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    重庆时时彩117期: 用于确定电信网络节点的每输入/输出端口的功率消耗的方法和装置.pdf

    关 键 词:
    用于 确定 电信 网络 节点 输入 输出 端口 功率 消耗 方法 装置
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    摘要
    申请专利号:

    CN201380014297.0

    申请日:

    2013.03.21

    公开号:

    CN104169884A

    公开日:

    2014.11.26

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 11/30申请日:20130321|||公开
    IPC分类号: G06F11/30 主分类号: G06F11/30
    申请人: 阿尔卡特朗讯
    发明人: R·施伦克
    地址: 法国布洛涅-比扬古
    优先权: 2012.03.30 EP 12305387.8
    专利代理机构: 北京市金杜律师事务所 11256 代理人: 王茂华;黄倩
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201380014297.0

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.04.05|||2014.12.24|||2014.11.26

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    为了提供一种如何可以使具体功率消耗数据可用于控制平面或者网络管理系统用于优化运营商的网络的总功率消耗的实用方式,本发明提出一种方法和相关装置,其通过以下来确定电信网络(NE)节点的每输入/输出端口的功率消耗:提供(S1)每输入/输出端口的离线功率测量值;对各自支持若干此类输入/输出端口的个别网卡(LC1-LC64;LC)执行(S2)在线功率消耗测量;对准(S3)在线和离线测量值;以及将确定的功率消耗值与所述输入/输出端口的当前使用相关(S4)。为了对准在线测量的功率消耗值和离线测量的功率消耗值,确定在从离线测量的功率消耗值和在线测量的功率消耗值计算的功率消耗之间的不匹配,并且以加权方式向所述输入/输出端口指派该差值。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种确定电信网络节点的每输入/输出端口的功率消耗的方法,所述电信网络节点具有各自承载一个或者多个输入/输出端口的多个网卡(LC1-LC64;LC),可配置地互连所述网卡(LC1-LC64;LC)以切换从所述输入/输出端口中的任何输入/输出端口到任何输入/输出端口的连接的切换矩阵(SMX);以及一个或者多个控制器(CTR_A;CTR_B),所述方法包括:
    -预配置(S1)每输入/输出端口的离线测量的功率消耗值;
    -对各自支持若干此类输入/输出端口的个别网卡(LC1-LC64;LC)执行(S2)在线功率消耗测量;
    -对准(S3)在线测量的功率消耗值和离线测量的功率消耗值;以及
    -将确定的功率消耗值与所述输入/输出端口的当前使用相关(S4);
    其中对准在线测量的功率消耗值和离线测量的功率消耗值的所述步骤(S4)包括:确定在从离线测量的功率消耗值和所述在线测量的功率消耗值计算的功率消耗之间的不匹配,以及以加权方式向所述输入/输出端口指派所述差值。

    2.  根据权利要求1所述的方法,其中所述网卡(LC)被建模成若干分级构建块(L1-L5)并且按每块提供离线测量的功率消耗值。

    3.  根据权利要求1所述的方法,其中针对所述输入/输出端口的不同配置而提供所述离线测量的功率消耗值。

    4.  根据权利要求1所述的方法,其中以所述输入/输出端口的恒定利用率确定所述离线测量的功率消耗值。

    5.  根据权利要求1所述的方法,其中在所述网卡(LC1-LC64;LC)中的每个网卡上的非易失性存储器中存储所述离线测量的功率消耗值。

    6.  根据权利要求1所述的方法,其中在两个不同温度取得所述离线测量的功率消耗值,其中当前温度被测量,并且其中通过线性递归确定校正的离线测量的功率消耗值。

    7.  根据权利要求1所述的方法,包括分离地测量附加功率消耗值(Pwr1V2,Pwr3V3)并且根据预定规则向个别输入/输出端口指派这些附加功率消耗值。

    8.  根据权利要求1所述的方法,包括:使用所述网络节点的一个或者多个功率转换器(PC1-PC4)的预定功率转换损耗分布图而从确定的功率消耗确定功率转换损耗,并且以加权方式向所述输入/输出端口指派所述功率转换损耗。

