现代数据中心的能源消耗是一个重大问题，因为它不断增加成本和环境影响。数据中心提供商正在寻找为客户提供节能替代品的方法，在这个方面，最新的Linux内核版本之一很有潜能。

很多数据中心管理员正在转向Linux内核6.13，以解决基于Linux的数据中心设备的能源消耗问题。此内核更新于2025年初发布，引入管理员可以调整的新参数，以优化功耗和网络性能。

本文将探讨Linux内核6.13中自适应轮询的引入，以及它如何减少数据中心的能源消耗。文章的后半部分将解释如何在多个发行版中部署和调整Linux内核6.13。

Linux在数据中心中的作用

Linux是数据中心部署的关键组成部分。大多数网络服务器运行某个Linux版本。Linux的相对安全性、较低的运营成本和精细控制使其对关键任务的本地和云工作负载具有吸引力。它的数据管理功能还有助于确保合规性，包括数据主权。

在如此广泛的部署下，即使是Linux设备上的微小能耗调整也会产生重大影响。

新的自适应轮询降低能源消耗

Linux内核6.13基于改变CPU对网络流量的响应方式，提供功耗改进。较旧的核心导致CPU每次数据包到达都会唤醒，而较新的混合方法则根据网络流量调整CPU的行为。CPU在高流量期间保持活跃，并持续管理网络流量。在流量低的时候，它会恢复到传统的中断设计。

Linux内核开发人员仅通过修改约30行代码来集成此功能。

自适应轮询如何降低功耗

持续的CPU活动会消耗大量的电力，特别是在数据中心等高网络流量环境中。以前的Linux内核依赖于中断驱动模型。每个到达的网络数据包都会中断CPU，然后CPU立即处理它。

内核6.13为内核的网络堆栈引入可选的自适应轮询机制。此更新允许内核根据网络流量级别在中断驱动模式和轮询模式之间切换。

• 中断模式。传统的内核模式最适合轻型流量场景。它根据需要中断CPU，降低能源消耗。
• 投票模式。最适合交通繁忙的场景。它使CPU能够持续处理网络数据，以提高性能，减少唤醒。

自适应轮询包括一个新的配置参数，irq_suspend_timeout。此设置在内核6.13中是自动的。大多数管理员不需要修改参数，就可以开始看到能源消耗的好处。

事实上，管理员可能会实现两个令人信服的好处：降低能源消耗和提高网络性能。

• 减少能源消耗：减少高达30%的能源消耗，特别是在繁重的网络流量环境中。
• 网络性能：由于高流量期间的网络堆栈效率更高，网络吞吐量提高了45%。

考虑到现代数据中心部署的Linux服务器数量，这些数字变得令人信服。

数据中心能耗统计

数据中心能源问题集中在三个特定领域：消费、成本和增长。

根据 Southwest Energy Efficiency Project数据显示，数据中心在2025年约占美国总用电量的4.5%，比10年前的约3%有所上升。根据Bloom Energy的数据，能源消耗量将继续上升，到2030年将达到8-12%。据估计，全球能源消耗的百分比与美国相似。

除了消费增加外，数据中心运营商还必须意识到成本的增加。预计到2030年，电费将上涨8%，一些地区的成本甚至更高。

数据中心的增长带来额外的挑战，特别是随着人工智能处理设施的扩大。公用事业公司努力提供清洁能源，同时试图避免不太环保的解决方案。数据中心的增长和需求有可能进一步压倒提供商的基础设施。

自适应轮询的潜在缺点

自适应轮询并不总是等同于改进。它的目标是平衡CPU使用和网络效率。在某些情况下，这可能会损害，特别是如果irq_suspend_timeout参数被错误地修改。

负面影响可能包括：

• 轮询期间CPU使用量增加，导致更高的功耗。
• 在网络流量低期间降低效率。
• 降低专业工作负载的性能。

与任何重大的内核修改一样，负责高性能计算环境的管理员应在将其实施到生产中之前对其进行广泛测试。性能受到影响或功耗增加可能意味着设置错误。

部署Linux内核 6.13

升级到Linux内核6.13或更新版本很简单，尽管过程因发行版而异。

通过键入以下查看当前内核信息：

uname -r

假设内核存在于你发行版的软件存储库中，请使用标准软件包管理器。查看你的版本文档以获取详细说明。

对于基于Debian的系统，例如Ubuntu和Linux Mint，请键入：

sudo apt update

sudo apt upgrade

reboot

对于基于红帽的发行版，例如红帽企业Linux、Fedora和Rocky Linux或AlmaLinux，请键入：

sudo dnf update

sudo dnf update kernel

reboot

使用uname -r命令检查内核版本。有关其他步骤或配置，请参阅你选择的发行版的网站。

性能调整

Irq_suspend_timeout值控制了内核在从轮询切换到中断驱动模式后重新启用中断之前的等待时间（以纳秒为单位）。在修改数值之前仔细考虑。内核开发人员确定了默认值，这意味着它应该适合大多数用途。你可以在/sys/class/net/<interface>/irq_suspend_timeout进行高级性能调整。

在将配置应用于生产设备之前，请仔细测试配置。寻找延迟敏感的应用程序、CPU时间和能耗方面的问题。请记住，任何内核调整操作的好处和风险都会在整个数据中心环境中放大。

绿色计算的影响

Linux内核6.13为绿色计算计划提供广泛的改进，其中小的变化可以产生重大影响。这可缓解能源问题，同时提高网络性能，无需专门的硬件或软件。虽然大多数数据中心管理员会理所当然地升级其Linux系统上的内核，但自适应轮询的好处是主动查看当前部署的理由。

内核开发人员的这种简单的30行修改有力地展示了Linux的灵活性和持续开发。