CN101826970B - 中间网络设备交换机电路和PoE输送的智能功率管理 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施例包括一种管理代理，其可以访问数字电子通信交换机的功率输出控制电路、功率表和负载共享装置，以及具有对交换机中的交换机电路的功率进行管理的能力。功率表使得管理代理能够识别被使能并运行的交换机电路所消耗的功率。结合了(1)对经由PoE分配给每个端口的功率的了解以及(2)策略信息(其指定功率分配优先权)被用在双行程功率管理方法中。本发明的实施例可调节提供给交换机的内部电路和连接至交换机的外部设备这两者的功率量。

Description

中间网络设备交换机电路和PoE输送的智能功率管理
技术领域
本发明涉及一种网络交换机中的功率管理方法、用于网络交换机的功率管理代理、网络交换机、网络交换机中的功率管理方法、以及系统、设备和网络电缆。
背景技术
电子通信交换机具有不可预测的功率需求，部分是由于要求电子通信交换机处理的通信负载和以太网供电(PoE)负载变化多端且不可预测。这样，与针对能源效率的发展动向相结合，就产生了用于网络交换机中的功率管理的新方法的需求。
多种现有技术被用于管理网络交换机中的功率。例如，在模块化交换机(其由一组彼此协作来进行操作的多个交换机模块组成)中，对提供给每个交换机模块的功率进行管理，以保证：(1)提供给多个交换机模块的总功率不大于所安装的供电电源(power supply)的容量；以及(2)维持足够的功率余量(power head room)以应对供电电源的下降，而不影响交换机模块的操作。作为另一实例，交换机ASIC卖主提供可将交换电路部分断电以节约功率的交换机ASIC。
作为又一实例，可堆叠交换机具有PoE功率管理，其使得交换机能够经由以太网连接来给所连接的设备提供功率。然而，这种交换机并不具有将内部交换机电路之间的功率和经由PoE提供给外部设备的功率进行动态重新分配的能力。
在管理交换机端口操作和PoE功率输送之间的功率分配上有一个两难的问题(catch-22problem)。如果一个人要首先测量交换电路所用的功率以估计电路将需要的功率量，则由于电路处于空闲状态，不会消耗像当其在起作用(active)状态下传送数据时那样多的功率，因而估计值将会偏低。如果一个人随后基于此低估计值来分配PoE功率然后打开外部设备，则设备将开始发送数据，从而激活(activate)交换电路，而该交换电路将不会接收到足够的功率。另一方面，如果一个人首先试图分配所请求的所有PoE功率，则交换电路将会保持功率不足的功率状态。为了避免这些问题，现有的交换机通常一直将最大(在最坏情形下)功率提供给交换电路和PoE。
发明内容
本发明的实施例包括一种管理代理(agent)，其可以访问数字电子通信交换机的功率输出控制电路、功率表和负载共享装置，并且具有管理交换机中的交换机电路的功率的能力。功率表使得管理代理能够识别被使能并运行的交换机电路所消耗的功率。结合了(1)对经由PoE分配给每个端口的功率的了解，以及(2)策略信息(其指定功率分配优先权)被用在双行程(two-pass)功率管理方法中。
当需要时，基于端口优先级和其它次要参数，通过向交换机电路施加功率、并经由附接的以太网电缆通过PoE向其它设备施加功率，第一行程将系统初始化。第二行程监测由交换机电路和外部设备这两者消耗的实际功率，并更多地了解连接至多个交换机端口的每个交换机端口的是什么设备，以更好地调节所应用的优先级。由于一些优先级是基于连接至端口的是什么而确定的，因此，通过检查被设备发送的网络流量或者通过从附接设备请求信息的通信封包，可以查明连接至端口的设备类型(或者端口在网络拓扑中被置于何处)。根据实际功率测量以及对所连接设备的类型的更多了解，其结果是作出第二次功率分配。功率管理代理持续监测网络流量和/或向附接设备发送通信信息，以跟得上附接网络类型、操作状态和可能改变的功率需求。
更具体而言，本发明的一个实施例涉及一种网络交换机中的功率管理方法，所述网络交换机具有多个交换机电路和至少一个端口。所述方法包括以下步骤：(A)给所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择功率分配，包括：(A)(1)测量由所述多个交换机电路总共(in aggregate)消耗的第一功率量；(A)(2)识别所述至少一个端口经由以太网供电(PoE)总共消耗的第二功率量；以及(A)(3)基于所述第一功率量和所述第二功率量来选择第一次分配。
