基于预测的40-100Gbps以太网节能策略实施方法技术

本专利公开了一种基于预测的40‑100Gbps以太网节能策略实施方法。IEEE802.3bj标准为40‑100Gbps节能以太网(Energy Efficient Ethernet,EEE)定义了快速唤醒(Fast Wake)和深度睡眠(Deep Sleep)两种节能状态，不同节能状态对应的节能量和状态转换延迟不同。基于预测的40‑100Gbps以太网节能策略在保证数据帧尾延迟不超过预定期望延迟的前提下，周期性地根据历史信息预测下一个周期内数据帧的到达数量，并基于此预测结果选择下一周期内使用的节能状态以及控制EEE离开节能状态的时机，从而在提升节能量和减少尾延时两方面取得较好的折中。实验结果表明，本专利设计的基于预测的40‑100Gbps以太网节能策略能够在将数据帧的尾延迟控制在期望值内的同时，相比于现有节能策略达到更优的节能效果。

【技术实现步骤摘要】
基于预测的40-100Gbps以太网节能策略实施方法
本专利技术涉及40-100Gbps节能以太网领域，特别涉及一种基于预测的40-100Gbps以太网节能策略实施方法。
技术介绍
近年来，随着40-100Gbps以太网出现在商业用途中，IEEE802.3bj工作组在2014年9月颁布了相应的节能以太网(EnergyEfficientEthernet，EEE)标准。在该项标准中，处于深度睡眠状态中的链路功耗仅为峰值的10％，且深度睡眠状态转换到工作状态所需时间为5.5μs，而处于快速唤醒状态下的链路功耗通常为峰值功耗的70％，但从快速唤醒状态转换到正常工作状态所需时间更短，为0.34μs。EEE使用这两种状态来节约能耗。当链路中没有数据帧需要传输时，链路会选择进入其中一种低功耗状态，在此过程中，链路功耗为100％。一方面，随着链路容量的增加，以太网的功耗大大增加，另一方面，由于链路带宽增大，数据帧的期望延迟越来越小，而频繁的状态转换所需时间会使得帧的延迟相对地增大。因此，减少不必要的状态转换对于节能是至关重要的。EEE的节能量取决于链路所选择的节能状态和在这个节能状态下停留的时间，停本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于预测的40‑100Gbps以太网节能策略实施方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：初始化阶段，直接统计第一个周期内传输的数据帧数量N1，，第一个周期的时间长度等于预设的期望周期长度ETC；步骤二：在第i个周期的开始，统计上一个周期内到达的数据帧数量Ni‑1，其中i≥2；步骤三：预测当前期望的周期时长ETC内将会到达的数据帧数量N′i，并根据链路带宽计算出传输N′i个数据帧所需时间τ′i；步骤四：根据τ′i选择当前周期内期望使用的节能状态：如果τ′i的值大于等于阈值Threshold，则在当前周期内通过如下方式使用快速唤醒节能状态：A1、周期开始后经过TAtoF的时间，节能以太网E...

【技术特征摘要】
1.一种基于预测的40-100Gbps以太网节能策略实施方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：初始化阶段，直接统计第一个周期内传输的数据帧数量N1，，第一个周期的时间长度等于预设的期望周期长度ETC；步骤二：在第i个周期的开始，统计上一个周期内到达的数据帧数量Ni-1，其中i≥2；步骤三：预测当前期望的周期时长ETC内将会到达的数据帧数量N′i，并根据链路带宽计算出传输N′i个数据帧所需时间τ′i；步骤四：根据τ′i选择当前周期内期望使用的节能状态：如果τ′i的值大于等于阈值Threshold，则在当前周期内通过如下方式使用快速唤醒节能状态：A1、周期开始后经过TAtoF的时间，节能以太网EEE进入快速唤醒状态；其中，TAtoF表示EEE从正常工作状态转换到快速唤醒状态所需的时间；A2、在ETC-τi′-TFtoA时刻，EEE从快速唤醒状态恢复到正常工作状态，在缓存的数据帧全部传输完毕之后，进入下一周期并执行步骤二；其中，TFtoA表示EEE从快速唤醒状态转换到正常工作状态所需的时间；如果τ′i的值小于Threshold，则在当前周期内通过如下方式使用深度睡眠节能状态：B1、周期开始后经过TAtoD的时间，EEE进入深度睡眠状态；其中，TAtoD表示EEE从正常工作状态转换到深度睡眠状态所需的时间；B2、在ETC-τ′i-TDtoA时刻，EEE从深度睡眠状态恢复到正常工作状态，在缓存的数据帧全部传输完毕之后，进入下一周期并执行步骤二；其中，TDtoA表示EEE从深度睡眠状态转换...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋万春，廖凯琴，严瑜龙，王建新，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43