    9.  根据权利要求1所述的方法,其中将确定的功率消耗值与所述输入/输出端口的当前使用相关的所述步骤包括:以加权方式将未管理的输入/输出端口的功率消耗归于其它活跃输入/输出端口。

    10.  根据权利要求10所述的方法,其中对于每个网卡(LC1-LC64)分离地执行将确定的功率消耗值与所述输入/输出端口的当前使用相关的所述步骤。

    11.  一种网络节点(NE),包括各自承载一个或者多个输入/输出端口的多个网卡(LC1-LC64;LC),可配置地互连所述网卡(LC1-LC64;LC)以切换从所述输入/输出端口中的任何输入/输出端口到任何输入/输出端口的连接的切换矩阵(SMX);以及一个或者多个控制器(CTR_A;CTR_B),其中所述网卡(LC1-LC64;LC)包括用于对于各自支持若干此类输入/输出端口的个别网卡(LC1-LC64;LC)执行在线功率消耗测量的测量设备(AM1-AM4);并且其中所述一个或者多个控制器(CTR_A;CTR_B)被配置为通过以下操作来确定每输入/输出端口的功率消耗:
    -对准每输入/输出端口的在线测量的功率消耗值和离线测量的功率消耗值,所述离线测量的功率测量值被预配置给所述网络节点(NE),以及
    -将确定的功率消耗值与所述输入/输出端口的当前使用相关;
    其中所述一个或者多个控制器(CTR_A;CTR_B)还被配置为通过确定在从离线测量的功率消耗值和所述在线测量的功率消耗值计算的功率消耗之间的不匹配,以及以加权方式向所述输入/输出端口指派所述差值,来对准所述在线测量的功率消耗值和所述离线测量的功率消耗值。

    12.  根据权利要求11所述的网络节点,其中所述网卡包括非易失性存储器,所述非易失性存储器存储用于它的输入/输出端口的相应网卡的所述离线测量的功率消耗值。

    13.  根据权利要求11所述的网络节点,其中所述网卡(LC1-LC64;LC)包括一个或者多个功率转换器(PC1-PC4),并且其中在所述功率转换器(PC1-PC4)中的一个或者多个功率转换器之前和之后提供安培计(AM1-AM4),以提供所述在线测量的功率测量值。