本发明的另一实施例涉及一种用于网络交换机的功率管理代理，所述网络交换机具有多个交换机电路和至少一个端口。所述功率管理代理包括：用于接收第一信号的装置，所述第一信号表示由所述多个交换机电路总共消耗的第一功率量；用于接收第二信号的装置，所述第二信号识别由所述至少一个端口经由以太网供电(PoE)总共消耗的第二功率量；以及用于选择第一次分配的装置，基于所述第一功率量和所述第二功率量为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择功率的第一次分配。
本发明的再一实施例涉及一种网络交换机，包括：多个交换机电路；至少一个端口；功率管理代理；负载共享装置；以及功率表。该功率表包括：用于测量由所述多个交换机电路总共消耗的第一功率量的装置；用于将表示所述第一功率量的信号发送给所述负载共享装置的装置；用于识别第二功率量的装置，所述第二功率量为由所述至少一个端口经由以太网供电(PoE)总共消耗的功率量；以及用于将表示所述第二功率量的信号发送给所述负载共享装置的装置。所述负载共享装置包括：用于基于所述第一功率量和所述第二功率量为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择功率的第一次分配的装置；以及用于将表示所述功率的第一次分配的信号发送给所述功率管理代理的装置。所述功率管理代理包括用于根据所述第一次分配给所述多个交换机电路和所述至少一个端口分配功率的功率输出控制电路。
本发明的又一实施例涉及一种网络交换机中的功率管理方法，所述网络交换机具有多个交换机电路和至少一个端口。该方法包括以下步骤：(A)给所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择功率的第一次分配，(B)给所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择功率的第二次分配，包括：(B)(1)测量由所述多个交换机电路总共消耗的第一功率量；(B)(2)测量由所述至少一个端口经由以太网供电(PoE)总共消耗的第二功率量；(B)(3)识别连接至所述至少一个端口的至少一个设备的特征；(B)(4)基于被识别的设备特征，改变用于在所述至少一个端口中进行功率分配的至少一个功率管理策略，以产生至少一个被改变的功率管理策略；以及(B)(5)基于所述第一功率量、所述第二功率量、所述被识别的设备特征以及所述至少一个被改变的功率管理策略来选择功率的所述第二次分配。
本发明的另一实施例涉及一种用于网络交换机的功率管理代理。该网络交换机具有多个交换机电路和至少一个端口。所述功率管理代理包括：内部功率识别装置，用于识别所述交换机的内部供电功率的可用功率量；内部功率提供装置，如果可用功率量至少与要求提供给所述至少一个端口的总共功率量一样多，则使用来自内部供电功率的功率来给所述至少一个端口提供功率；以及外部功率提供装置。该外部功率提供装置包括如果可用功率量少于要求提供给所述至少一个端口的总共功率量用于执行以下功能的装置：请求来自连接至所述至少一个端口的至少一个设备的功率；从所述至少一个设备接收功率；以及使用来自所述内部供电电源的功率和所接收到的功率来给所述至少一个端口提供功率。
本发明的再一实施例涉及一种系统，其包括：网络交换机；以及第一设备，所述第一设备经由网络连接在所述网络交换机的端口处连接至所述交换机。所述网络交换机包括：用于经由PoE向所述第一设备提供功率的装置，所述装置在经由PoE向所述第一设备提供功率的同时没有经由所述网络连接将数据发送至所述第一设备、或者经由所述网络连接从所述第一设备接收数据。
本发明的又一实施例涉及一种网络交换机，其包括：端口，包括用于经由网络连接将该端口耦接至第一设备的装置；以及用于经由PoE向所述第一设备提供功率的装置，其中在经由PoE向所述第一设备提供功率的同时没有经由所述网络连接将数据发送至所述第一设备、或者经由所述网络连接从所述第一设备接收数据。
本发明的另一实施例涉及一种设备，包括：端口，包括用于经由网络连接将该端口耦接至第一设备的装置；以及用于经由PoE通过网络连接从所述网络交换机接收功率的装置，其中在经由PoE通过网络连接从所述网络交换机接收功率的同时没有经由所述网络连接将数据发送至所述设备、或者从所述设备接收数据。
