scholarly journals A Quantitative Survey of the Power Saving Potential in IP-Over-WDM Backbone Networks

2016 ◽  
Vol 18 (1) ◽  
pp. 706-731 ◽  
Author(s):  
Ward Van Heddeghem ◽  
Bart Lannoo ◽  
Didier Colle ◽  
Mario Pickavet ◽  
Piet Demeester
Keyword(s):  
Power Saving ◽  
Quantitative Survey ◽  
Ip Over Wdm ◽  
Backbone Networks

scholarly journals Power saving of IP over WDM: Coherent taxonomy, mechanism and technique: A review

2021 ◽  
Vol 1108 (1) ◽  
pp. 012028
Author(s):  
L P Pratama ◽  
S N Saud ◽  
E D Wardihani ◽  
N M Lehat
Keyword(s):  
Power Saving ◽  
Ip Over Wdm

Energy-Efficiency in a Cloud Computing Backbone

2013 ◽  
pp. 283-305
Author(s):  
Burak Kantarci ◽  
Hussein T. Mouftah
Keyword(s):  
Cloud Computing ◽  
Energy Consumption ◽  
High Performance ◽  
Data Centers ◽  
High Capacity ◽  
Power Saving ◽  
Cloud Services ◽  
Mixed Integer ◽  
Ip Over Wdm ◽  
Challenges And Opportunities

Cloud computing combines the advantages of several computing paradigms and introduces ubiquity in the provisioning of services such as software, platform, and infrastructure. Data centers, as the main hosts of cloud computing services, accommodate thousands of high performance servers and high capacity storage units. Offloading the local resources increases the energy consumption of the transport network and the data centers although it is advantageous in terms of energy consumption of the end hosts. This chapter presents a detailed survey of the existing mechanisms that aim at designing the Internet backbone with data centers and the objective of energy-efficient delivery of the cloud services. The survey is followed by a case study where Mixed Integer Linear Programming (MILP)-based provisioning models and heuristics are used to guarantee either minimum delayed or maximum power saving cloud services where high performance data centers are assumed to be located at the core nodes of an IP-over-WDM network. The chapter is concluded by summarizing the surveyed schemes with a taxonomy including the cons and pros. The summary is followed by a discussion focusing on the research challenges and opportunities.

scholarly journals Using an analytical power model to survey power saving approaches in backbone networks

2012 ◽  
Author(s):  
Ward Van Heddeghem ◽  
Michael C. Parker ◽  
Sofie Lambert ◽  
Willem Vereecken ◽  
Bart Lannoo ◽  
...  
Keyword(s):  
Power Saving ◽  
Power Model ◽  
Backbone Networks ◽  
Analytical Power

scholarly journals Energy efficient optical backbone networks

2020 ◽  
Author(s):  
Γεωργία Μπελετσιώτη
Keyword(s):  
Energy Efficient ◽  
Ip Over Wdm ◽  
Backbone Networks

