CN103718536A - 用于为冗余组件供电的系统和方法 - Google Patents

Abstract

多种示例性实施方式涉及电信系统。电信系统可以包括至少一个活动运行的电信组件、和至少一个冗余电信组件。冗余电信组件可以基于第一标准而被置于低功耗状态，并且基于第二标准而被置于高功耗状态。

Description

用于为冗余组件供电的系统和方法

技术领域

这里公开的多种示例性实施方式一般涉及具有冗余（redundant）组件的高可靠性系统。

背景技术

电信系统可以被设计以提供特定的可用性，例如“五个九”或99.999%的可用性。因为单个组件的故障可以导致整个电信系统出现故障，因此可以重复一些电信系统组件以产生冗余。组件的故障可能会影响整个电信系统，该组件包括，例如，控制卡、供电电源、冷却单元、和上行链路。可以重复这些组件加倍以产生冗余可，从而增加系统的可用性。线卡可以用于线路和链路保护，并且也可以被重复以产生冗余；但是，线卡的故障（依赖于配置）可能不会影响整个电信系统。

发明内容

提出了多个示例性实施方式的简要概括。下面的概括中有一些简化和省略，这些简化和省略旨在突出和介绍多种示例性实施方式的一些方面，而不是要局限于本发明的范围。在后面的部分中将提供对优选的示例性实施方式的详细描述，这些描述足以使得本领域普通技术人员能够形成并使用本发明的概念。

多个示例性实施方式涉及电信系统，其包括：至少一个活动运行的电信组件；和至少一个冗余电信组件，其中冗余电信组件基于第一标准而被置于低功耗状态，并且其中冗余电信组件基于第二标准而被置于高功耗状态。

在一些实施方式中，第二标准是电信系统的静态信息、动态信息、路由表信息、和层协议信息中至少一个的变化，并且第一标准是冗余电信组件中的静态信息、动态信息、路由表信息、和层协议信息中至少一个的成功更新。在一些实施方式中，冗余电信组件在可配置的时间间隔内被置于高功耗状态，并且在高功耗状态下，冗余控制卡检查电信系统中静态信息、动态信息、路由表信息、和层协议信息中至少一个的变化。在一些实施方式中，第一标准是一天的第一时间，且第二标准是不同于一天的第一时间的一天的第二时间。在一些实施方式中，一天的第一时间是低流量时间周期，且一天的第二时间是高流量时间周期。在一些实施方式中，第一标准是流量负载低于第一可配置阈值，且第二标准是流量负载高于第二可配置阈值。在一些实施方式中，第二标准是系统配置、网络配置、系统组件、网络拓扑和系统电源中至少一个的变化。在一些实施方式中，第二标准是至少一个活动运行的电信组件的预计故障。在一些实施方式中，在至少一个活动运行的电信组件引起的错误数量超过可配置阈值时，预计至少一个活动运行的电信组件的故障。在一些实施方式中，电信系统还包括被配置为基于所需的电信系统功率级别来将冗余电信组件置于功耗状态中的网络管理器。

多个示例性实施方式还涉及一种用于为电信系统中的组件供电的方法，该方法包括：基于第一标准来将冗余电信组件置于低功耗状态，和基于第二标准来将冗余电信组件置于高功耗状态。

在一些实施方式中，第二标准是电信系统中静态信息、动态信息、路由表信息、和层协议信息中至少一个的变化，且第一标准是冗余电信组件中静态信息、动态信息、路由表信息、和层协议信息中至少一者的成功更新。在一些实施方式中，更进一步的方法包括在可配置的时间间隔内将冗余电信组件置于高功耗状态；和检查当在高功耗状态中时，检测所述电信系统中的静态信息、动态信息、路由表信息和层协议信息中至少一个的改变。在一些实施方式中，所述第一标准是一天的第一时间，并且所述第二标准是与所述一天的第一时间不同的一天的第二时间。在一些实施方式中，所述一天的第一时间是低流量时间周期，并且所述一天的第二时间是高流量时间周期。在一些实施方式中，所述第一标准是流量负载低于第一可配置阈值，以及所述第二标准是流量负载高于第二可配置阈值。在一些实施方式中，所述第二标准是系统配置、网络配置、系统组件、网络拓扑和系统电源中至少一个的变化。在一些实施方式中，所述第二标准是至少一个活动运行的电信组件的预计故障，并且基于至少一个活动运行的电信组件引起的错误数量超过可配置阈值来预计至少一个活动运行的电信组件的故障。在一些实施方式中，由网络管理器获得所述冗余组件的功率简档（profile）和其他运行信息，其中所述网路管理器通过设置所述第一标准和第二标准来将所述冗余组件置于功耗状态中。在一些实施方式中，所述网路管理器基于所述冗余组件的功率简档和其他运行信息以及所需的电信系统功率级别来将多个冗余组件置于各个功耗状态中。