本发明的再一实施例涉及一种网络电缆，包括：用于将所述电缆连接至设备的装置；用于根据网络协议经由网络连接来向所述设备发送数据或从所述设备接收数据的装置；以及用于代表所述设备经由所述网络连接来请求功率的装置。
根据下述的说明书和权利要求书，本发明的各种方案和实施例的其它特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1A为根据本发明一个实施例的交换机的方框图；
图1B为根据本发明另一个实施例的交换机的方框图；
图2为根据本发明一个实施例的功率管理代理的方框图；
图3为根据本发明一个实施例的用于执行功率初始(第一行程)分配的方法的流程图；
图4为根据本发明一个实施例的用于执行第二行程的功率分配的方法的流程图；以及
图5为根据本发明一个实施例的具有PoE供电(power-sourcing)设备性能的交换机的示意图，该交换机经由以太网电缆连接至不具备整体PoE性能的设备。
具体实施方式
本发明的实施例提供改进的数字电子网络交换机中的功率管理。例如，如果可用于交换机的功率不足以满足针对交换机的所有功率需求，或者希望限制由交换机提供的功率，本发明的实施例可调节提供给交换机的内部电路和连接至交换机的外部设备这两者的功率量。这种功率调节可基于对连接至交换机端口的设备的信息、经由PoE分配给每个端口的功率量以及指定功率分配优先权(preference)的策略信息的综合考虑而做出。
在本发明的某些实施例中，以两个行程(pass)来执行上文概述的通用功率管理方法。当需要时，通过基于端口优先级和其他次要参数向交换电路(switching circuitry)施加功率，并经由附接的以太网电缆通过PoE对其他设备施加功率，第一行程将系统初始化。第二行程监测实际功率消耗，并更多地了解连接至多个交换机端口的每个交换机端口的是什么设备，以更好地调节所采用的优先级。由于实际功率测量以及对所连接设备的类型的更多了解，作出第二次功率分配。功率管理代理持续监测网络流量和/或向附接设备发送通信信息(communications)，以跟上附接网络类型、操作状态和可能改变的功率需求。
参见图1A，其示出交换机100a，其中将要被管理的功率仅来自整体供电电源110。交换机100a还包括多个交换电路120。为了示例性目的，示出十六个交换电路120a-p。然而，交换机100a可包括任意数目的交换电路。交换机电路(switch circuitry)120可包括PHY、MAC以及封包交换部件。导线(conductor)142通过中心接头隔离转换器(未示出)将交换机电路120连接至交换机100a的端口(未示出)，且该导线142在交换机电路120和交换机端口之间传送数据。
交换机100a还包括功率管理代理(在图1A和图1B中未示出，但在图2中示出)，该功率管理代理可以访问交换电路120的功率输出控制器106、功率表(power meter)130、负载共享电路104以及功率管理模块(未示出)。例如如所示出的，通过IEEE标准802.3af或802.3at，功率输出控制器106将PoE功率经由导线140发送到连接至导线142的同一中心接头转换器的中心接头。交换电路功率管理模块可读取交换端口(switching port)120a-120p的状态，并设置交换端口120a-120p的操作参数。根据被使能(enable)并运行的是交换电路120a-120p中的哪一个，功率表130测量由交换电路120所消耗的功率量。
功率表130将表示功率测量值的信号发送给功率管理代理。功率管理代理使用结合了对经由PoE分配给每个端口的功率量的了解以及指定功率分配优先权的功率管理策略信息的这一功率测量信息，来管理分配给交换电路120和交换端口的功率量。功率管理代理可以以两个行程来执行这种管理。
参见图1B，其示出交换机100b，其中将要被管理的功率来自整体供电电源110，并来自由位于网络连接处的其它附接设备(未示出)所提供并经由导线170送到功率输入控制器175的功率。(注意导线170和140可容纳在同一以太网电缆中)。交换机100b包括可以访问功率输入控制器175的功率管理代理(在图1A和图1B中未示出，但在图2中示出)。根据被使能并运行的是交换电路120a-120p中的哪一个，功率表130测量由交换电路120所消耗的功率量。
功率表130将表示功率测量值的信号发送给功率管理代理。功率管理代理使用结合了对经由PoE分配给每个端口的功率量的了解以及指定功率分配优先权的策略信息的这一功率测量信息，来管理从整体供电电源110分配给交换电路120和交换端口的功率量。
