相关申请的交叉引用本公开要求于2014年10月29日提交的美国专利申请号14/526,861的优先权，其要求于2013年11月6日提交的美国临时专利申请号61/900,622的优先权，它们以整体内容通过引用并入本文。技术领域本公开的实施例涉及网络交换机，并且特别涉及管理网络交换机中的操作的空闲模式。
背景技术：
网络交换机(例如，以太网交换机)是计算机联网设备，其用于例如通过执行分组交换的形式将多个设备一起连接在计算机网络上。网络交换机在路由或者交换网络中的分组中已经变得日益流行。网络交换机通常由AC(交流电)市电供电。鉴于在现今的技术驱动的世界中采用大量的网络交换机，从长远来看降低网络交换机的功耗可以是有益的。
技术实现要素：
在各种实施例中，本公开提供一种用于操作耦合到多个设备的网络交换机的方法，方法包括：确定网络交换机针对至少阈值时间段是否(i)尚未接收到来自多个设备的任何数据分组并且(ii)尚未将任何数据分组传送给多个设备；响应于确定网络交换机针对至少阈值时间段(i)尚未接收到来自多个设备的任何数据分组并且(ii)尚未将任何数据分组传送给多个设备，通过网络交换机进入操作的第一模式；当网络交换机在操作的第一模式操作时，通过网络交换机监测多个信号；并且响应于检测到多个信号之一的改变，通过网络交换机退出操作的第一模式。在各种实施例中，本公开还提供一种耦合到多个设备的网络交换机，网络交换机包括：监测模块，被配置为确定网络交换机针对至少阈值时间段是否(i)尚未接收到来自多个设备的任何数据分组并且(ii)尚未将任何数据分组传送给多个设备；功率管理模块，其中响应于监测模块确定网络交换机针对至少阈值时间段(i)尚未接收到来自多个设备的任何数据分组并且(ii)尚未将任何数据分组传送给多个设备，功率管理模块被配置为促进网络交换机进入操作的第一模式，其中当网络交换机在操作的第一模式操作时，监测模块还被配置为监测多个信号，并且响应于监测模块检测到多个信号之一的改变，网络交换机被配置为退出操作的第一模式。附图说明结合附图通过以下详细描述将容易理解本公开的实施例。为了促进该描述，相同附图标记指代相同结构元件。在附图中以示例的方式而非以限制的方式图示了各种实施例。图1示意性地图示了耦合到多个设备的网络交换机。图2是操作网络交换机的方法的流程图。具体实施方式示例网络交换机的架构图1示意性地图示了耦合到多个设备102a,...,102f的网络交换机100。网络交换机(此后称为“交换机”)100被图示为耦合到六个设备，但网络交换机100可以耦合到任何数目的设备。在示例中，交换机100是以太网交换机(例如，吉比特以太网交换机)。在示例中，设备102a,...,102f中的单个设备包括网络连接设备、物理层设备、链路层设备、路由器、中央处理单元(CPU)和/或可以耦合到网络交换机的任何适当的设备。在示例中，设备102f包括CPU或者用于配置交换机100和/或管理交换机100的各种操作的计算设备。在实施例中，交换机100包括交换模块108。在操作中，交换机100从设备102a,...,102f中的一个或多个设备接收数据分组流(此后称为“分组”)并且将每个分组转发至适当的目的地(例如，将每个分组转发至设备102a,...,102f中对应的一个设备)。因此，交换模块108执行设备102a,...,102f中的分组的交换或者路由。在实施例中，交换机100由来自电源140的功率供电。在示例中，电源140是AC市电。虽然未图示在图1中，但是交换机100例如具有内部备用功率(例如，电池操作的功率)和/或从次级电源接收备用功率，例如以防电源140故障。交换机100还包括生成一个或多个时钟信号的时钟模块116以用于由交换机100的各种部件使用。在实施例中，交换机100包括功率管理模块112，其被配置为管理供应到交换机100的各种部件的功率。一般而言，分组可以从一个或多个设备102连续地或者间歇地到达交换机100。