    说明书

    说明书用于确定电信网络节点的每输入/输出端口的功率消耗的方法和装置
    技术领域
    本发明涉及电信领域并且更具体地涉及一种用于确定电信网络节点的每输入/输出端口的功率消耗的方法和相关装置。
    背景技术
    新近研究已经表明固定接入通信构架消耗产生的总能量中的大量能量。在最能量高效的网络层(即光学层)使用节能设备将帮助缓解这一问题。
    发明内容
    希望以减少功率消耗这样的方式在功率消耗和路由连接方面高效地使用安装的网络装备。
    然而在现有技术的IP或者光传送网络中,如果它们被(G)MPLS控制或者传统地提供,则功率消耗不被用作路由度量。这不是仅因为路由协议不是能量认知的,主要原因是网络节点的功率消耗读数缺乏流量工程目的所需要的信息水平。
    本发明提供一种如何可以使详细功率消耗数据(即每端口/每电路/每流)可用于控制平面或者网络管理系统以便优化运营商的网络的总功率消耗的实用方式。
    通过以下操作确定电信网络的每输入/输出端口的功率消耗来实现这些和以下出现的其它目的:
    -提供每输入/输出端口的离线测量的功率消耗值;
    -对用于各自支持若干此类输入/输出端口的个别网卡执行在线功率消耗测量;
    -对准在线和离线测量的功率消耗值;并且
    -将确定的功率消耗值与所述输入/输出端口的当前使用(usage)相关。
    为了对准在线和离线测量的功率消耗值,确定在从离线测量的功率消耗值和在线测量的功率消耗值计算的功率消耗之间的不匹配,并且以加权方式向所述输入/输出端口指派该差值。
    通过这样做,获得每端口的可靠和实际的功率消耗值,其继而可以在最小成本路由算法中用作路由度量以最功率高效地路由连接。
    附图说明
    现在将参照附图描述本发明的优选实施例,在附图中:
    图1示出网络节点的框图;
    图2示出在电信架中安装的网络节点的部件;
    图3示出每个端口的10x10G网卡和可能配置选项;
    图4示出本功率值确定方法的流程图;
    图5示出图4的网卡的部件的分级模型;
    图6示出图1和2的网络节点的中央切换矩阵的分级模型;
    图7示出具有集成安培计的功率转换器布置。
    具体实施方式
    现有网络设备未提供用于读取当前功率消耗的装置。如果有则可以使功率消耗在网元级可用、即可用于包括冷却(扇)等的整个路由器或者交换机。将在实际中有可能使每线路卡、即网络节点的每槽的更具体功率消耗信息可用于运营商。这将仅需适度硬件修改。这样的值将提供用于运营商在中央局端中优化冷却和能量分布的可能性。
    然而线路卡通常承载多个I/O端口。简单地将每槽功率消耗除以每槽的端口数目以估计“每端口”功率消耗值未提供令人满意的结 果。这是因为如以下将具体示出的那样每端口功率消耗根据实际操作模式在不同端口之间显著地变化。也必须理解这些操作模式主要在系统内部,并且因此在外部网络管理接口不可见。
    为了实现在功率消耗方面优化传输网络的配置,需要每端口功率消耗的正确和详细信息。其原因是双重的。第一,架或者它的槽的能量消耗与为了切换特定分组流或者电流而消耗的能量未直接有关。为了网络范围的优化,必须使用依赖于正确每端口值的更详细度量。第二,如今的网络交换机已经达到每秒若干太比特的系统容量从而需要虚拟化技术以高效使用装备。然而用于各种虚拟交换机及其对应端口的功率消耗和优化目标可能不同。
    图1描绘划分成七个实体的网络交换机。交换机具有中央切换矩阵SMX和经由内部底板连接到交换机矩阵SMX的四个线路卡LC1-LC4。每个线路卡具有四个I/O端口。例如线路卡LC1-LC4可以在I/O端口为4x10Gb/时具有40Gb/s的总容量。应当理解实际交换机通??梢匀菽啥嘤诟鱿呗房ú⑶蚁呗房梢猿性乇冉?个I/O更多的端口。