然而，如果来自整体供电电源110的功率不足以提供经由连接件170从外部设备所接收到的所有功率请求，则功率管理代理可向一个或多个外部附接设备请求功率。例如，通过使用符合IEEE标准802.3af或802.3at的方法，功率管理代理例如可将这些请求作为使用以太网封包发送的消息或经由以太网电缆发送的信号来发送。如果功率被获准来自附接设备，则功率管理代理将从附接设备接收到的附加功率经由功率输入控制电路175提供给负载共享电路104。
参见图2，其示出根据本发明的一个实施例的功率管理代理200。功率管理代理200包括功率管理代理进程(process)201和功率管理代理数据203。功率管理代理进程201执行以下任务：管理供至交换机电路120的功率、经由导线140提供至附接设备的功率以及通过经由导线170的网络连接从附接设备接收到的可选功率。由功率管理代理进程201使用功率管理数据203。环境数据222存储与连接至交换机端口(switch port)的设备有关的信息以及涉及每个交换机端口的网络拓扑信息。PoE请求数据226包含与以下功率有关的信息：所述功率为由附接至端口的设备经由导线140和170所请求并获准的功率，以及可选择地，由这些附接设备所请求并提供的功率。功率策略数据224包含功率分配策略信息。功率策略数据224包括诸如端口重要性(PI)等的多个参数，其可通过管理来设置并可基于环境数据222由功率控制进程214来调节。策略数据224中的这一参数和其他参数由功率控制进程214使用，以辅助进行功率分配决定。
环境信息收集进程212使用以太网封包来经由导线142发送并接收信息，以收集与连接至交换机端口的设备有关的信息和涉及每个交换机端口的网络拓扑信息。通过探测(snoop on)由交换机100a或100b从附接设备接收的封包、与附接设备通信、以及通过读取由位于网络他处的另一代理所存储的拓扑信息，环境信息收集进程212收集环境信息。还可从共同驻留在交换机100a或100b中的代理(未示出)收集拓扑信息。
PoE协议代理216从连接至交换机端口的附接设备接收功率请求，并选择性地将功率请求发送到连接至交换机端口的附接设备。功率请求可例如使用符合IEEE标准802.3af或802.3at的方法，来自于使用以太网封包发送的消息，或者来自经由以太网电缆发送的信号。PoE协议代理216记录了PoE请求数据226中的每个端口所请求的功率量。如果需要来自经由导线170连接的附接设备的功率，则功率控制进程214指定其需要的功率，响应于此，PoE协议代理216通过经由导线170的网络连接向连接至交换机端口的设备发出功率请求，以期满足上述(stated)功率需求。功率控制进程214可指定优先接收所请求的功率的一个或多个端口，或者其可简单地表述(state)功率请求量并允许PoE协议进程216从通过经由导线170的网络连接而连接的任意一个或多个附接设备获得所请求的功率。随后，PoE协议进程214记录PoE请求数据226中基于每一交换机端口而接收到并分配的所有功率。
功率控制进程214使用双行程功率管理方法，以分配由整体供电电源110所提供的功率。通过基于策略数据224(例如端口优先级(重要性))向交换机电路120施加功率，并经由PoE通过经由导线140的网络连接向其他设备施加功率，第一行程进行第一次功率分配。第二行程通过经由导线140的网络连接来监测实际功率消耗，并更多地了解连接至多个交换机端口的每一个交换机端口的是哪些设备，以更好地调节所采用的端口优先级(存储在策略数据224中)。由于实际功率测量和所获得的与连接至端口的设备类型有关的信息，功率控制进程214在多个交换机电路120中通过经由导线140的网络连接的PoE将功率第二次分配给连接到交换机端口的其他设备。第二次功率分配可与第一次(初始)功率分配不同。如果监测进程改变了端口优先级，则功率分配可被调节。然而，其他事件(例如拔掉外部设备)也可触发功率的重新分配。功率管理进程通过经由导线140的网络连接来持续监测网络流量和/或向附接至交换机端口的设备发送通信信息，以跟上附接设备类型、操作状态和可能的功率需求改变。
功率分配策略224指定对于其数据交换操作和其PoE功率分配这两者而言端口是多么重要(端口重要性(PI))。策略数据224还包括端口操作优先级(POP)参数，其指定当将此端口操作相比具有同一PI值的其他交换机端口的相对重要性。策略数据224还包括端口PoE优先级(PPP)参数，其指定使用此端口传递PoE相比具有同一PI值的其他交换机端口的相对重要性。
