieverbrauch durchs Internetsurfen

Was kostet ein Klick?

01. Juli 2009, 09:33 Uhr   |  Richard F. Zarr


Fortsetzung des Artikels von Teil 2 .

Was kostet ein Klick?

Um ein Maß für die Energie in Wattstunden zu erhalten, müssen wir wissen, wie lange unsere Daten jedes Netzwerkgerät beanspruchen. Um die diversen Geschwindigkeiten zu untersuchen, beginnen wir mit der Kabelseite. Ein typisches DOCSIS-Kabelmodem hat eine Gesamtbandbreite von 152 MBit/s im Downstream und 108 MBit/s im Upstream, also in Richtung zum Server. Wir werden die Upstream-Datenrate von 108 MBit/s verwenden, um die Berechnung der Verweilzeit der Pakete in diesem Abschnitt des Netzwerks zu vereinfachen. Weiterhin gehen wir davon aus, dass die Glasfaserbereiche OC-12-konform sind, mit Datenraten um 601 MBit/s. Der letzte Weg innerhalb der Infrastruktur des Webservers ist höchstwahrscheinlich eine Ethernetverbindung mit 1 GBit/s.

Eine passende Metrik finden

Um all diese variierenden Daten bezüglich Leistung und Geschwindigkeit auf einen gemeinsamen Nenner zu bringen, bedienen wir uns einer Metrik, mit der National Semiconductor den Energieverbrauch von Schnittstellenbausteinen klassifiziert. Diese Metrik reduziert die Geschwindigkeits- und Leistungszahlen auf eine in Energie pro Bit, also Joule pro Bit, gemessene Größe. Tabelle 1 zeigt, wie sich die Energie pro Bit für jeden Sprung der Daten ableitet. Die Gesamtenergie pro Bit liegt bei ungefähr 4,6 μJ/Bit. Zwar ändert sich die Auslastung des Serverblades, doch gehen wir von einem voll ausgelasteten Server aus, der 2000 Seiten pro Sekunde ausliefert. Unsere Seite ist dann eine davon, verbraucht also 1/2000 von 40 W oder 0,02 Ws = 0,02 J. Wie summiert sich dies nun alles für unseren Aufruf der Webseite?

Wir haben festgestellt, dass ein durchschnittlicher Seitenaufruf etwa 315 000 Byte Daten belegt. Das entspricht 2,52 x 106 Bit. Diese Transaktion erfordert eine Gesamtenergie von 4,6 x 10-6 J/Bit. Das Produkt dieser beiden Zahlen ergibt 11,52 J. Hinzu kommt die Energie des Servers von 0,02 J, was 11,61 J für jeden Seitenaufruf bedeutet. Multiplizieren wir diesen einzelnen Zugriff mit einer Million pro Sekunde (was der Einwohnerzahl einer mittelgroßen Stadt entspricht, die im Web surft), so ergibt sich ein Wert für den Energieverbrauch von etwa 11,6 MW pro Stunde, um die Daten in Bewegung zu halten. Mit dieser Energie lassen sich etwa 13 US-Haushalte für einen Monat versorgen. Wie erwartet scheint der Beitrag jedes Einzelnen extrem klein zu sein, doch fällt die Gesamtheit der Bevölkerung schwer ins Gewicht. (rh)

Richard F. Zarr
ist Cheftechnologe für »PowerWise«-Lösungen bei

National Semiconductor
Telefon 0 81 41/35 0
www.national.com/powerwise

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Tabelle 1: Energieverbrauch des Netzwerks

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1. Was kostet ein Klick?
2. Wie ein Bahnnetz
3. Was kostet ein Klick?

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