[发明专利]用于网络交换机的深度休眠模式管理

说明书

背景技术

通常，包括交换机的联网设备被设计为总是开启的。例如，在交换机中，端口即使在没有被用于传输数据时也消耗功率。虽然通常将不使用的服务器、膝上型设备或台式设备等关闭或使之处于休眠状态(即，睡眠状态)以便节省功率，但是对于交换机而言，通常不支持这种技术。

企业和数据中心网络，虽然被设计为是过度设定的(over-provisioned)和高度冗余的，但平均而言，被利用得却较轻并且事实上在长的时间段内是空闲的。因此，在这些网络中通过允许使网络设备进于休眠状态，可以存在功率节省的大量机会。例如，数据中心可以具有关闭一些或所有服务器的若干机架(rack)。然而，将这些不活动的服务器连接到网络的交换机是活动的并且消耗大量能量，这是因为交换机需要处于活动状态以防服务器变得活动并需要经由网络进行通信。此外，如果交换机处于休眠状态，则不存在用以经由网络开启交换机的与交换机的网络连接。因此，将必须手动地开启交换机，这对于大型网络不是可行的解决方案。

附图说明

在以下的描述中通过参考以下附图将详细地描述本发明的实施例。

图1示出了根据一个实施例的网络交换机；

图2示出了根据另一个实施例的网络交换机；

图3示出了根据一个实施例的网络拓扑；

图4示出了根据一个实施例的管理交换机的方法；以及

图5示出了根据一个实施例的唤醒交换机的一个或多个部件的方法。

具体实施方式

为了简单和说明的目的，将主要通过参考实施例的示例来描述实施例的原理。在以下描述中，阐述了大量具体细节以便提供对实施例的透彻理解。然而，对本领域中的普通技术人员显而易见的是，可以在没有对这些具体细节的限制的情况下实施这些实施例。此外，可以一起使用不同的实施例。在一些实例中，没有详细地描述公知的方法和结构以免不必要地使实施例的描述模糊。

根据实施例，交换机的一个或多个部件在交换机不被使用的时候被置于深度休眠模式以使得该交换机的功耗最小化。交换机是连接到一个或多个网段的联网设备。交换机的一些示例包括集线器，中继器，例如在数据中心使用的大型交换机，在家庭或小公司中使用的交换机等。

深度休眠模式是交换机的一个或多个部件被关闭或最小地工作但消耗最小功率(例如，小于其在非休眠模式或状态中将消耗的功率的25％)的模式。深度休眠模式允许关闭整个交换机或关闭一个或多个部件(管理电路除外)以使功率节省最大化。管理电路包括端口和唤醒电路。管理电路在交换机处于深度休眠模式时维持开启(即，消耗功率并且是可工作的)并且用于在需要时开启交换机的正在休眠的部件(即，唤醒交换机)。例如，管理节点或其他网络设备可以经由网络与交换机中的管理电路进行通信以将交换机从深度休眠状态中唤醒。

当假设或者估计交换机将空闲较长的持续时间(例如几分钟或更长)时，则交换机可以进入深度休眠模式。当确定在较短的时间段(例如几毫秒或甚至几秒)内不在端口上接收或发送数据时，交换机的端口可以进入低功率或空闲模式。然而，通常，在低功率或空闲模式中，交换机的处理器、底板(backplane)、存储器等仍然是被供电的，并且只是各端口的PHY进入低功率模式。相反，在深度休眠模式中，可以包括底板、风扇、处理器、存储器等的交换机机箱以及其他部件可以被关闭或者基本上是不工作的，以使得它们消耗最小的功率。如果机箱中的控制器和机箱中的其他部件处于深度休眠模式，则交换机可能不能执行其路由分组的典型功能。然而，通过管理电路，可以在需要时将交换机的部件从深度休眠模式中唤醒，以使交换机变为可工作的以执行其典型功能。

注意，与只将交换机中的线卡或端口置于休眠状态相比，将交换机机箱置于深度休眠状态是相当节省功率的，这是因为交换机机箱可以负责多达交换机的总功耗的70％。

在深度休眠模式中消耗的功率量是可以忽略的，并且因此产生几乎100％的功率节省。假设交换机可能具有从150瓦特(W)到多于2000W的最大功耗(取决于交换机类型)，如果在全球范围内在数据中心和企业中的所有交换机中实现实施例的深度休眠模式和唤醒机制，则能量节省可能是相当可观的。

图1示出了根据实施例的交换机100。交换机100包括用于在网络上发送和接收数据的端口101a-n。端口101a-n是传统的交换机端口并且可以包括用于在网络中通过物理链路发送和接收比特的称为物理层或PHY的基本硬件传输电路。