如下文所示，功率控制进程214可经由导线140在多个交换机端口之间执行初始(第一行程)功率分配。功率控制进程214初始化“剩余可用功率值”，使其等于可用于交换机的功率量(例如是由供电电源110所提供的功率，或是由供电电源110和通过功率输入控制器175所提供的功率的总和)。功率控制进程214识别共享最高PI值的端口组，并确定这组端口请求多少PoE功率。如果针对这组端口所请求的总功率可以由剩余的可用功率值来提供，则功率控制进程214准许将PoE功率供至这组中的所有端口；否则，功率控制进程214将这组端口的PPP参数值用作平局决胜制(tie breaker)，以在这组的多个端口中分配剩余的功率。
如果将PPP值用作平局决胜制仍不能使功率在剩余功率的预算内分配给共享电流PPP值的所有端口，则进程214可以任选：(1)不给具有最高PPP值的端口分配功率；或(2)将另一参数用作平局决胜制以向具有最高PPP值的设备的子集分配功率。例如，平局决胜制参数可为端口操作优先级(POP)、端口数目、诸如MAC地址等的附接至此端口的站(station)的特性、设备类型(IP电话、PC、交换机、服务器、网络设施以及打印机等)或针对特定设备或设备类型的管理分配优先级。
继每个PI端口组之后，如果已经分配了任意功率，则功率管理代理200等待一段时间以允许设备通电并进入操作状态。如果没有分配功率，则不延迟地对下一个PI端口组进行分析。测量交换机电路120使用的实际功率并重新计算剩余的功率。
参见图3，示出根据本发明一个实施例的用于执行第二行程功率分配的方法的流程图。在初始功率分配(步骤301)之后，功率管理代理200通过经由导线140的网络连接进入意图收集更多信息的数据收集模式，所述更多信息涉及：(1)每个交换机端口上的附接设备以及(2)网络拓扑(步骤302)。例如，方法300可收集的关于附接设备的信息的实例包括：附接设备是否为端节点，如果是，是什么类型的端节点(PC、VoIP电话、无线AP、打印机、服务器等)；附接设备是否为中间设备，如果是，网络拓扑的哪一部分通过此端口连接；以及该端口是否为冗余端口。方法300可使用这些和/或其他信息来调节在步骤303分配给交换机端口的策略数据224(例如PI、POP和PPP功率分配优先级参数)。
新调节的功率分配参数用于功率分配的第二行程，以基于对所连接的设备的更详细的了解和每个设备的重要性来重新分发功率分配(步骤304)。所有的休眠端口(inactive port)均进入低功率(睡眠)模式(步骤305)。这些端口可以响应于来自数据的LAN动作或响应于PoE信号发送而唤醒。管理代理200返回以监测其环境，且在任意改变之后，功率管理代理200重新检查功率可用性和分配优先级。
参见图4，其为流程图，示出根据本发明一个实施例的由附接至交换机100b的端口(图1B)的外部设备使用通过经由导线170的网络连接提供的功率的方法。如果交换机100b具有从附接设备接收功率的能力，并且如果整体供电电源110不足以提供对交换机电路120供电所需的所有功率以及PoE所请求的功率，则方法400请求来自附接设备的功率以满足不能由整体供电电源110提供的所请求的功率量。首先，基于整体供电电源110的输出能力，方法400将功率分配给交换机电路120和通过经由导线140的网络连接进行连接的设备(步骤401)。随后，方法400确定当前分配的功率是否与所请求的功率不同(步骤402)。如果所有请求都还没得到满足，则方法400从附接至交换机端口的一个或多个设备请求功率短缺(power shortfall)(步骤403)。随后，方法400通过经由导线140的网络连接将从附接设备接收的功率分配到交换机端口、或者附接设备、或这两者(步骤404)。随后，方法400重新估测(reassess)可用功率量和所需功率量(步骤405)，然后返回到基于整体供电能力进行功率分配的步骤(步骤401)。
参见图5，根据本发明的一个实施例，具有PoE PSE能力的交换机501经由以太网电缆502和504连接至以太网墙上插座(Ethernet wall jack)503。两端具有RJ 45连接器的标准以太网电缆502将手机充电底座(cell phonecharging cradle)509连接至墙上插座503。手机充电底座509连接至手机507。手机充电底座509与手机507之间的连接提供了由交换机501提供的功率，还可提供以太网数据连接。手机充电底座509还可提供DC到DC或AC到DC的电压转换，以将由交换机501所提供的电压(例如48瓦特)转换成手机用来对其电池充电的电压(例如5瓦特)。