    典型网络节点具有中央控制器(未示出)加上在每个网卡上布置的本地控制器。
    如这样的光接口通常用例如称为XPF(代表“10G比特小外形可插入”)??榈目刹迦肽?槔词凳?。I/O端口可以被配备有不同类型的光接口???,比如用于WDM应用的近程、远程或者有色单波长接口。另外,I/O端口可以被设计或者配置用于不同种类的信号格式,比如对于10Gb/s端口,作为10G以太网,根据ITU-T G.707的STM-64(SDH)、OC-192(SONET),或者根据ITU-T G.709的OTU2(OTN)。
    这些装备部件中的一些装备部件可以在外部控制之下,而其它装备部件被本地管理。因此,端口不能被简单地同样对待,但是这些约束需要在确定可靠功率消耗值时加以考虑。
    向甚至可能被另一客户在更高效操作模式中操作的端口指派非 高效操作的端口的潜在高功率消耗的部分也不实际。因此,需要一种将功率消耗归于正确实体的技术。然而,详细功率消耗值仅能被测量下至某个水平。那是因为在网卡上的功率??橥ǔT谙嗤奔淅「煌考?,这使得不可能分离数据。另外,仅用测量就不能容易地操纵各种操作模式和功率节省选项的组合。因此,在端口或者甚至更低水平上分解获得的值不是直接可能的。
    图2和图3可视化对于当前一代高密度交换机的这一复杂性。
    图2示出在标准19”电信架中安装的网络节点NE的前视图。在架的顶部和底部是两个冗余功率供应PS1、PS2和各自具有冗余扇马达的两个扇/冷却单元F1、F2。底板BP互连网络节点的各种卡。在中间是两个冗余切换卡SMX_A、SMX_B。在切换卡以下是两个冗余控制器板CTR_A、CTR_B以及服务和维修板。在矩阵板的两侧是用于共计64个线路卡LC1-LC64的槽。每个线路卡可以承载上至10x10G I/O端口。
    在确定与单接口端口有关的功率消耗时,公共装备、比如功率供应、扇、控制器等的功率消耗需要根据实际端口操作模式而加以考虑并且归于正确端口。
    在图3中,示出具有10x10Gb/s端口的线路卡LC的操作模式。这一线路卡是对于光传送网络(OTN)而优化的。每个线路和后面板端口可以在操作不同传输模式下,例如10G比特以太网、OC-192SONET或者OTU2。此外,其它特征,比如FEC(前向纠错)、ODU复用、分组处理或者性能监视可以被配置。端口的功率消耗主要依赖于这些设置。
    具体而言,线路卡LC具有10个光收发器??閄FP,这些XFP可以是用于远程或者近程或者有色单波长收发器的bε±w(黑和白)。
    在I/O端口的电处理依赖于信号格式并且可以是图3中所示九个选项1-9中的任一选项。选项1-3涉及可以被适配用于OTN或者SDH/SONET格式的网络接口。对于OTN,信号格式可以是OUT-2(选项1)或者OUT-2e(选项2)。OUT-2信号的处理包括更低层 信号的增强型前向纠错处理EFEC、OUT-2映射、ODU-2处理和服用,这些可以是在选项1之下示出的变体中的任何变体、即1xODU-2、具有或者不具有用于SDH净荷的ODU-1映射的4x ODU-1、8x ODU-0、高达8x ODU-flex或者前述各项的任何适当组合。
    OUT-2e是用于映射10G以太网LAN信号的11.0957G比特/秒±100ppm的过钟控线路速率。信号处理包含增强型前向纠错处理EFEC和OUT-2e映射。
    选项3是用于信号格式STM-64(ETSI)或者OC-192(ANSI)的SDH线路接口,该SDH线路接口执行再生器和复用段终结功能RST/MST。