例如，可以存在于其期间没有分组正由交换机100接收的短的(或者长的)间歇时段。如稍后本文将更详细讨论的，功率管理模块112促进交换机100在没有分组正由交换机处理(例如，接收、交换和/或传送)时进入低功率模式或者空闲模式，从而减少由交换机100所消耗的电量。当交换机100具有相对较高的交换速度时，功率管理模块112在分组到达用于交换的交换机100时还促进交换机100以没有延迟或者最小延迟退出低功率模式(例如，从而确保没有从设备102之一所接收的分组被交换机100丢失)。在实施例中，交换机100包括地址转换表(ATT)模块120。ATT模块120被配置为例如维持和映射连接到交换机100的各种设备102的地址。当分组到达交换机100时，基于例如包括在分组中的信息和包括在ATT模块120中的信息来确定分组的适当的目的地。ATT模块120例如包括存储在交换机100的存储器(未图示在图1中)的表。在实施例中，ATT模块120的内容需要动态地更新或者刷新。例如，在被包括在ATT模块120中预先确定的时间段之后，ATT模块120中的条目过期(ageout)。例如，在条目进入ATT模块120预先确定的时间段(例如，5分钟)之后，条目过期。在预先确定的时间段的末尾处，条目从ATT模块120删除或者被刷新(例如，确定条目将被存储另一5分钟)。即，在规律间隔处，做出关于是否将条目保持在ATT模块120中或者从ATT模块120删除条目的确定。在实施例中，地址转换表计时器(ATT计时器)124保持对时间的跟踪，即保持跟踪何时ATT模块120的单个条目过期(即，保持跟踪何时ATT模块120的单个条目将被删除或者刷新)。在示例中，交换机100将分组流传送给设备102之一，例如设备102a。设备102a可能不能够或者没有足够快以实时处理从交换机100所接收的所有分组(例如，由于用于缓冲从交换机100所接收的分组的设备102a的接收缓冲器具有有限的存储空间和/或设备102a具有较慢的处理速度)。因此，在示例中，设备102a可以请求交换机100针对某个时间段停止(halt)或者临时地暂停分组的传输。在这样的时间段期间，将去往设备102a的分组存储在交换机100的传送缓冲器(未图示在图1中)。在该时间段的末尾处(例如，一旦设备102a处理其从交换机100先前接收的分组中的至少一些分组)，交换机100恢复向设备102a的分组传送。在实施例中，交换机100包括暂停计数器128，其被配置为保持跟踪在其间暂停或者停止向设备102a(或者任何其他设备102)的分组传输的时间段。在实施例中，交换机100包括监测模块132，其被配置为监测交换机100的各种活动。监测模块132例如监测交换机100的各种活动，选择性地指令功率管理模块112使得交换机100能够进入低功率模式或者空闲模式，并且选择性地指令功率管理模块112使得交换机100能够退出低功率模式或者空闲模式，如稍后本文将更详细讨论的。虽然交换机100一般包括若干其他部件(例如，处理器、存储器、各种输入/输出端口、接口等等)，这些部件一般是已知的，并且因此在本文中出于简单和清晰的目的而不讨论。图1图示了在设备102a与交换机100之间传递的示例信号。在实施例中，设备102a将接收数据有效(Rxdv)信号160a和接收数据(Rxd)信号162a选择性地传送给交换机100；并且设备102a从交换机100选择性地接收传送使能(TxEn)信号164a和传送数据(Txd)信号166a。在图1中还图示了在设备102b与交换机100之间的类似信号(例如，Rxdv信号160b、Rxd信号162b、TxEn信号164b和Txd信号166b)的传输。虽然交换机100还与设备102c,...102f中的一个或多个设备传递类似信号，但是出于说明性清晰的目的在图1中未图示这样的信号。在实施例中，当设备102a期望将分组传送给交换机100时(例如，使得交换机100可以将分组交换到其他设备中的一个或多个)，设备102a经由Rxdv信号160a提供对分组的传输的指示。