Verständnis der Energieverwaltung auf Switches der EX-Serie

Die Energieverwaltung bei Switches der EX-Serie verhindert, dass Ihr Switch unterbrochen wird, wenn nicht genügend Strom für alle Switch-Komponenten vorhanden ist.

Die Energieverwaltungsfunktion für Ethernet-Switches von Juniper Networks trägt dazu bei, dass der normale Betrieb des Systems nicht durch unzureichende Stromversorgung des Switches unterbrochen wird. Zum Beispiel:

Die Energieverwaltung stellt sicher, dass die Linecards weiterhin mit Strom versorgt werden, wenn ein Benutzer eine neue Linecard in einen Betriebs-Switch einlegt, wenn die Stromversorgung sowohl für die neue als auch für die vorhandene Linecard nicht ausreicht.
Die Energieverwaltung reserviert einen bestimmten Teil der Stromversorgung für die Redundanz der Stromversorgung, sodass der Switch bei einem Ausfall eines Netzteils normal weiterarbeiten kann. Wenn die Energieverwaltung einen Teil dieser reservierten Energie für die Stromversorgung von Switch-Komponenten verwenden muss, wird ein Alarm ausgelöst, der darauf hinweist, dass keine Redundanz der Stromversorgung mehr besteht und dass der normale Betrieb unterbrochen werden könnte, wenn eine Stromversorgung ausfällt.
Wenn ein Stromausfall das Herunterfahren einiger Komponenten durch die Stromverwaltung erfordert, erfolgt dies ordnungsgemäß, indem Linecards und PoE-Ports in der vom Benutzer festgelegten Reihenfolge heruntergefahren werden.

Die Energieverwaltung verwaltet die Energieversorgung von Switch-Komponenten mithilfe einer Energiebudgetrichtlinie. In seiner Energiebudget-Richtlinie gilt für die Energieverwaltung:

Budgetiert den Stromverbrauch für jede installierte Switch-Komponente, die Strom benötigt. Mit Ausnahme der PoE-Stromversorgung für Linecards, die PoE unterstützen, ist der Betrag, den die Energieverwaltung für jede Komponente budgetiert, der maximale Stromverbrauch, den die Komponente unter ungünstigsten Betriebsbedingungen verbrauchen könnte. Bei der Lüftereinschubstelle wird beispielsweise die Energiemenge budgetiert, die erforderlich ist, um die Lüfter mit ihrer maximalen Geschwindigkeitseinstellung zu betreiben, selbst wenn die aktuelle Lüftergeschwindigkeit viel niedriger ist.
Reserviert eine bestimmte Menge an Strom für die Redundanz der Stromversorgung. In der Standardkonfiguration verwaltet das Power Management den Switch für N+1 Power-Redundanz, die einen unterbrechungsfreien Systembetrieb gewährleistet, wenn eine Stromversorgung ausfällt. Wenn ein Switch beispielsweise über vier 3000-W-Online-Netzteile verfügt, reserviert die Energieverwaltung 3000 W in ihrer Energiebudgetrichtlinie für Redundanz. Die restlichen 9000 W weist er der normalen Betriebsleistung zu.
Gibt die Regeln an, nach denen Komponenten mit Strom versorgt werden. Diese Regeln sollen eine möglichst geringe Unterbrechung des Schaltbetriebs bei unzureichender Stromversorgung gewährleisten. Beispielsweise versorgt die Energieverwaltung zentrale Systemkomponenten wie die Routing-Engines mit Strom, bevor sie die Linecards mit Strom versorgt.

Sie können bestimmte Aspekte der Budgetrichtlinie der Energieverwaltung konfigurieren, insbesondere:

Die Energiepriorität der einzelnen Linecards. Durch Zuweisen unterschiedlicher Energieprioritäten zu den Linecards können Sie bestimmen, welche Linecards bei unzureichender Stromversorgung mit größerer Wahrscheinlichkeit mit Strom versorgt werden.
Die Konfiguration der Stromversorgungs-Redundanz. Die Standardkonfiguration für die Redundanz ist N+1; Sie können optional +N konfigurierenN. Wenn Sie beispielsweise zwei unabhängige Wechselstrom-Einspeisungen für den Switch bereitgestellt haben, konfigurieren NSie +N Redundanz. Wenn Sie die Energieverwaltung für NN +-Redundanz konfigurieren, reserviert sie die entsprechende Menge an Energie in ihrem Energiebudget und meldet dementsprechend unzureichende Energiebedingungen.