    选项4至9涉及客户端接口,这些客户端接口可以是SDH/SONET或者10G以太网。SDH客户端接口(选项4)执行再生器段和复用段监视功能RS/MS NIM以及映射到ODU-2用于在OTN层上通过网络传送。这是必需的,原因是网络必须不访问SDH开销段,因为这些仅属于客户端层并且必须被客户端层访问。
    对于10G以太网客户端信号,多个传送选项(5-9)可用。首先,可以在原生SDH信号中传送10G ETH作为净荷(选项5)。在以太网层处,接口执行PCS(物理编码子层)和MAC(介质访问控制)终结。映射到SDH传送帧然后经由通用成帧协议(GFP)、虚拟级联(VCAT)和LCAS(链路容量调整)。GFP提供用于通过SONET/SDH的数据流量的新型和更高效第2层封装方案。VCAT允许多个SONET/SDH帧的逻辑级联。而LCAS允许恰当设置那些虚拟级联路径的大小。VCAT和LCAS一起允许SONET/SDH与突发数据流量更好地相配。
    四个其余选项与以太网映射成OTN帧有关。在选项6中,10GETH可以如在ITU G.Sup43第7.3节中描述的那样,使用未使用的OTN OH、使用具有前导码透明性的GFP-F来映射成ODU-2(所谓AMCC映射模式),以保留以太网帧的前导码字节和传送有序集合。
    在选项7中,同步10G ETH可以用11.097Gb/s的线路速率、使 用代码转换和比特透明映射到过钟控OUT-2e来传送。
    在选项8和9中,10G ETH帧可以被缓冲、切换并且使用GFP-F封装来映射成可调整数目的ODUflex时隙。根据配置,切换功能可以包括过滤、分类、计量、管制、计数或者排队。
    应当理解所有这些不同传送选项具有不同功率消耗,但是这些选项的配置可以不在管理接口处完全可见。
    在确定与单接口端口有关的功率消耗时,公共装备的功率消耗可以根据实际端口操作模式归于正确端口。
    将在原理上有可能存储用于所有相关配置场景的“离线”测量的总功率消耗值以便以后在操作期间取回它们。这可以对于如同对于具有更低复杂性的装备的情况那样的在粗糙细节水平上的少量配置是可能的。然而如果涉及到更复杂网络节点,则这由于以下原因而变得较不实用:
    –通常很高数目的配置选项造成需要在产品发布中测量、存储和维护大量数据。这是繁琐的并且容易出故障。
    –可以不?;换换蛘呱豆菇?。示例是具有不同范围和特征可用并且具有不同功率消耗的XFP(10G比特小外形可插入)光学??椴⑶揖哂胁煌β氏?。另一示例是即使在操作期间仍然可以重新编程并且示出高功率消耗变化的FPGA。实际上,不能预先测量所有这些组合。
    –许多设备的功率消耗依赖于板温度。已经检测到一些设备对于某些操作模式表现高达300%变化。
    –扇和其它子系统的功率消耗依赖于环境温度。
    –不能考虑部件随时间的降级。
    本实施例因此提供离线和在线测量的组合以获得细粒度的功率消耗数据。图4的流程图示出本方法的四个步骤。具体而言,在步骤S1中例如在开发阶段期间离线提供并且在网络节点的硬件中存储关于在公共电路/装备的利用率恒定时的基于设备/分级的功率消耗的测量数据。在操作(即在线)期间,在步骤S2中对个别网卡执行 总功率消耗测量加上公共电路/装备的对利用率敏感的功率消耗。然后在步骤S3中对准在线测量数据与在本地硬件中存储的基于设备/分级的功率消耗值并且在步骤S4中使在线测量适应网络节点的实际使用。以下将更具体说明步骤S1至S4。