例如，Rxdv信号160a的切换(例如，从低到高的Rxdv信号160a的状态的改变)指示分组现在将从设备102a传送到交换机100。实际分组经由Rxd信号162a从设备102a被传送到交换机100。在从设备102a到交换机100的分组的传输的结束之后，Rxdv信号160a切换回来(例如，从高到低的Rxdv信号160a的状态的改变)。在实施例中，当交换机100期望将分组传送给设备102a时，交换机100经由TxEn信号164a提供对分组的传输的指示。例如，TxEn信号164a的切换(例如，从低到高的TxEn信号164a的状态的改变)指示分组现在将从交换机100传送到设备102a。实际分组经由Txd信号166a从交换机100被传送到设备102a。在从交换机100到设备102a的分组的传输的结束之后，TxEn信号164a切换回来(例如，从高到低的状态的改变)。如先前所讨论的，在示例中，设备102f包括计算设备(例如，CPU)，其被配置为管理交换机100的各种操作。在实施例中，除了传递对应的Rxdv信号Rxd信号、TxEn信号和Txd信号之外，设备102f还将管理信号107f选择性地传送到交换机100。管理信号107f例如将管理交换机100的各种操作和/或配置。例如，用户可以使用管理信号170f经由设备102f对交换机100进行配置。在示例中，管理信号170f包括管理数据输入/输出(MDIO)信号和/或管理数据(MD)时钟信号。在实施例中，图1的一个或多个设备遵守电气与电子工程师协会(IEEE)802.3az标准。这些设备是例如的节能以太网(EEE)兼容设备(此后称为“EEE设备”)，其遵守IEEE802.3az标准，从而允许低数据活动的时段期间的较少功耗。在图1的示例中，设备102b是EEE设备。在实施例中，设备102b与另一EEE兼容设备180通信。在实施例中，按照IEEE802.3az标准，EEE设备102b与EEE设备180协商以进入低功率模式。例如，当EEE设备102b和180空闲时(例如，未处理数据分组)，设备102b和EEE设备180按照IEEE802.3az标准协商并且进入低功率模式。当设备102b和EEE设备180进入低功率模式时，根据IEEE802.3az标准，设备102b将EEE使能信号170b传送到交换机100。例如，EEE使能信号170b的状态的改变向交换机100指示设备102b(以及EEE设备180)根据IEEE802.3az标准已经进入低功率模式。如先前所讨论的，设备102a,...,102f中的每个设备与交换机100通信对应的Rxdv信号、Rxd信号、TxEn信号和Txd信号。另外，设备102b(作为EEE设备)将EEE使能信号170b传送到交换机100并且从交换机100接收低功率空闲(LPI)指示信号172b。交换机100传送LPI指示信号172b以指示或者通知设备102b交换机100已经进入空闲模式。在实施例中，设备102b利用来自交换机100的LPI指示信号172b根据IEEE802.3az标准来协商和进入低功率模式。虽然图1将设备102b和EEE设备180图示为EEE设备，但是图1中所图示的任何其他设备(例如，设备102a、102c、…、102f中的一个或多个)也可以是EEE设备，其遵守IEEE802.3az标准。在实施例中，交换机100将对应的EEE使能信号和对应的LPI指示信号传递给耦合到交换机100的每个EEE设备。进入空闲模式在实施例中，交换机100进入低功率模式或者空闲模式，例如，当交换机100没有从设备102a,...,102f接收、处理和/或传送数据分组时。在示例中，功率管理模块112促进对空闲模式的这样的进入。在空闲模式中，交换机100的一个或多个部件(但非全部)被断电(例如，切断)，从而导致交换机100的低功耗。