3.1风扇智能调速

　　由于IP设备在现网实际运行过程中并不是所有板卡同时都工作在高负荷状态，部分板卡甚至没有运行业务，处于休眠状态。因此，各区域的风扇没有必要一成不变按原来固定转速运行，通过调整各个风扇的速度，就可以达到节能兼顾降噪的效果。

　　风扇智能调速技术就是要根据温度传感器及流量探测器检测各路风扇对应区域的温度及区域板卡流量，根据温度的高低及设备板卡的工作状态，智能调整风扇的转速。对于区域温度不高，区域板卡工作负荷低的情况，可暂停该路风扇；对于区域温度暂未升高，区域板卡工作负荷正常的情况，可调低该路风扇转速；对于区域温度高，区域板卡工作负荷正常的情况，保持风扇按高转速工作。保证风扇转速分区分级，与设备温度和板卡工作状态进行匹配。风扇智能调速技术示意图如图2所示：

　　图2风扇智能调速技术

　　3.2端口关断休眠

　　根据统计，现网IP设备存在一定数量空闲的端口资源，这些未开通业务、无业务流量端口的光模块也处于激活状态，消耗了能耗。

　　端口关断休眠是指通过数据配置命令，使得未开通业务、无业务流量的端口及其光模块处于休眠状态，达到节能的效果。在有业务配置需求时，再通过数据配置命令激活相应的端口及其光模块，保证业务正常运行。图3是端口关断休眠示意图：

　　图3端口关断休眠

　　3.3CPU智能调频和关核

　　CPU智能调频是设备的操作系统层用来产生CPU工作频率的调度方案，即利用一定的判定条件来智能调整CPU的工作频率。在业务量负荷升高时，提高工作频率，在业务量负荷降低时，调低工作频率，使业务负荷与芯片工作频率相匹配，从而调节CPU的供给电压以达到节能的目的。智能的频率调度方案能保证CPU各个进程的实时性，同时又能降低执行这些进程的总功耗。图4是CPU智能调频的示意图：

　　图4CPU智能调频

　　CPU智能关核是指对一组工作在负荷分担状态下的处理器组设定工作频率上下限阈值，通过线程和流量监控，动态调整芯片处理器的工作频率和工作数量。当处理器组工作频率低于设定阈值下限时，关停组内其中一个处理器，并将其工作分担到其他处理器上，达到节能目的。当处理器组工作频率高于设定阈值上限时，开启之前关停的处理器，并实行负载均衡，使整个处理器组的工作频率稳定在一个合适的区间。CPU智能关核示意图如图5所示：

　　（a）智能关核

　　（b）智能开核

　　图5CPU智能关核

　　3.4电源智能管理

　　电源模块智能管理是指设备电源配置实现模块化、智能化，在设备板卡配置数量较少，设备电源负载较低且满足供电需求的前提下，休眠富余的电源模块。在设备检测到板卡配置数量上升，电源负载提高的情况下，智能开启富余的电源模块，提高电源模块的转换效率。电源智能管理示意图如图6所示：

　　图6电源智能管理

　　3.5子卡通道化休眠

　　设备的子卡下带有若干端口，如果子卡下带的若干端口都不在位，则除了端口光模块，还有子卡内部所有逻辑通道软硬件功能块都处于空闲状态。

　　子卡通道化休眠是指当子卡不在位或一个子卡下挂的所有端口不在位时，整个子卡通道各功能块进入休眠状态，节省设备能耗。当有业务需求时，再激活对应的子卡通道各功能块，进入工作状态。子卡通道化休眠示意图如图7所示：

　　图7子卡通道化休眠

　　3.6交换网板温备份

　　出于网络安全考虑，现网冗余交换网板处于热备份的状态，即当主用网板宕机后，备用网板可以无缝接替主用网板的工作，保证业务不中断。

　　冗余交换网板温备份是指随着设备自身安全性能的提高，冗余网板无需处于热备份的状态，只需对冗余网板进行周期性数据更新，关闭备份网板的部分链路、非核心集成电路、可编程矩阵等次要零部件进行节能。在主用网板宕机后，备用网板能快速启用节能部件，同时接替主用网板的工作，保证业务基本不中断。图8是交换网板温备份的示意图：

　　图8交换网板温备份

　　4实验室测试与分析

　　结合IP网络现状制定实验室测试方案，验证风扇智能调速、端口关断休眠、CPU智能调频和关核、电源智能管理、子卡通道化休眠、交换网板温备份6项技术的节能效果，对比节能措施实施前后设备的运行质量和运营维护的差异性，为现网应用提供参考。

　　4.1能耗工作模式

　　为了使节能效果最大化，本文将IP设备工作状态定义为三种能耗工作模式，分别是基本模式、标准节能模式、深度节能模式，其中：

　　（1）基本模式：不开启动态节能技术，仅支持手动硬性关断节能；

　　（2）标准节能模式：增加风扇智能调速和端口关断休眠两项基于场景的动态节能技术；

　　（3）深度节能模式：在标准节能模式基础上增加CPU智能调频和关核、电源智能管理、冗余交换网板温备份和子卡通道化休眠等4项节能技术。

　　各模式特性汇总如表1所示：

　　表1节能技术与节能模式对应关系

　　节能技术基本模式标准节能模式深度节能

　　模式

　　风扇智能调速×√√

　　端口关断休眠×√√

　　CPU智能调频和关核××√

　　电源智能管理××√

　　冗余交换网板温备份××√

　　子卡通道化休眠××√

　　说明：“×”表示功能开关没有开启；“√”表示打开功能开关。

---

期刊库（http://www.zgqkk.com），是一个专门从事期刊推广、投稿辅导的网站。
　　本站提供如何投稿辅导，寻求投稿辅导合作，快速投稿辅导，投稿辅导格式指导等解决方案：省级投稿辅导/国家级投稿辅导/核心期刊投稿辅导//职称投稿辅导。

---

　　【免责声明】本文仅代表作者本人观点，与投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站无关。投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站站对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考，并请自行承担全部责任。