    在本文中,电信领域技术人员将容易认识术语“在线”是指网络节点在网络中被安装并且可操作的状态,而术语离线是指在网络中被安装并且投入操作之前的状态。因此,在线测量是指在操作期间进行的“原处(in situ)”测量,而离线测量的功率消耗值是指在网络节点中存储的预先配置的值。也可以理解这样的预先配置的值为标称功率消耗值。
    步骤S1:离线功率消耗测量
    图5描绘前述10x10G网卡的简化模型。该模型根据设备/子系统分级被划分成若干级别。级别L1涉及个别输入/输出端口并且用可以如前文提到的那样为不同类型的XFP??槔词凳?。级别L2包含执行净荷流量的成帧和封装的称为映射器的功能。每个映射器在这一实施例中服务于两个XFP???。级别L3是格式化用于内部底板格式的信号并且驱动底板总线的底板转换器。底板转换器分别服务于两个或者三个映射器。级别L4是整个网卡槽公共的电路,并且级别L5是对于整个架公共的电路。
    分级在本文中与对特定端口的依赖性有关。虚线指示对流量负荷的影响IM和依赖性。特别是如果运用处理单元、比如网络处理器、流量管理器等,则用于网卡的实际模型可以更复杂。
    可以对于系统的其它部分、例如如图6中所示切换矩阵推导相似模型。用于切换矩阵的分级包含作为级别L1’的互连矩阵与网卡的后面板、作为级别L2’的多个交换设备。级别L3’包含在切换矩阵中触发?;で谢欢鞯哪虾托阅芗嗍庸δ?。如在接口板分级中那样,级别L4’和L5’是整个切换卡槽公共的电路和整个架公共的电路。
    在本实施例中,提出通过以下来大量减少测量的配置场景的数目,并因此增加可维护性:
    -独立并且在两个不同板温度测量/确定每个分级级别的影响,并且
    -通过在测量期间保持利用率为恒定水平来排除“依赖于利用率”的公共电路(图5和6中的虚线)的影响。
    第一要点利用两个事实:
    a)测量设备分级级别在可维持的开发阶段中分离地进行功率测量。测量值可以例如在每个设备上存储于EEPROM中。因此,如果可交换构建块随着它们携带它们自己的功率消耗值,则硬件和软件可以被去耦合。
    b)温度对提出的设备分级级别的依赖性经常遵循线性依赖性。因此,两个温度值足以让外推充分准确。对于设备中的多数设备,温度依赖性将可忽略,然而在30℃与50℃环境温度之间一些设备表现出高达2W的增加。
    通过第二要点实现大量简化。所有端口公共的电路的功率消耗被部分固定、部分依赖于网卡的利用率。具体而言,dc-dc功率转换器的效率根据汲取的电流变化:在一个实施例中,商业上可用转换器的效率对于12V→1.2V??槎苑段Т?0%到88%。表1示出在该实施例中的转换器的功率转换损耗。注意当前高密度网络节点可以消耗多于10kW,使得功率消耗损耗成为相关因子。
    输出功率效率功率转换损耗1W70%0,4W5W88%0,7W12W85%2,1W
    表1:典型DC-DC转换器的功率转换损耗
    与关于功率转换损耗分布图的信息一起,以上描述的测量允许以充分准确度确定每端口的正确功率消耗。具体而言,因此可以在操作中的端口之间以公平方式共享诸如dc-dc转换器的公共电路的非线性功率消耗。
    以下给出将在系统中存储的(仅对于一个温度而示出的)功率消耗表的范本实现方式为表2。注意对于级别L4,仅给出固定部分,以后需要添加依赖于利用率的功率值(Pwr1V2,Pwr3V3-对应于图4的虚线IM)。不同于其它公共电路,这些附加功率值将不在所有活跃端口之中被同等共享,但是对于在表2的第一列中指示的级别4而被加权,从而使用高功率设备的端口得到更大份额。
    例如在这一场景中,其中用远程光学装置在模式A中操作第一端口而所有其它端口被完全掉电,网卡的功率消耗是10W+15W+7W+37W+4x4W+12W+9x0W=88W(而遗漏来自Pwr1V2和Pwr3V3的贡献)。