Η πυρετώδης ανάπτυξη του Διαδικτύου επέφερε την εξέλιξη των οπτικών δικτύων σε παγκόσμιο επίπεδο. Η ευρεία χρήση των οπτικών δικτύων οφείλεται όχι μόνο στο αυξημένο εύρος ζώνης που παρέχουν, αλλά ταυτόχρονα επειδή πληρούν τις απαιτήσεις χαμηλού κόστους, υψηλής αξιοπιστίας και εκτεταμένης γεωγραφικής κάλυψης. Επιπλέον, η ταχεία αυτή εξάπλωση του Διαδικτύου συνέβαλε σημαντικά στην αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας του δικτυακού εξοπλισμού, ένα εξίσου σημαντικό ζήτημα που προβληματίζει την ερευνητική κοινότητα. Έτσι, παράλληλα με τη σημαντική βελτίωση των οπτικών δικτύων την τελευταία δεκαετία σχετικά με την παρεχόμενη χωρητικότητα, πρέπει να αναληφθούν πρωτοβουλίες προκειμένου να βελτιωθεί περαιτέρω και η ενεργειακή απόδοσή τους. Οι στόχοι της παρούσας έρευνας είναι να προσδιοριστούν οι βασικές αιτίες της κατανάλωσης ενέργειας στα οπτικά δίκτυα κορμού σταθερού και ευέλικτου πλέγματος IP Over WDM και IP Over EON αντίστοιχα, και να προταθούν και να συγκριθούν στρατηγικές για την αύξηση της ενεργειακής τους απόδοσης. Όσον αφορά στα οπτικά δίκτυα σταθερού φάσματος IP Over WDM, παρουσιάζονται νέα ενεργειακά αποδοτικά σχήματα, με στόχο την αύξηση του ρυθμού επαναχρησιμοποίησης των μονοπατιών φωτός κατά τη φάση του σχεδιασμού της Εικονικής Τοπολογίας (ΕΤ). Οι προτεινόμενοι αλγόριθμοι καταφέρνουν να μειώσουν τον αριθμό των προεγκατεστημένων μονοπατιών φωτός στην ΕΤ και να επωφεληθούν από την εναπομένουσα χωρητικότητα των οπτικών διαδρομών εκμεταλλευόμενοι τους πόρους των μονοπατιών φωτός με πιο αποτελεσματικό τρόπο. Επιπλέον, τα δίκτυα κορμού σε χώρες με υψηλή σεισμικότητα υποφέρουν από απροσδόκητες αστοχίες συνδέσεων που προκαλούνται από σεισμούς, οι οποίοι με τη σειρά τους, προκαλούν τεράστια απώλεια εύρους ζώνης και διακοπές υπηρεσιών. Προς αυτή λοιπόν την κατεύθυνση, προτείνεται ένα νέο σχήμα που χρησιμοποιεί πραγματικές σεισμικές πληροφορίες προκειμένου να διατηρήσει τη συνδεσιμότητα του δικτύου μετά από έναν σεισμό μεγάλης κλίμακας, ενώ ταυτόχρονα υποστηρίζει την ενεργειακή του απόδοση. Ο στόχος του προτεινόμενου σχήματος είναι ο σχεδιασμός ενός δικτύου WDM, που καθορίζοντας τον ελάχιστο αριθμό εναλλακτικών διαδρομών στην ΕΤ διατηρεί τη συνδεσιμότητα στο δίκτυο. Μια άλλη σημαντική προσέγγιση όσον αφορά στην εξοικονόμηση ενέργειας στα οπτικά δίκτυα είναι η επιλεκτική απενεργοποίηση των δικτυακών στοιχείων κάτω από συνθήκες χαμηλής χρησιμοποίησης, διατηρώντας παράλληλα τις ζωτικές λειτουργίες του δικτύου έτσι ώστε να εξυπηρετείται η υπολειπόμενη κίνηση. Όσον αφορά στα δίκτυα μεταβλητού φάσματος IP Over EON, εισάγεται ένας νέος ενεργειακά αποδοτικός αλγόριθμος, ο οποίος εφαρμόζεται υπό δυναμική κίνηση και απενεργοποιεί επιλεκτικά τους συνδέσμους του δικτύου σε σενάρια χαμηλής χρήσης, διατηρώντας παράλληλα την πιθανότητα αποκλεισμού των συνδέσεων σε χαμηλά επίπεδα. Στο τελευταίο μέρος αυτής της διατριβής παρουσιάζεται και αναλύεται ένας νέος προσαρμοστικός ενεργειακά αποδοτικός αλγόριθμος, ο οποίος απενεργοποιεί επιλεκτικά τους μεταδότες μεταβλητού εύρους ζώνης για να επιτύχει ενεργειακή απόδοση υπό συνθήκες χαμηλής χρήσης, κατά τη λειτουργία του δικτύου. Ο νέος αυτός προσαρμοστικός αλγόριθμος χρησιμοποιεί ένα Μανθάνων Αυτόματο προκειμένου να περιορίσει τη συνολική κατανάλωση ενέργειας του δικτύου διατηρώντας παράλληλα την πιθανότητα αποκλεισμού των συνδέσεων σε χαμηλά επίπεδα.

scholarly journals Operation algorithms for energy-efficient backbone networks

2020 ◽  
Author(s):  
Παναγιώτης Μελίδης
Keyword(s):  
Energy Efficient ◽  
Ip Over Wdm ◽  
Backbone Networks

