1980-luvun lopulla eräs amerikkalainen ystäväni kertoi minulle pelkistetyin sanankääntein, että LAN-teknologian kasvu tulisi räjähtämään eksponentiaalisiin lukemiin ja että muutoksen avainteknologia olisi verkkokytkentä. Toistamisen tai vahvistamisen sijaan paketit voitaisiin jatkossa siirtää pidemmälle verkkokytkennän ansiosta. Tämä avaisi täysin uusia mahdollisuuksia skaalautuvuuden ja hallittavuuden osa-alueilla.
Ennusteet toteutuivat ja verkkokytkennästä tuli kiinteä osa LAN-ratkaisuja, ja tänä päivänä teknologiaa käytetään myös WAN-ratkaisuissa. Tässä yhteydessä on hyvä mainita, että yleisin verkkokytkentäteknologia tällä hetkellä on Ethernet, ja on erinomaista, että LAN-teknologia ja sen lähisukulainen IP-teknologia ovat hyödyntäneet sitä täysipainoisesti myöhempinä vuosina. Se on mahdollistanut viestinnän vallankumouksen, josta nautimme ja jota pidämme itsestäänselvyytenä.
Ethernetin historia on yhtä tapahtumarikas, sillä teknologia on kehittynyt kömpelöistä, paksuista kaapeleista ja laboratoriotaustastaan (jossa se saavutti 10 Mb/s nopeutensa) nykypäivänä käytettävien pitkien etäisyyksien ratkaisuksi, joka tarjoaa 40 Gb/s nopeuksia eri väreissä yksittäisen valokuitukaapelin kautta. Verkkokytkennässä tämä kehityskulku on voitu hyödyntää täysin.
Tänä päivänä Ethernet-kytkimet ovat eri kokoisia ja muotoisia: pienimmillään kytkin voi olla tupakka-askin kokoinen laite, jossa on neljä porttia; suurimmillaan operaattoritason laite, joka on modulaarinen ja sisältää satoja portteja, jotka kootaan yhteen runkotason kuituliitäntään. Jäljempänä mainittuja käyttävät PTT:t ja puhelinyhtiöt, jotka edellyttävät korkeaa palautumiskykyä ja äärilämpötilojen sietokykyä.
Ethernet-kytkinten valmistajamäärät ovat myös korkeat. Tämän ansiosta erilaiset innovaatiot ja ominaisuudet ovat lisääntyneet kustannusten alenemisen ohella, joten loppukäyttäjät saavat kuoletettua investointinsa nopeammin.
Viime aikoina kytkinvalmistajat ovat keskittyneet etenkin ympäristömyötäisyyteen. Pääasiassa valmistajat ovat keskittyneet kytkimen valmistuksessa käytettävien myrkyllisten aineiden vähentämiseen, kytkimen sisäisen energiankulutuksen pienentämiseen ja laitteen asianmukaiseen hävittämiseen käyttöiän päätyttyä.
Tiesitkö, että jokainen Google-haku kuluttaa yhtä paljon energiaa kuin moderni 11 W energiansäästölamppu kuluttaa 15 minuutissa?
Vaikutukset vähenevät, mitä enemmän kytkimiä käytetään. Mitä parempi CO2-hyötysuhde kytkimellä on, sitä vähemmän sähköä se kuluttaa ja sitä vähemmän lämpöä se tuottaa, joten laitetilan ilmastointitarve on pienempi, mikä puolestaan lisää säästöjä entisestään.
Merkittävämpää on kuitenkin se, että ekologisia vaatimuksia koskeva tietoisuus leviää markkinoilla. Tienraivaajina toimivat julkinen sektori ja valtionhallinto, ja niiden perässä asiakkaat, jotka alkavat antaa enemmän painoarvoa vihreälle teknologialle, minkä seurauksena ympäristömyötäisyys huomioidaan virallisissa tarjouspyynnöissä.
Ei ole vaikea kuvitella, että lähitulevaisuudessa ekologisesti ajattelevien asiakkaiden hankintapäätöksiin vaikuttaa voimakkaasti toimittajan kyky tarjota kytkinteknologiaa, jonka sähkövaatimukset ovat vähintään 25 % pienemmät kuin tänään. Tästä syystä on hyvä tarkastella lähemmin keskeisiä osa-alueita, jotka vaikuttavat hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen, jotta osaat kysyä oikeita kysymyksiä seuraavalta kytkintoimittajaltasi.
Kytkimen keskeiset, vähennyksen mahdollistavat rakenteet ovat:
- Hyötysuhteeltaan korkeat virtalähteet: Näiden avulla voidaan ylläpitää 85 % hyötysuhdetta muuttuvissa kuormitusolosuhteissa.
- Jäähdytyspuhaltimet: Jos kytkimessä on oltava sisäinen puhallin, sen nopeutta voidaan laskea, mikä pienentää melua ja parantaa samalla luotettavuutta.
- Linjaohjaimet: Mittaavat linjapituudet ja määrittävät niiden pohjalta tehontarpeen ja kytkeytyvät pois päältä automaattisesti, kun niitä ei tarvita
- Etupaneelin merkkivalot: Usein nämä ovat hyödyllisiä, mutta ne on voitava kytkeä pois päältä, jos niitä ei tarvita, mikä pienentää lämpöä ja sähkövaatimuksia sekä parantaa luotettavuutta
Yhteenvetona voidaan todeta, että päästöjen onnistunut ja merkittävä vähentäminen rakenneratkaisutasolla edellyttää ”mittaa ja minimoi” lähestymistapaa. Tämä tarkoittaa joka ikisen sähköwatin mittausta ja sähköntarpeen vähentämistä, aina kun mahdollista, matalimmalle tasolle, jolla kytkin toimii edelleen tehokkaasti.
Valmistuksen yhteydessä hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää usealla eri menetelmällä. Tämän tavoitteen saavuttamisessa noudatetaan EU:n RoHS-direktiiviä, joka astui voimaan 1.7.2006. Sen mukaan tuotteen valmistuksessa ei saa käyttää kuutta myrkyllistä ainetta, lukuun ottamatta lyijypohjaista juotosainetta (taso 5), jota saa käyttää määrätyn ajanjakson ajan. Nykyisin EU:n alueella ei saa myydä mitään IT-tuotetta, joka ei täytä vähintään tason 5 vaatimuksia.
Tason 6 vaatimukset edellyttävät lyijyttömän juotosaineen käyttämistä. Usein tämä edellyttää täysin uuden piirilevyn suunnittelua lyijyttömän juotosaineen poikkeavien fyysisten ominaisuuksien vuoksi. Entistä useammat ekologisesti suuntautuneet kytkinvalmistajat ovat jo muuttaneet valmistuksensa tason 6 vaatimusten mukaisiksi, jotta päästötasot olisivat mahdollisimman alhaiset.
Lisäksi valmistaja voi tavallisesti pienentää kemiallisten, kalliita hävitysmenetelmiä edellyttävien liuotinaineiden käyttöä noin 30 000 litralla vuodessa siirtymällä vesipohjaiseen puhdistusaineeseen.
Nämä vesipohjaiset järjestelmät ovat lisäksi suljettuja järjestelmiä, jotka kierrättävät vettä useita kertoja, minkä ansiosta niiden hyötysuhde on poikkeuksellisen korkea ja vaikutus luontoon on vastaavasti hyvin pieni.
Artikkelin on kirjoittanut Hans Englesson, Nordic manager, Allied Telesis.