Diese konfigurierbaren Elemente werden weiter erläutert in:

Energiepriorität von Linecards

Die Energiepriorität von Linecards bestimmt:

Die Reihenfolge, in der Linecards Energie zugewiesen wird
Die Reihenfolge, in der Linecards, die PoE unterstützen, für PoE genutzt wird
Wie die Leistung bei Änderungen der Stromverfügbarkeit oder des Strombedarfs in einem Betriebs-Switch neu zugewiesen wird

Dieser Abschnitt behandelt:

So wird die Strompriorität einer Linecard bestimmt
Linecard-Priorität und Linecard-Leistung
Linecard-Priorität und PoE-Leistung
Linecard-Priorität und Änderungen im Energiebudget

So wird die Strompriorität einer Linecard bestimmt

Mit der CLI können Sie einem Linecard-Slot eine explizite Energiepriorität zuweisen. Wenn mehr als ein Steckplatz dieselbe zugewiesene Priorität hat, wird die Strompriorität durch die Steckplatznummer bestimmt, wobei die Steckplätze mit der niedrigsten Nummer zuerst mit Strom versorgt werden.

Linecard-Priorität und Linecard-Leistung

Die Energieverwaltung weist den Komponenten entsprechend ihrer Energiebudgetrichtlinie die Energie zu. Nachdem die Energieverwaltung den Basisgehäusekomponenten Strom zugewiesen hat, weist sie den Linecards die verbleibende verfügbare Energie zu. Die Linecards werden in der Prioritätsreihenfolge eingeschaltet, bis alle Linecards eingeschaltet sind oder die verfügbare Leistung (einschließlich der reservierten Leistung, falls erforderlich) erschöpft ist. Wenn also der verfügbare Strom erschöpft ist, bevor alle Linecards mit Strom versorgt werden, werden Karten mit höherer Priorität eingeschaltet, während Karten mit niedrigerer Priorität ausgeschaltet bleiben.

Eine Karte mit niedrigerer Priorität kann Macht erhalten, während eine Karte mit höherer Priorität dies nicht tut, wenn die verbleibende verfügbare Energie ausreicht, um die Karte mit niedrigerer Priorität, aber nicht die Karte mit höherer Priorität einzuschalten. Wenn sich beispielsweise eine Linecard, die 450 W benötigt, in einem Steckplatz mit höherer Priorität befindet als eine Linecard, die 330 W benötigt, erhält die Linecard, die 330 W benötigt, die Leistung, wenn weniger als 450 W, aber mehr als 330 W im Energiebudget verbleiben.

Linecards, die administrativ offline genommen wurden, erhalten keinen Strom.

Anmerkung:

Da die Energieverwaltung einer Linecard, die administrativ offline genommen wurde, keine Energie zuweist, wird eine offline geschaltete Linecard nicht automatisch aktiviert, wenn Sie eine Konfiguration bestätigen. Sie müssen den request chassis fpc slot slot-number online Befehl explizit verwenden, um eine Linecard online zu schalten, die zuvor offline geschaltet wurde. Dieses Verhalten unterscheidet sich von anderen Plattformen mit dem Betriebssystem Junos von Juniper Networks (Junos OS), die automatisch eine Offline-FPC online schalten, wenn Sie eine Konfiguration bestätigen.

Wenn die Energieverwaltung eine Linecard aufgrund unzureichender Stromversorgung nicht einschalten kann, wird ein großer (roter) Alarm ausgelöst.