在实施例中，交换机100可以进入空闲模式：在交换机100已经被完全初始化并且可操作之后(例如，在交换机已经从断开状态接通之后)；物理层(PHY)轮询单元初始化阶段已经完成；以及交换机的各传送队列(例如，将从交换机100到一个或多个设备102的传输的分组进行排队的队列)是空的(例如，由交换机100传送给各种设备的TxEn信号没有被声明，这指示没有分组正由交换机100传送给设备102)。在实施例中，当交换机100没有正在接收来自任何设备102的任何新分组；以及入口管道(例如，被配置为存储和处理交换机100的各种传入分组)已经处理所有的传入分组时，交换机100可以进入空闲模式。例如，无论何时新分组从设备102(例如，设备102a)到达，对应的Rxdv信号(例如，Rxdv信号160a)指示这样的数据分组的到达。在实施例中，当从设备102a,...,102f所接收的Rxdv信号指示对来自这些设备102的数据分组的非传输时，交换机100可以进入空闲模式。如先前所讨论的，耦合到交换机100的设备102中的一个或多个(例如，设备102b)可以是EEE设备。如果交换机100耦合到EEE设备，则当对应的EEE设备也进入低功率模式时，交换机100可以进入空闲模式(例如，根据IEEE802.3az标准)。例如，交换机100监测EEE使能信号170b。基于监测EEE使能信号170b，一旦交换机确定设备102b已经进入低功率模式，交换机100可以进入空闲模式。如先前所讨论的，设备102f周期性地传送管理信号170f。在实施例中，当设备102f没有正在经由管理信号170f传送任何管理和/或配置信息时，交换机100可以进入空闲模式。在实施例中，交换机100的每个单独部件具有相应的标记，其指示相应部件是否繁忙(例如，执行操作)。例如，包括在交换机100中的虚拟地址转换表(未图示在图1中)具有指示何时虚拟地址转换表繁忙的相应标记(例如，当虚拟地址转换表正更新时或者否则被用于访问存储在虚拟地址转换表中的信息时)。ATT模块120类似地具有指示ATT模块120是否繁忙的相应标记。在另一示例中，包括在交换机100中的管理信息库(MIB)模块(未图示在图1中)具有指示何时MIB模块繁忙的相应标记。在另一示例中，包括在交换机100中的入口速率限制(IRL)模块(未图示在图1中)具有指示何时IRL模块繁忙的相应标记。在另一示例中，包括在交换机100中的一个或多个接口(未图示在图1中)具有指示何时接口繁忙的相应标记。在实施例中，如果与交换机100的各种部件相关联的标记指示这些部件不是繁忙的(例如，未执行相应操作)，则交换机100可以进入空闲模式。因此，如所讨论的，在实施例中，交换机100进入低功率模式或者空闲模式，例如，(i)在交换机100已经完全被初始化并且可操作之后(例如，在交换机已经从断开状态接通之后)；(ii)物理层(PHY)轮询单元初始化阶段已经完成；(iii)交换机100的各种传送队列(例如，将从交换机100到一个或多个设备102的传输的分组进行排队的队列)是空的；(iv)当交换机100没有正在接收来自任何设备102的任何新分组时；(v)入口管道已经处理所有的传入分组(和/或出口管道已经完成发送出在出口管道中所排队的分组)；(vi)当交换机100没有正在经由管理信号170f接收任何管理和/或配置信息时；(vii)如果与交换机100的各种部件相关联的标记指示这些部件不是繁忙的；(viii)耦合到交换机100的任何EEE设备已经进入低功率模式(例如，根据IEEE802.3za标准)，如由交换机100从对应的EEE设备所接收的对应的EEE使能信号所指示的，和/或满足各种其他条件。在实施例中，如果针对至少阈值时间段满足这些条件中的一个或多个(例如，全部)，则交换机100进入空闲模式。在空闲模式中操作和退出空闲模式当交换机100处于空闲模式时，交换机100的各种部件关闭或者操作于低功率模式中，而交换机100的各种其他部件未断电。例如，时钟模块116生成一个或多个时钟信号。在实施例中，当交换机100处于空闲模式时，时钟模块116停止生成第一一个或多个时钟信号，但是继续生成第二一个或多个时钟信号以便继续操作交换机100的各种基本部件。