    表2:在网卡上存储的离线功率消耗值
    步骤S2:在线功率消耗测量
    图7示出在网卡上安装的功率转换器电路。网卡接收48V的供应电压。第一DC-DC转换器PC1将电压向下转换至12V。这一电压被并行馈送到多个第二级功率转换器。一组四个并联功率转换器PC2生成1.2V输出电压。一组三个功率转换器PC3生成3.3V输出 电压,并且功率转换器PC4生成5V输出电压。安培计AM1-AM4测量在功率转换器PC1之前和之后以及在功率转换器PC2和PC3中的每个功率转换器之后的电流。此外,热传感器T被安装于网卡上以测量板温度。
    测量的值用来确定:
    -每槽功率消耗,以及
    作为向功率消耗表(见表2)的输入:
    -在以上示例中需要在所有活跃端口之中共享的附加功率值Pwr1V2和Pwr3V3,以及
    -用于确定与温度有关的校正的实际板温度。
    步骤S3:对准在线测量和离线测量
    本实施例的第三方面是以正确方式对准在线测量值和离线测量值。问题是存储的离线功率值是详细的、但是仅对于先前测量的场景是准确的。在线测量的值是粗略的、但是更准确。为了考虑测量误差(这些测量误差可以归因于部件降级或者测量不准确),计算并且跨越所有端口展开在离线测量与在线测量之间的差值。为了确认更高测量值也具有更高绝对测量误差的事实,利用每端口功率消耗来加权这些附加的每端口值。
    步骤S4:链接确定的功率消耗与实际使用
    朝着管理接口仅报告每端口功率消耗值可能不充分。这些值需要被链接到实际端口使用(并且如果应当计算W个每Gb/s值则也链接到端口数据速率)。同样并非所有该信息在现有设备中的管理接口可用,并且因此需要在网元级别评估。
    网络运营商将他的网络节点分离成若干逻辑分区。端口中的一些端口可以例如经由网络运营商的控制平面被运营商自己操作,一些端口可以被租赁给客户,一些端口可以是不被管理的(即不被使用)。被操作(即被使用)的端口可以输送流量或者可以休眠,例如被切换到功率节省模式。
    对于在分组模式中操作的输入/输出端口(在图3中的选项5-9), 该端口被配置为服务于的承诺信息速率(CIR)将作为端口使用加以考虑。
    如果未管理/休眠/空闲端口的功率消耗如提出的那样与活跃端口相加,则每端口功率消耗值可以用来在网络水平上更好地优化网络节点:控制协议将不仅使流量集中于能量高效端口上,而且试图在激活新线路卡或者节点之前“填充”可用端口(因为高度地利用的网络节点表现处较低的每端口功率消耗)。这开放用于将更多装备置于功率节省模式中、因此总体节省能量的可能性。
    在下文,将给出用于根据以上实施例的功率计算的示例。将更详细地说明步骤S3和S4。
    在这一(简化的)示例中,将仅考察具有最大功率消耗390瓦特的一个10x10G卡的功率消耗而无中央交换机、扇等的贡献。运营商控制端口1+2、客户控制端口3+4和端口5-10未在使用中。在卡上已经在线测量以下电流,见图7:
    电压48V3.3V1.2V电流3.9A10A7.5A功率187W33W9W
    表3:网卡的测量的总功率消耗
    按照步骤S1和S2的推理,可以计算每个端口的功率消耗如下:
    (单位W)Lvl1Lvl2Lvl3Lvl4Lvl5合计Pwr1V2Pwr3V3总计端口11237/27/615/1010/1034.2(37/2)/74*9(37/2+7/6)/(74+8)*3344.4端口21237/27/615/1010/1034.2(37/2)/74*9(37/2+7/6)/(74+8)*3344.4端口3525/27/615/1010/1021.2(25/2)/74*9(25/2+7/6)/(74+8)*3328.2端口4525/27/615/1010/1021.2(25/2)/74*9(25/2+7/6)/(74+8)*3328.2端口504/27/615/1010/105.6(4/2)/74*9(4/2+7/6)/(74+8)*337.1端口604/27/615/1010/105.6(4/2)/74*9(4/2+7/6)/(74+8)*337.1端口704/21/415/1010/104.8(4/2)/74*9(4/2+1/4)/(74+8)*335.9端口804/21/415/1010/104.8(4/2)/74*9(4/2+1/4)/(74+8)*335.9端口904/21/415/1010/104.8(4/2)/74*9(4/2+1/4)/(74+8)*335.9端口1004/21/415/1010/104.8(4/2)/74*9(4/2+1/4)/(74+8)*335.9合计 748     183