Linecard-Priorität und PoE-Leistung

Nachdem alle Linecards eingeschaltet wurden, weist die Energieverwaltung die verbleibende verfügbare Leistung, einschließlich der reservierten Leistung, den PoE-Leistungsbudgets von Linecards mit PoE-Ports zu. Die Energieverwaltung weist den Linecards die PoE-Stromversorgung in der Reihenfolge ihrer Energiepriorität zu. Wenn genügend Strom zur Verfügung steht, erhält eine Linecard ihr volles PoE-Leistungsbudget, bevor die Energieverwaltung die PoE-Leistung der Linecard mit der nächsthöheren Priorität zuweist. Wenn nicht genügend Strom verfügbar ist, erhält eine Linecard einen Teil der PoE-Stromversorgung, und Linecards mit niedrigerer Priorität erhalten keine PoE-Stromversorgung.

Wenn die Energieverwaltung nicht in der Lage ist, genügend Energie zuzuweisen, um das PoE-Energiebudget für eine Linecard zu erfüllen, protokolliert sie eine Meldung im Systemprotokoll.

Das standardmäßige PoE-Leistungsbudget für eine Linecard ist die Strommenge, die benötigt wird, um alle PoE-Ports mit der maximal unterstützten Leistung zu versorgen. In Fällen, in denen strombetriebene Geräte nicht die maximale Leistung benötigen oder einige PoE-Ports nicht für strombetriebene Geräte verwendet werden, können Sie ein kleineres PoE-Leistungsbudget für eine Linecard konfigurieren. Durch die Konfiguration eines kleineren PoE-Leistungsbudgets steht mehr Leistung für die PoE-Leistungsbudgets von Linecards mit niedrigerer Priorität zur Verfügung.

Sie können auch die Energiepriorität der PoE-Ports auf einer Linecard konfigurieren. Wenn das Energiemanagement nicht in der Lage ist, einer Linecard genügend Strom zuzuweisen, um das PoE-Leistungsbudget zu erfüllen, schaltet der Linecard-PoE-Controller die Stromversorgung der PoE-Ports in umgekehrter Prioritätsreihenfolge ab, um die reduzierte Stromzuweisung zu erfüllen.

Weitere Informationen zum Konfigurieren des PoE Energiebudgets für eine Linecard und zum Konfigurieren PoE Portprioritäten finden Sie unter Konfigurieren von PoE Schnittstellen auf EX-Serie Switches .

Linecard-Priorität und Änderungen im Energiebudget

In einem aktiven Switch weist das Energiemanagement den Strom dynamisch neu zu, wenn sich die Stromverfügbarkeit oder der Strombedarf oder die Linecard-Priorität ändert. Die Energieverwaltung verwendet die Linecard-Priorität, um zu bestimmen, wie die Energie als Reaktion auf die folgenden Ereignisse neu zugewiesen werden soll:

Ein Netzteil fällt aus, wird getrennt oder offline geschaltet:
- Wenn die Stromversorgung nicht ausreicht, um die PoE-Leistungszuweisungen aller PoE-Linecards zu erfüllen, weist die Energieverwaltung die PoE-Stromversorgung von den Linecards in umgekehrter Prioritätsreihenfolge auf, bis die Leistung ausreicht, um die verbleibenden PoE-Leistungszuweisungen zu erfüllen.
- Wenn die Stromversorgung nicht ausreicht, um den Basisstrombedarf (Nicht-PoE) aller Linecards zu decken, wird die gesamte PoE-Stromversorgung freigegeben. Wenn nach der Freigabe der PoE-Stromversorgung die Stromversorgung immer noch nicht ausreicht, schaltet die Energieverwaltung die Linecards in umgekehrter Prioritätsreihenfolge aus, bis die Stromversorgung für die verbleibenden Linecards ausreicht.
Eine neue Linecard wird eingesetzt oder eine Linecard online geschaltet:
- Wenn die Linecard PoE unterstützt und nicht genügend Strom zur Verfügung steht, um das PoE-Leistungsbudget zu erfüllen, wird die PoE-Leistung von Linecards mit niedrigerer Priorität neu zugewiesen. Wenn nicht genügend PoE-Leistung von Linecards mit niedrigerer Priorität neu zugewiesen werden kann, erhält die neue Linecard eine teilweise PoE-Stromzuweisung.
- Wenn die Stromversorgung zum Einschalten der neuen Linecard nicht ausreicht, wird die PoE-Stromversorgung von den PoE-Linecards in umgekehrter Prioritätsreihenfolge getrennt, bis die neue Linecard eingeschaltet werden kann.
- Wenn das Entfernen der gesamten PoE-Stromversorgung nicht ausreicht, um genügend Energie zum Einschalten der Linecard freizugeben, bleibt die Linecard ausgeschaltet und die PoE-Linecards erhalten weiterhin ihre PoE-Leistungszuweisungen. Um Unterbrechungen bei einem Betriebs-Switch zu minimieren, werden Linecards mit niedrigerer Priorität nicht ausgeschaltet, um die neue Linecard mit Strom zu versorgen. Wenn Sie den Switch jedoch neu starten, führt die Energieverwaltung die aktuelle Energiebudgetrichtlinie erneut aus und schaltet Linecards je nach Priorität ein oder aus. Infolgedessen werden Linecards ausschließlich nach Prioritätsreihenfolge mit Strom versorgt, und zuvor betriebene Linecards erhalten möglicherweise keinen Strom mehr.
Ein neues Netzteil wird in Betrieb genommen:
- Alle Linecards, die aufgrund unzureichender Stromversorgung ausgeschaltet wurden, werden in der Reihenfolge der Priorität eingeschaltet.
- Nachdem alle Linecards eingeschaltet wurden, wird die verbleibende Leistung den PoE-Leistungsbudgets der Linecards in der Prioritätsreihenfolge zugewiesen.
Eine Linecard wird entfernt oder offline geschaltet, wodurch Strom frei wird:
- Alle Linecards, die aufgrund von unzureichender Stromversorgung heruntergefahren wurden, werden in der Reihenfolge ihrer Priorität eingeschaltet.
- Nachdem alle Linecards eingeschaltet wurden, wird die verbleibende Leistung den PoE-Leistungsbudgets der Linecards in der Prioritätsreihenfolge zugewiesen.
Ein Benutzer ändert die zugewiesene Energiepriorität einer oder mehrerer Linecards, wenn die Stromversorgung nicht ausreicht, um das Energiebudget zu erfüllen:
- Die PoE-Stromversorgung der Linecards wird basierend auf den neuen Energieprioritäten neu zugewiesen.
- Die Basisstromzuweisung für die Linecards wird nicht geändert – mit anderen Worten, die Energieverwaltung fährt Linecards, die zuvor mit Strom versorgt wurden, nicht herunter, da sie jetzt eine niedrigere Priorität haben. Wenn Sie den Switch jedoch neu starten, führt die Energieverwaltung die aktuelle Energiebudgetrichtlinie erneut aus und schaltet Linecards je nach Priorität ein oder aus. Infolgedessen werden Linecards ausschließlich nach Prioritätsreihenfolge mit Strom versorgt, und zuvor betriebene Linecards erhalten möglicherweise keinen Strom mehr.

Wenn das PoE-Energiebudget für eine Linecard aufgrund unzureichender Stromversorgung reduziert oder eliminiert wird, wird eine Meldung im Systemprotokoll protokolliert. Wenn das Energiemanagement eine Linecard wegen unzureichender Stromversorgung herunterfahren muss, löst dies einen großen (roten) Alarm aus.

Redundanz der Stromversorgung

Standardmäßig ist die Energieverwaltung in Switches der EX-Serie so konfiguriert, dass die Netzteile für N+1-Redundanz verwaltet werden, wobei ein Netzteil als Backup-Reserve vorgehalten wird, falls eines der anderen Netzteile ausgebaut wird oder ausfällt.

Sie können die Energieverwaltung konfigurieren, um die Netzteile für NN + Redundanz zu verwalten. Bei N+N Redundanz hält N die Energieverwaltung Netzteile in Reserve für Backups. Wenn Ihr Switch beispielsweise über sechs Netzteile verfügt und Sie +N Redundanz konfigurierenN, stellt die Energieverwaltung drei Netzteile für die normale Betriebsleistung zur Verfügung und reserviert drei Netzteile für die Redundanz (3+3). Wenn Sie eine ungerade Anzahl von Netzteilen haben, weist die Energieverwaltung der normalen Betriebsleistung ein Netzteil mehr zu als der redundanten Leistung. Wenn Sie beispielsweise fünf Netzteile haben, ist die NN +-Konfiguration 3+2.