因此，在这样的实施例中，时钟模块116的一部分断电。例如，当交换机100在空闲模式操作时，时钟模块116停止生成系统时钟信号、存储器时钟信号(例如，其供应到交换机100的存储器)、供应到交换机100的一个或多个接口的一个或多个时钟信号和/或类似。在实施例中，当交换机100正操作于空闲模式时，监测模块132监测从各种设备102(例如，设备102a)所接收的Rxdv信号(例如，Rxdv信号160a)。监测模块132监测Rxdv信号以确定设备102是否将传送分组到交换机100。基于监测Rxdv信号，如果监测模块132确定设备102正将分组传送给交换机100，则交换机退出空闲模式，并且进入常规功率模式。在实施例中，当交换机100正操作于在空闲模式时，时钟模块116继续生成由监测模块132用于监测来自设备102a,...,102f的Rxdv信号的一个或多个时钟信号。在实施例中，对于EEE设备102b而言，取代监测Rxdv信号160b，交换机100(例如，监测模块132)监测EEE使能信号170b。例如，当设备102b没有传送任何分组到交换机100时(以及接收来自交换机100的任何分组)，设备102b可以与EEE设备180协商以进入低功率模式(例如，根据IEEE802.3az标准)。设备102b经由EEE使能信号170b指示对低功率模式的这样的进入。无论何时设备102b将传送分组到交换机100，设备102b必须退出低功率模式。将通过EEE使能信号170b指示从低功率模式这样的退出。因此，在实施例中，当交换机100在空闲模式操作时，取代(或者补充)监测Rxdv信号160b，交换机100监测EEE使能信号170b以确定设备102b何时将分组发送给交换机100。响应于监测EEE使能信号170b并且响应于EEE使能信号170b指示设备102b已经退出低功率模式，交换机100也退出空闲模式，预期来自设备102b的分组的到达。在实施例中，当交换机100正操作于空闲模式时，时钟模块116继续操作由监测模块132用于监测来自一个或多个EEE设备(例如，来自EEE设备102b)的EEE使能信号的一个或多个时钟信号。如先前所讨论的，ATT计时器124保持跟踪时间，即保持跟踪何时ATT模块120的单独条目过期(即，保持跟踪何时ATT模块120的单独条目将被删除或者刷新)。在实施例中，当交换机100正操作于在空闲模式时，ATT模块120进入低功率模式(例如，不消耗任何功率或者被断电)。在实施例中，当交换机100正操作于空闲模式时，ATT计数器124是可操作的(例如，继续保持跟踪时间并且保持跟踪何时ATT模块120的单独条目将被删除或者刷新)。例如，当交换机100正操作于空闲模式时，时钟模块116继续生成由ATT计数器124用于保持跟踪时间的时钟信号。在实施例中，当ATT模块120的条目将被删除时(例如，当交换机100正操作于空闲模式时)，交换机120简短地从空闲模式退出(例如，进入常规功率模式)以更新ATT表(例如，从ATT模块120中的ATT表删除条目)并且一旦更新ATT模块120中的ATT表则重新进入空闲模式。如先前所讨论的，交换机100还从一个或多个所连接的设备102接收管理信号。在图1的示例中，交换机100从设备102f接收管理信号170f。管理信号170f例如促进交换机100的各种操作和/或配置的管理。例如，用户可以使用管理信号170f经由设备102f对交换机100进行配置。在示例中，管理信号170f包括管理数据输入/输出(MDIO)信号和/或管理数据(MD)时钟信号。在实施例中，当交换机100处于空闲模式时，交换机100(例如，监测模块132)继续监测管理信号170f。响应于设备102f经由管理信号170f传送信息给交换机100，交换机100退出空间模式并且进入常规功率模式(例如，以响应并且适当地处理包括在管理信号170f中的信息)。