    表4:每端口的功率消耗的计算
    如在步骤S3“对准在线测量和离线测量”中描述的那样,在测量的值与计算的值之间的4瓦特差值必须分布在端口之间:
     计算的差值功率/端口(原始)端口144.4(44.4/183)*445.4端口244.4(44.4/183)*445.4端口328.2(28.2/183)*428.8端口428.2(28.2/183)*428.8端口57.1(7.1/183)*47.3端口67.1(7.1/183)*47.3端口75.9(5.9/183)*46.0端口85.9(5.9/183)*46.0端口95.9(5.9/183)*46.0端口105.9(5.9/183)*46.0合计183 187
    表5:每端口的对准的功率消耗
    这些值现在可以根据它们的操作状态(已使用/未使用)来重新指派(步骤S4)。在这一特定情况下,端口5-10未在操作中,因此不属于使用该网络节点的任何客户。它们的功率消耗是所有使用的端口(如比如扇)公共的,因此需要被均匀分配:
     功率/端口(校正的)端口155.1W端口255.1W端口338.4W端口438.4W合计187W
    表6:每活跃端口的功率消耗
    注意如果在以上实施例中的端口5-10再次被运营商使用(但是被暂时留在功率节省中),则表4而不是表6适用??杉丝?-4 的报告的功率消耗已经减少,因此路由协议可以判决经由该更高地利用的、因此更能量高效的网络节点路由甚至更多流量。在端口5-10上的实际流量将进一步减少端口1-4的功率消耗。
    为了比较并且醒目显示提出的解决方案的影响,以下给出一些备选计算:
    端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口8端口9端口1039.0W39.0W39.0W39.0W39.0W39.0W39.0W39.0W39.0W39.0W
    表7:最大总功率消耗/端口数目
    端口1端口2端口3端口4端口5端口6端口7端口8端口9端口1018.7W18.7W18.7W18.7W18.7W18.7W18.7W18.7W18.7W18.7W
    表8:测量的总功率消耗/端口数目
    端口1端口2端口3端口446.7W46.7W46.7W46.7W
    表9:测量的功率消耗/活跃端口数目
    可见由于其简化而在原理上可以用于现有技术的装备的所有三种方法变化很大。本发明提出一种用于更准确地测量所有使用的端口的功率消耗的方式。这是用于能量认知路由协议的前提。如这样的路由协议超出本发明的范围。然而应当理解本领域技术人员将能够适配现有路由协议以在熟知的最小成本路由算法中应用如以上描述的功率消耗值作为路由度量。
    在本实施例中,仅已经确定网卡的功率消耗。应当理解可以用相似方式计算并且向在使用中的I/O端口指派其它装备部件、比如切换矩阵、扇、功率供应等的功率消耗。然而在以上场景中的网卡的功率消耗为主,从而差值不显著。另外,即使没有其它公共装备部件的贡献,仍将实现用于使路由判决更功率高效的目的。
    本领域技术人员将容易认识各种以上描述的方法的步骤可以由编程的计算机执行。这里,一些实施例也旨在于覆盖程序存储设备、 例如数字数据存储介质,这些程序存储设备是机器或者计算机可读的并且对机器可执行或者计算机可执行指令程序进行编码,其中所述指令执行所述以上描述的方法的步骤中的一些或者所有步骤。程序存储设备可以例如是数字存储器、磁存储介质、比如磁盘和磁带、硬驱动或者光可读数字数据存储介质。实施例也旨在于覆盖被编程为执行以上描述的方法的所述步骤的计算机。
    应当理解以上描述的步骤中的一个或者多个步骤可以由网络节点的中央控制器执行或者在中央控制器的控制之下以分布方式由例如在各种网卡上布置的各种控制器执行。
    说明书和附图仅举例说明本发明的原理。因此将认识本领域技术人员将能够设计虽然这里未明确地描述或者示出、但是体现本发明的原理的各种布置。另外,这里记载的所有示例主要清楚地旨在于仅用于示范目的以辅助读者理解本发明的原理和发明人贡献的用于发展本领域的概念并且将被解释为不限于这样具体记载的示例和条件。另外,这里的记载本发明的原理、方面和实施例及其具体示例的所有陈述旨在于涵盖其等效物。

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    本文标题:用于确定电信网络节点的每输入/输出端口的功率消耗的方法和装置.pdf
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