Bei gleicher Anzahl von Netzteilen liefert eine N+N -Konfiguration in der Regel weniger normale Betriebsleistung als eine N+1-Konfiguration, da die N+N -Konfiguration mehr Strom für die Sicherung bereithält. Tabelle 1 zeigt die Auswirkungen auf die normale Betriebsleistung in N+1- und N+N -Konfigurationen.

Tabelle 1: Verfügbare Betriebsleistung in N+1- und N+N-Redundanzkonfigurationen
Anzahl der Netzteile mit `n` jeweils W	Normale Betriebsleistung in `N`+1 Konfiguration	Normale Betriebsleistung in `N`+`N` Konfiguration
2	1 x (`n` W)	1 x (`n` W)
3	2 x (`n` W)	2 x (`n` W)
4	3 x (`n` W)	2 x (`n` W)
5	4 x (`n` W)	3 x (`n` W)
6	5 x (`n` W)	3 x (`n` W)

Bei Switches mit reduzierter normaler Betriebsleistung weist die Energieverwaltung dem Gehäuse in einer N+N-Konfiguration weniger Strom zu als in einer N+1-Konfiguration. Diese Reduzierung der zugewiesenen Gehäuseleistung ermöglicht es einem Switch in einer NN +-Konfiguration, mehr Linecards mit Strom zu versorgen, als er ohne die Reduzierung möglich wäre.

Anmerkung:

Um die Reduzierung der zugewiesenen Gehäuseleistung zu erreichen, reduziert die Energieverwaltung die maximale Lüfterdrehzahl von 80 Prozent in einer +1-Konfiguration auf 60 Prozent in einer NN N+-Konfiguration. Da die maximale Lüftergeschwindigkeit reduziert wird, ist es möglich, dass eine überhitzte Linecard in einer NN +-Konfiguration früher heruntergefahren wird als in einer N+1-Konfiguration.

Das Energiemanagement berechnet automatisch die reservierte Leistung und die normale Betriebsleistung neu, wenn Netzteile online oder offline gehen. Wenn Sie beispielsweise eine N+N -Konfiguration mit drei 2000-W-Online-Netzteilen haben, weist die Energieverwaltung 2000 W der reservierten Leistung zu. Wenn Sie ein viertes 2000-W-Netzteil online schalten, weist die Energieverwaltung 4000 W der reservierten Leistung zu. Wenn ein Netzteil wieder offline geht, weist die Energieverwaltung wieder 2000 W der reservierten Leistung zu.

Wenn die Stromversorgung nicht ausreicht, um den budgetierten Strombedarf zu decken, gibt die Energieverwaltung folgende Alarme aus:

Ein kleiner (gelber) Alarm wird ausgelöst, wenn nicht genügend Strom vorhanden ist, um die konfigurierten N+1 oder N+N Leistungsreserven aufrechtzuerhalten, aber alle Linecards weiterhin ihre Basis- und PoE-Leistungszuweisungen erhalten. Wenn dieser Zustand 5 Minuten lang anhält, wird der Alarm zu einem großen (roten) Alarm. Auch wenn der Betrieb des Switches in diesem Zustand nicht beeinträchtigt wird, sollten Sie ihn so schnell wie möglich beheben, da ein Ausfall der Stromversorgung zu einer Unterbrechung des Switch-Betriebs führen kann.
Ein großer (roter) Alarm wird ausgelöst, wenn nicht genügend Strom vorhanden ist, um alle Linecards mit ihren Basis- und PoE-Stromzuweisungen zu versorgen. Einer oder mehrere PoE-Ports sind möglicherweise ausgefallen oder eine oder mehrere Linecards sind ausgefallen.

Die Energieverwaltung löscht alle Alarme, wenn genügend Strom zur Verfügung steht, um den normalen Betrieb und die reservierten Stromanforderungen zu erfüllen.

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