一种多核心网络控制器动态能耗调节的方法与流程

本发明涉及网络设备低功耗技术领域，尤其涉及一种多核心网络控制器动态能耗调节的方法。

背景技术：

网络是用物理链路将各个孤立的工作站或主机相连在一起，组成数据链路，从而达到资源共享和通信的目的。通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流与传递。网络通信是通过网络将各个孤立的设备进行连接，通过信息交换实现人与人，人与计算机，计算机与计算机之间的通信。

在网络通信系统中，典型的网络服务模型为：闲时网络使用率和传输量很少，系统负载低；而是忙时网络使用率和传输量大，系统负载高。在高性能网络设备中，多核心网络控制器功耗占总功耗相当大比例，降低多核心网络控制器的功耗是降低设备总功耗的关键途径。

由于网络通信系统是按照网络最大传输量的规格进行部署的，在网络通信系统闲时，可以通过动态能耗控制技术对空闲的网络通信系统资源进行低功耗操作，在不影响业务的情况下，可以显著的降低网络通信系统的能耗。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明提出了一种多核心网络控制器动态能耗调节的方法，实现对多核心网络控制器能耗的二维调节，有效降低控制器闲时功耗，提高整设备能效。

本发明的技术方案是：

一种多核心网络控制器动态能耗调节的方法，依据设备工作端口数量和业务实时负载，结合控制器温度信息，提出多核心网络控制器功耗动态调整机制，并从内核工作频率和核组工作数量两个方面进行流程设计，以多核心网络控制器工作频率调节为粗粒度功耗调节，以工作核组数量调节为细粒度调节。

进一步的，

多核心网络控制器功耗动态调整机制即设计通过功耗动态调整模块，并对多核心网络控制器功耗动态调整。

进一步的，

功耗动态调整模块主要由网络接口检测模块、温度检测模块、系统时钟和动态调整控制模块组成。

进一步的，

动态调整控制模块通过操作系统获得工作端口数量，通过温度检测模块取得网络控制器温度信息，以时钟开关的方式调整工作核组，并通过调整网络控制器时钟参数实现工作频率调节。

进一步的，

多核心网络控制器工作频率调节是将内核工作频率分为高、中和低三个层级，依据工作端口的最大吞吐率调节内核频率层级。

具体流程如下：

（1）检测控制器温度，如果温度高于设定阈值则内核工作频率为低等级；

（2）检查工作端口数，并依据端口数量及端口带宽计算工作端口最大总吞吐率r；

（3）计算工作端口吞吐率r和整机设计总吞吐率s的比值p；

（4）设定两个阈值，a%为低比例阈值，b%为高比例阈值，比较比值p与设定阈值，如果p小于a%，则内核工作频率为低等级；如果p大于a%并小于b%，则工作频率为中等级；如果p大于b%，则工作频率为高等级。

进一步的，

工作核组数量调节是以实际业务负载为依据实时调节工作核组数量，将空闲核组以关闭时钟的方式休眠，达到动态实时调节处理器功耗目的，提高整机能效。

具体流程如下：

（1）检测控制器温度，如果高于设定阈值，则减少工作核组；

（2）在控制器温度小于设定阈值前提下，检查业务瞬时并发量；

（3）设定一个并发量阈值，如果业务瞬时并发量小于设定阈值一定比例，则减少控制器器工作核组数，并关闭空闲核组；如果业务瞬时并发量大于设定阈值一定比例，则启动空闲核组，增加工作核组数量。

本发明的有益效果是

实现网络控制器动态能耗调节的方法，实现对多核心网络控制器能耗的二维调节，有效降低控制器闲时功耗，提高整设备能效。

附图说明

图1是功耗动态调整模块架构示意图；

图2是网络控制器工作频率动态调整流程图；

图3是网络控制器工作核组数量动态调节流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一种多核心网络控制器动态能耗调节的方法，依据网络设备工作端口数量和业务实时负载，结合多核心网络控制器温度信息，设计通过功耗动态调整模块，并对多核心网络控制器功耗动态调整，并从内核工作频率和核组工作数量两个方面进行流程设计，以多核心网络控制器工作频率调节为粗粒度功耗调节，以工作核组数量调节为细粒度调节。

如图1所示，功耗动态调整模块包含网络接口检测、温度检测、系统时钟和动态调整控制等模块组成。

动态调整控制模块通过操作系统获得工作端口数量，通过温度检测模块取得处理器温度信息，以时钟开关的方式调整工作核组，并通过调整处理器时钟参数实现工作频率调节。

如图2，将内核工作频率分为低、中和高三个层级，依据工作端口的最大吞吐率调节内核频率层级。

具体流程如下：

（1）检测控制器温度，如果温度高于设定阈值则内核工作频率为低等级；

（2）检查工作端口数，并依据端口数量及端口带宽计算工作端口最大总吞吐率r；

（3）计算工作端口吞吐率r和整机设计总吞吐率s的比值p；

（4）设定两个阈值，a%为低比例阈值，b%为高比例阈值，比较比值p与设定阈值，如果p小于a%，则内核工作频率为低等级；如果p大于a%并小于b%，则工作频率为中等级；如果p大于b%，则工作频率为高等级。

如图3，网络控制器工作核组数量调节为细粒度调节，以实际业务负载为依据实时调节工作核组数量，将空闲核组以关闭时钟的方式休眠，达到动态实时调节处理器功耗目的，提高整机能效。

具体流程如下：

（1）检测控制器温度，如果高于设定阈值，则减少工作核组；

（2）在控制器温度小于设定阈值前提下，检查业务瞬时并发量；

（3）设定一个并发量阈值，如果业务瞬时并发量小于设定阈值一定比例，则减少控制器器工作核组数，并关闭空闲核组；如果业务瞬时并发量大于设定阈值一定比例，则启动空闲核组，增加工作核组数量。

整个过程实时检测，动态调整。

技术特征：

技术总结
本发明提供一种多核心网络控制器动态能耗调节的方法，属于网络设备低功耗技术领域，依据设备工作端口数量和业务实时负载，结合控制器温度信息，提出多核心网络控制器功耗动态调整机制，并从内核工作频率和核组工作数量两个方面进行流程设计，以多核心网络控制器工作频率调节为粗粒度功耗调节，以工作核组数量调节为细粒度调节，实现对网络控制器能耗的二维调节，有效降低控制器闲时功耗，极大的提高了整设备能效。

技术研发人员：姜凯;于治楼;李朋
受保护的技术使用者：济南浪潮高新科技投资发展有限公司
技术研发日：2018.10.29
技术公布日：2019.02.26