Η βιομηχανία τηλεπικοινωνιών συμβάλει κατά 2% με 3% στην παγκόσμια ενεργειακή κατανάλωση. Αυτό το ποσοστό αναμένεται να αυξηθεί λόγω των αυξημένων απαιτήσεων σε φόρτο από τους τελικούς χρήστες, των επαυξημένων δυνατοτήτων του εξοπλισμού των χρηστών, την αυξημένη ποιότητα των πολυμέσων που ανταλλάσσονται μέσω Διαδικτύου και την μαζική ανάπτυξη και εγκατάσταση της τεχνολογίας 5G radio. Η χρήση δικτύων διανομής περιεχομένου, υπηρεσιών ζωντανής μετάδοσης βίντεο και εφαρμογών νέφους είναι πλέον καθημερινή και αποτελεί το μεγαλύτερο ποσοστό της κίνησης στο Διαδίκτυο. Τα δίκτυα κορμού συγκεντρώνουν όλη αυτή την κίνηση, η οποία συλλέγεται από ένα σύνολο διαφορετικών δικτύων πρόσβασης και πρέπει να μεταδοθεί σε παγκόσμια κλίμακα με μικρή καθυστέρηση και αξιοπιστία. Τα δίκτυα IP-over-WDM προσφέρουν την προσαρμoστικότητα και την καθολική συνδεσιμότητα του IP πρωτοκόλλου σε συνδυασμό με το τεράστιο παρεχόμενο εύρος ζώνης των δικτύων πολυπλεξίας μήκους κύματος. Κατά συνέπεια, τα οπτικά δίκτυα κορμού έχουν την δυνατότητα να χειριστούν τον επιπρόσθετο φόρτο κίνησης. Παρόλα αυτά, ένα ζήτημα που προβληματίζει τους τηλεπικοινωνιακούς παρόχους είναι η αναμενόμενη αύξηση της ενεργειακής κατανάλωσης των δικτύων λόγω του επιπρόσθετου φόρτου. Παράλληλα, παρατηρείται η ανάπτυξη συλλογικών στόχων για την μείωση των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα, καθώς και η θέσπιση νομοθετικών πλαισίων για τη τήρηση περιβαλλοντικών πολιτικών. Η αύξηση των ερευνητικών εργασιών σχετικά με την ενεργειακά αποδοτική διαχείριση των οπτικών δικτύων κατά την διάρκεια της τελευταίας δεκαετίας είναι πλέον πιο σχετική από ποτέ. Η παρούσα διατριβή αντιμετωπίζει το πρόβλημα της ενεργειακά αποδοτικής διαχείρισης δικτύων για την λειτουργία των οπτικών δικτύων κορμού. Στα πλαίσια αυτής προτάθηκαν και δημοσιεύθηκαν καινοτόμοι αλγόριθμοι λειτουργίας για ενεργειακά αποδοτικά δίκτυα IP-over-WDM. Ο κύριος στόχος των προτεινόμενων αλγορίθμων λειτουργίας είναι η μείωση της ενεργειακής κατανάλωσης του δικτύου μέσω της απενεργοποίησης αδρανών ή υποχρησιμοποιούμενων δικτυακών συσκευών χωρίς όμως να επιδεινώνεται η απόδοση του δικτύου. Οι προτεινόμενοι αλγόριθμοι επικεντρώνονται στα επιμέρους προβλήματα της ενεργειακά αποδοτικής δρομολόγησης της κίνησης και της αναδιαμόρφωσης της εικονικής τοπολογίας, προτείνοντας νέους μηχανισμούς ορίων φόρτου, ένα καινοτόμο σύστημα αξιολόγησης οπτικών μονοπατιών και μια νέα πολιτική αναδιαμόρφωσης. Όλοι οι προτεινόμενοι αλγόριθμοι αξιολογήθηκαν μέσω εκτενών πειραμάτων προσομοίωσης, όπου και παρατηρήθηκε ότι είναι πιο ενεργειακά αποδοτικοί συγκριτικά με παρεμφερείς λύσεις από την βιβλιογραφία.

Energy-minimised virtual topology design in IP over WDM backbone networks

2012 ◽  
Vol 6 (4) ◽  
pp. 165 ◽  
Author(s):  
A. Coiro ◽  
M. Listanti ◽  
T. Squarcia ◽  
A. Valenti ◽  
F. Matera
Keyword(s):  
Topology Design ◽  
Virtual Topology ◽  
Ip Over Wdm ◽  
Backbone Networks

Energy-Efficiency in a Cloud Computing Backbone

2015 ◽  
pp. 266-288
Author(s):  
Burak Kantarci ◽  
Hussein T. Mouftah
Keyword(s):  
Cloud Computing ◽  
Energy Consumption ◽  
High Performance ◽  
Data Centers ◽  
High Capacity ◽  
Power Saving ◽  
Cloud Services ◽  
Mixed Integer ◽  
Ip Over Wdm ◽  
Challenges And Opportunities

Cloud computing combines the advantages of several computing paradigms and introduces ubiquity in the provisioning of services such as software, platform, and infrastructure. Data centers, as the main hosts of cloud computing services, accommodate thousands of high performance servers and high capacity storage units. Offloading the local resources increases the energy consumption of the transport network and the data centers although it is advantageous in terms of energy consumption of the end hosts. This chapter presents a detailed survey of the existing mechanisms that aim at designing the Internet backbone with data centers and the objective of energy-efficient delivery of the cloud services. The survey is followed by a case study where Mixed Integer Linear Programming (MILP)-based provisioning models and heuristics are used to guarantee either minimum delayed or maximum power saving cloud services where high performance data centers are assumed to be located at the core nodes of an IP-over-WDM network. The chapter is concluded by summarizing the surveyed schemes with a taxonomy including the cons and pros. The summary is followed by a discussion focusing on the research challenges and opportunities.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document