手机充电底座509还可具有向交换机501提供表示正从交换机请求功率的信息的电路。此电路可以从仅表示需要功率的简单实施(例如仅需要25k电阻的IEEE 802.3af发现步骤)变成请求低于所使用的最大值的功率的较为复杂的实施(例如IEEE 802.3af功率分类机制)。手机充电底座509可请求一个级别的功率来快速地对手机进行初次充电，随后，当电池处于较高充电状态时，随着电池需要功率的降低，其请求降低。
在可选的实施中，特定的以太网电缆511可被用于从墙上插座直接连接到手机。由于现今手机的尺寸较小，因而此电缆511可具有小型化的以太网连接器以插入手机。并且，需要请求功率的电路可以被放入插入到墙上插座内的RJ 45连接器中。此终端(end)足够大以容纳电阻，并且还可具有小型ASIC，其提供基本的发现功能或者感知由被充电的手机电池产生(draw by)的电流，因此，如上所述，降低了所请求的功率。
本发明的实施例具有多种优点。例如，图5中示出的实施例具有如下优点：即使手机505和507关闭，交换机也可通过以太网电缆502和511向充电底座509和/或手机提供功率，如若不然，则不能通过以太网电缆502和511发送或接收以太网封包。因而，可以很容易地用交换机501对手机505和507充电，而无须打开手机505和507，并且无须要求手机505和507通过交换机501建立网络连接或发送任何数据。上文公开的所有技术可被用于给充电底座509和手机505以及其它设备分配功率，这些设备中的一些可以是打开的，并通过交换机发送以太网流量。
尽管某些现有技术的系统保证功率并将功率输送的优先级分配给交换机上的一组端口，但这些系统并未对分配给其它组件(例如交换电路)的功率进行交替使用(trade off)。反之，本发明的实施例动态地监测、评估和交替使用分配给端口以及分配给交换机中的交换电路的功率，从而避免给交换电路分配过多的功率而给端口分配的功率不足的问题，反之亦然。进一步地，端口可被分配有不同的优先级，使得在可用功率不足以向所有的端口提供功率的情况下，功率可被提供给具有最高优先级的端口。而且，可经过PoE从外部设备获得功率，然后将功率提供给交换电路或经由PoE提供给其它外部设备。
在上述的实施例中，用于交换机操作和PoE的功率预算不是预先分配的。因而，在这些实施例中，可以在将任何功率分配给PoE之前，将大量功率分配给交换电路，反之亦然。可选地，为了保证交换电路和外部设备这两者至少接收到一定量的最小量功率，可强制实行将一定量的功率分配给交换机操作、并将用于PoE功率输送的另一些功率量分配给其它设备的策略。作为另一实例，上述算法可对供给PoE和交换电路的功率应用上限值(ceilings)。
应该了解，尽管已经根据特定实施例在上文中描述了本发明，前述实施例仅是作为示例性而提供的，而没有限制或限定本发明的范围。包括在下文中但不局限于此的各种其他实施例也落在权利要求书的范围内。例如，此处描述的元件和部件可被进一步分成额外的部件，或结合在一起以形成用于执行相同功能的较少的部件。
尽管在某些实施例中示出的交换机100包括整体供电电源110，但是其仅为一个实例而并未构成对本发明的限制。可选地或另外地，可用一个或多个外部供电电源来执行与整体供电电源110相同的功能。
例如，可将上述技术以硬件、软件、固件或其任意组合的方式实现。上述技术可以在可编程计算机上执行一个或多个计算机程序来执行，其中可编程计算机包括处理器、处理器可读的存储介质(例如包括易失存储器和非易失存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备和至少一个输出设备。程序代码可被用于使用输入设备而添入的输入，以执行所述功能并产生输出。输出可被提供给一个或多个输出设备。
落入所附权利要求书的范围内的每个计算机程序可用任意编程语言(例如汇编语言、机器语言、高级编程语言或面向对象的编程语言)来实现。例如，编程语言可为编译编程语言或解译性编程语言。