在实施例中，当交换机100正操作于空闲模式时，时钟模块116继续生成由监测模块132用于监测管理信号170f的一个或多个时钟信号。如先前所讨论的，在实施例中，交换机100包括暂停计数器128，其被配置为保持跟踪到所连接的设备102(例如，设备102a)的传输将被暂停或者停止的时间段。在实施例中，当交换机100在空闲模式操作时，暂停计时器128继续操作并且继续保持跟踪到所连接的设备102的传输将被暂停或者停止的时间段。响应于暂停计时器128中的时间的到期，交换机100退出空闲模式，并且将分组传送给所连接的设备102。在实施例中，当交换机100正操作于空闲模式时，时钟模块116继续生成由暂停计时器128所使用的一个或多个时钟信号。在实施例中，交换机100周期性地执行对连接到交换机100的设备102(例如，设备102a,...,102f)的轮询。当轮询设备102时，交换机100例如检查与相应设备相关联的各种参数。例如，交换机100轮询设备102以确定设备102与交换机100通信的速度、连接设备102和交换机100的链路的类型和/或类似。在另一示例中，当轮询设备102时，交换机100还可以发现新连接到交换机100的任何设备102(或者发现先前连接到交换机100的设备102与交换机100新断开)。在实施例中，甚至当交换机100处于空闲模式时，交换机100周期性地轮询所连接的设备102。在实施例中，当交换机100处于空闲模式时并且如果交换机100基于轮询设备102而确定一个或多个设备102的任何改变(例如，确定设备的速度已经改变，新设备现在连接到交换机100和/或类似)，则交换机100退出空闲模式，并且进入常规功率模式(例如，以便处理与设备102的改变相关联的信息)。图2是操作网络交换机(例如，图1的交换机100)的方法200的流程图。在204处，网络交换机(例如，图1的监测模块132)确定网络交换机针对至少阈值时间段(i)尚未接收到来自连接到网络交换机的多个设备(例如，设备102a,...,102f)的任何数据分组并且(ii)尚未将任何数据分组传送到多个设备。在208处，响应于确定网络交换机针对至少阈值时间段(i)尚未接收到来自多个设备的任何数据分组并且(ii)尚未将任何数据分组传送到多个设备，网络交换机进入操作的空闲模式。在212处，当网络交换机在操作的空闲模式中操作时，网络交换机(例如，监测模块132)监测多个信号。在实施例中，多个信号包括(i)由多个设备中的一个或多个设备所生成的多个信号(例如，Rxdv信号、EEE使能信号、管理信号170f和/或类似)的第一子集，和(ii)由通过网络交换机内部生成的多个信号(例如，由ATT计时器124、暂停计时器128和/或类似所生成的信号)的第二子集。在216处，响应于检测多个信号之一的改变，网络交换机退出操作的空闲模式。描述可以使用短语“在实施例中”或者“在多个实施例中”，其可以各自是指相同或者不同实施例中的一个或多个。重复使用短语“在一些实施例中”。短语一般地不是指相同实施例；然而，其可以是指相同实施例。除非上下文另外指定，否则术语“包括(comprising)”、“具有”和“包括(including)”是同义的。短语“A和/或B”意指(A)、(B)或者(A和B)。短语“A/B”意指(A)、(B)或者(A和B)，与短语“A和/或B”类似。短语“A、B和C中的至少一个”意指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或者(A、B和C)。短语“(A)B”意指(B)或者(A和B)，即，A是可选的。虽然本文已经图示并且描述了某些实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可以针对所图示和所描述的实施例代替被计算为实现相同目的的各种各样的备选和/或等效实施例或者实施方式。本申请旨在覆盖本文所讨论的实施例的任何适配或者变型。因此，应明显预期到，依照本发明的实施例仅由权利要求和其等价方案限制。