[发明专利]基于流量感知的网络交换频率动态调整方法、系统及网络交换芯片结构

说明书

本发明属于网络交换功耗管理技术领域，特别涉及一种基于流量感知的网络交换频率动态调整方法、系统及网络交换芯片结构，用于网络交换芯片动态功耗管理，该方法包含：感知并监控网络交换端口流量，获取实时网络流量特性信息；通过实时网络流量特性信息提取实时网络流量特征，依据网络流量特征与时钟频率映射关系并根据实时网络流量特征置位相应调频标志信号，输出时钟频率控制信息；根据时钟频率控制信息产生相应用于网络交换数据通路时钟转换的工作时钟。本发明根据应用程序的实时通信需求和流量特性来对核心交换结构的功耗进行动态管理，方案实现方便、可靠，降低网络交换芯片功耗，具有较好应用前景。

技术领域

本发明属于网络交换功耗管理技术领域，特别涉及一种基于流量感知的网络交换频率动态调整方法、系统及基于网络交换频率动态调整方案实现的网络交换芯片结构。

背景技术

现有网络交换芯片通常包括协议控制器(PMA、PCS和MAC)、核心交换结构(SwitchFabric)以及时钟、复位、I2C、JTAG、事件管理等基础模块。现有的技术方案中，网络交换芯片进行功耗管理通常采用门控时钟(Clock gating)和电源关断(Power down)等方法。现有的门控时钟和电源关断等功耗管理方案通常需要根据网络交换芯片的应用场景进行提前地静态配置，需要用户或程序员十分熟悉应用场景以及熟悉交换芯片内部的寄存器配置，影响实时交换性能，无法实现网络交换芯片精细化功耗管理。

发明内容

为此，本发明提供一种基于流量感知的网络交换频率动态调整方法、系统及基于网络交换频率动态调整方案实现的网络交换芯片结构，降低网络交换芯片系统的功耗开销，根据应用程序的实时通信需求和流量特性来对核心交换结构的功耗进行动态管理，方案实现方便、可靠。

按照本发明所提供的设计方案，一种基于流量感知的网络交换频率动态调整方法，用于网络交换芯片动态功耗管理，包含：

感知并监控网络交换端口流量，获取实时网络流量特性信息；

通过实时网络流量特性信息提取实时网络流量特征，依据网络流量特征与时钟频率映射关系并根据实时网络流量特征置位相应调频标志信号，输出时钟频率控制信息；

根据时钟频率控制信息产生相应用于网络交换数据通路时钟转换的工作时钟。

作为本发明基于流量感知的网络交换频率动态调整方法，进一步地，通过监控网络交换协议端口或端口组的端口状态、协议类型、通道速率及收发包个数，实时感知网络流量特性信息。

作为本发明基于流量感知的网络交换频率动态调整方法，进一步地，设置多个预置时钟频率，添加至网络流量特征与时钟频率映射关系中。

作为本发明基于流量感知的网络交换频率动态调整方法，进一步地，预置时钟频率包含但不限于：全频、1/2频率、1/4频率和1/8频率。

进一步地，本发明还提供一种基于流量感知的网络交换频率动态调整系统，用于网络交换芯片动态功耗管理，流量感知模块、时钟置位模块和时钟生成模块，其中，

流量感知模块，用于感知并监控网络交换端口流量，获取实时网络流量特性信息；

时钟置位模块，用于通过实时网络流量特性信息提取实时网络流量特征，依据网络流量特征与时钟频率映射关系并根据实时网络流量特征置位相应调频标志信号，输出时钟频率控制信息；

时钟生成模块，用于根据时钟频率控制信息产生相应用于网络交换数据通路时钟转换的工作时钟。