每个这种计算机程序可实现为这样的计算机程序产品，其具体体现为由计算机处理器执行的机器可读存储设备。本发明的方法步骤可由执行具体体现在计算机可读介质上的程序的计算机处理器执行，以通过针对输入的操作和产生输出来执行本发明的功能。通过实例，适用的处理器包括通用和用于特殊目的的微处理器这两者。一般而言，处理机从只读存储器和/或随机存取存储器接收指令和数据。例如，适用于具体体现计算机程序指令的存储设备包括所有形式的非易失存储器，例如包括EPROM、EEPROM和闪存设备的半导体存储设备；诸如内部硬盘和可移动盘等磁盘；磁光盘；以及CD-ROM。可将任意前述部件补充或被并入特殊设计的ASIC(特定用途集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)。通常，计算机还可从诸如内部盘(未示出)或可移动盘等存储介质接收程序和数据。这些元件还可在传统的台式计算机或工作站计算机以及其他计算机(适合用于执行实现此处描述的方法的计算机程序)中发现，其可被用于与任意数字打印引擎或标记引擎、显示监视器或能够在纸、胶片、显示屏或其它输出介质上产生色彩或灰度像素的其它光栅输出设备相结合。

Claims (16)

1.一种网络交换机中的功率管理方法，所述网络交换机具有多个交换机电路和至少一个端口，该方法包括以下步骤：
(A)基于分配给每个所述端口的初始端口重要性来为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择第一次功率分配；以及
(B)在使用所述第一次功率分配来供应功率时，收集操作信息并且使用所收集的操作信息来为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择第二次功率分配，其中收集所述操作信息包括以下步骤：
(B)(1)测量由所述多个交换机电路总共消耗的第一功率量；
(B)(2)测量由所述至少一个端口经由以太网供电PoE总共消耗的第二功率量；以及
(B)(3)识别用于在所述至少一个端口中分配功率的至少一个功率管理策略，其中所述功率管理策略指定功率分配优先权，
其中基于所述第一功率量、所述第二功率量以及所述至少一个功率管理策略来选择所述第二次功率分配。
2.一种用于网络交换机的功率管理设备，所述网络交换机具有多个交换机电路和至少一个端口，所述功率管理设备包括：
用于接收第一信号的装置，所述第一信号表示由所述多个交换机电路总共消耗的第一功率量；
用于接收第二信号的装置，所述第二信号识别由所述至少一个端口经由以太网供电PoE总共消耗的第二功率量；
用于基于分配给每个所述端口的初始端口重要性来为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择第一次功率分配的装置；以及
用于识别至少一个功率管理策略的装置，所述至少一个功率管理策略用于在所述至少一个端口中分配功率，其中所述功率管理策略指定功率分配优先权，
其中在使用所述第一次功率分配来供应功率时，收集操作信息并且使用所收集的操作信息来为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择第二次功率分配，其中所述操作信息包括所述第一功率量、所述第二功率量以及所述至少一个功率管理策略，并且
其中基于所述第一功率量、所述第二功率量以及所述至少一个功率管理策略来选择所述第二次功率分配。
3.根据权利要求2所述的功率管理设备，还包括：
功率输出控制电路，用于根据所述第一次功率分配给所述多个交换机电路和所述至少一个端口提供功率。
4.一种网络交换机，包括：
多个交换机电路；
至少一个端口；
功率管理设备；
负载共享装置；以及
功率表，包括：
用于测量由所述多个交换机电路总共消耗的第一功率量的装置；
用于将表示所述第一功率量的信号发送给所述功率管理设备的装置；
用于测量由所述至少一个端口经由以太网供电PoE总共消耗的第二功率量的装置；以及
用于将表示所述第二功率量的信号发送给所述功率管理设备的装置；
其中所述功率管理设备包括：
用于基于分配给每个所述端口的初始端口重要性来为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择第一次功率分配的装置；以及
用于将表示所述第一次功率分配的信号发送给功率输出控制电路的装置；
其中所述功率管理设备包括所述功率输出控制电路，所述功率输出控制电路用于根据所述第一次功率分配给所述多个交换机电路和所述至少一个端口分配功率，并且
其中在使用所述第一次功率分配来供应功率时，收集操作信息并且使用所收集的操作信息来为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择第二次功率分配，其中所述操作信息包括所述第一功率量、所述第二功率量以及至少一个功率管理策略，
其中所述功率管理设备还包括用于识别所述至少一个功率管理策略的装置，所述至少一个功率管理策略用于在所述至少一个端口中分配功率，其中所述功率管理策略指定功率分配优先权；以及
其中所述功率管理设备包括用于基于所述第一功率量、所述第二功率量以及所述至少一个功率管理策略为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择所述第二次功率分配的装置。
5.一种网络交换机中的功率管理方法，所述网络交换机具有多个交换机电路和至少一个端口，该方法包括以下步骤：
(A)基于分配给每个所述端口的初始端口重要性来为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择第一次功率分配；
(B)在使用所述第一次功率分配来供应功率时，收集操作信息并且使用所收集的操作信息来为所述多个交换机电路和所述至少一个端口选择第二次功率分配，其中收集所述操作信息包括以下步骤：
(B)(1)测量由所述多个交换机电路总共消耗的第一功率量；
(B)(2)测量由所述至少一个端口经由以太网供电PoE总共消耗的第二功率量；以及
(B)(3)识别连接至所述至少一个端口的至少一个设备的特征，其中基于所识别的设备特征，改变用于在所述至少一个端口中分配功率的至少一个功率管理策略，以产生至少一个被改变的功率管理策略；以及
其中基于所述第一功率量、所述第二功率量、被识别的设备特征以及所述至少一个被改变的功率管理策略来选择所述第二次功率分配。
6.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：
(C)在步骤(B)之前，根据所述第一次功率分配，给所述多个交换机电路和所述至少一个端口提供功率；以及
(D)在步骤(B)之后，根据所述第二次功率分配，给所述多个交换机电路和所述至少一个端口提供功率。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第二次功率分配需要向所述至少一个端口提供总共功率量，其中步骤(D)包括：
(D)(1)识别来自所述交换机的内部供电电源的可用功率量；
(D)(2)如果所述可用功率量至少与需要提供给所述至少一个端口的总共功率量一样多，则使用来自所述内部供电电源的功率来给所述至少一个端口提供功率；以及
(D)(3)如果所述可用功率量少于需要提供给所述至少一个端口的总共功率量，则：
(a)请求来自连接至所述至少一个端口的至少一个设备的功率；
(b)从所述至少一个设备接收功率；以及
(c)使用来自所述内部供电电源的功率和所接收到的功率来给所述至少一个端口提供功率。
8.根据权利要求5所述的方法，其中步骤(B)(3)包括确定所述至少一个设备是否为端节点。
9.根据权利要求5所述的方法，其中步骤(B)(3)包括识别所述至少一个设备的类型。
10.根据权利要求5所述的方法，其中步骤(B)(3)包括向所述至少一个设备发送请求并接收对所述请求的响应，所述响应表示所述至少一个设备的特征。
11.根据权利要求5所述的方法，其中步骤(B)(3)包括监测由所述至少一个设备发送的网络流量，并基于所述网络流量来识别所述至少一个设备的特征。
12.根据权利要求5所述的方法，其中步骤(B)(3)包括识别位于网络拓扑中的所述至少一个设备的位置。
13.根据权利要求5所述的方法，还包括以下步骤：
根据所述第一次功率分配，给所述多个交换机电路和所述至少一个端口提供功率。
14.根据权利要求5所述的方法，其中所述至少一个功率管理策略包括与所述至少一个端口相关的端口优先级。
15.根据权利要求5所述的方法，其中如果所述端口为连接至所述至少一个端口中的一个端口的重要设备提供网络接入，则改变所述至少一个功率管理策略包括增加所述至少一个端口中的所述一个端口的端口重要性值。
16.根据权利要求5所述的方法，其中如果所述至少一个端口中的一个端口为连接至所述交换机的网络拓扑的重要部分提供网络接入，则改变所述至少一个功率管理策略包括增加所述至少一个端口中的所述一个端口的端口重要性值。
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