附图说明

为了更好地理解各种示例性实施方式，将以附图为参考，其中：

图1示出了根据本发明的实施方式的示例性电信系统；以及

图2示出了根据本发明的实施方式的示例性功耗状态转换。

具体实施方式

现在参考附图，这里公开了各种示例性实施方式的较宽方面。

下面描述了冗余电信组件中的功率节约，然而，该概念可以应用于其他冗余组件和系统中。

在传统的电信系统中，冗余组件可以帮助提供所需的可用性。这可以通过将两个冗余组件保持供电来实现，但是在系统中只有一个冗余组件可以活动运行。所以，在活动运行的组件出现故障时，冗余组件可以快速地接管活动操作。然而，在传统的实施中，所有的冗余组件可能都需要消耗其正常功率，来提供快速和无缝的恢复。无缝或基本上无缝定义为可对所有电信业务提供保护的冗余；然而，一些分组可能在切换期间丢失，并且哪些正在建立和尚未在组件之间同步的通信会话可能丢失。在本发明的一些实施方式中，在可以将冗余组件置于低功耗状态中。与传统的实施相比，可以实现显著的功率节约。本发明的实施方式可以与其他功率节约结束相结合，例如在申请号为_____（代理案号为：ALC3718）的“System andMethod for Reduction in Redundant Components”和申请号为_____（代理案号为：ALC3736）的“System and Method for Reducing PowerConsumption”专利申请所描述的，该专利申请作为参考被合并于此。

图1示出了根据本发明的实施方式的示例性电信系统100。电信系统100可以包括网络管理器102。网络管理器102可以管理电信系统100中的组件。网络管理器102可以经由第一总线106连接到2-N个冗余控制卡104上。例如，第一总线106可以为以太网总线或其他信号传输介质。2-N个冗余控制卡104可以包括两个或多个控制卡。2-N个冗余控制卡104中的每个冗余控制卡可以经由第二总线110连接到1-M个线卡108上。例如，第二总线110可以为I2C总线或其他信号传输介质。第二总线110也可以将2-N个冗余控制卡104中的每个冗余控制卡连接到至少一个风扇卡112上。2-N个冗余控制卡104、1-M个线卡108和风扇卡112可以从电源架114接收功率。电信系统100可以包括另外的冗余组件、以及另外的管理软件和硬件。

电源架114可以向电信系统100中的每个冗余组件提供全部功率、部分功率或最小功率。当冗余组件接收全部功率时，其可以处于“热”状态。当处于“热”状态时，在另一个组件出现故障时，冗余组件可以以最小的服务中断来提供无缝冗余。当组件接收部分或最小功率时，其可以处于“冷”状态。当处于“冷”状态时，冗余组件可以接收一些功率，但是不可以处理数据或执行一些其他的功能。如果另一个组件出现故障，则处于“冷”状态的冗余组件可以以比处于“热”状态的冗余组件高的服务中断来接管。“冷”状态可能会造成更长的故障恢复时间，并且可能降低电信系统100的可用性。然而，处于“冷”状态的冗余组件比处于“热”状态的冗余组件可以消耗少得多的功率。而且，可能存在处于“冷”状态的冗余组件引起的较低的可用性足够使用的网络条件。所以，当满足有些标准时将冗余组件置于“冷”状态下是有益的。当满足其他标准时可以将冗余组件恢复到“热”状态。

图2示出了根据本发明的实施方式的示例性功耗状态转换。在电信系统中发生由“热”到“冷”触发事件204时，“热”状态202中的组件可以转换成“冷”状态206。在发生由“冷”到“热”触发事件208时，“冷”状态206中的组件可以转换成“热”状态202。

触发事件204和208可以是基于静态和/或动态配置变化的。一些电信组件，诸如控制卡，可以存储静态和/或动态配置信息。静态和/或动态配置信息可以包括例如路由表信息和L1、L2和L3层协议信息。当静态和/或动态配置信息发生变化时，“冷”功耗状态206中的冗余组件可以处于“热”功耗状态202。在“热”功耗状态202中，冗余组件可以更新其配置信息，从而可以使得切换期间的中断时间最小。在更新静态和/或动态配置信息之后，冗余组件可以回到“冷”功耗状态206。冗余组件可以维持在“冷”功耗状态206下，直到静态和/或动态配置信息发生另一个变化、发生另一个触发事件和/或活动运行的组件出现故障为止。

可替换地或者另外地，冗余组件可以在周期性计划的基础上更新状态和/或动态配置信息。“冷”功率状态206下的冗余组件以可配置的时间间隔（例如，每10、20、30、60或120分钟）处于“热”功率状态202中。当处于“热”功耗状态202时，冗余组件可以检查静态和/或动态配置信息是否有变化，并且如果需要的话，冗余元件可以更新其静态和/或动态配置信息。在更新静态和/或动态配置信息之后，或者如果没有必要更新，则冗余元件可以回到“冷”功耗状态206。冗余组件可以维持在“冷”功耗状态206，直到下一个可配置的时间间隔、另一个触发事件发生和/或活动运行的组件发生故障为止。

可替换地或者另外地，在一天中的可配置时间冗余组件可以处于“冷”功耗状态206，在一天中的其他时间处于“热”功耗状态202。电信系统可能在某些时段（例如，在夜间和清晨）会经历较低的流量。在低流量时间期间较低级别的冗余是可行的。所以，在预计为低流量时间期间的时间冗余组件可以处于“冷”功耗状态206。然后，在预计为高流量时间期间的时间冗余组件可以处于“热”功耗状态。而且，一些电信系统在白天可以利用太阳能运行，在晚上用电池运行。所以，在晚上冗余组件处于“冷”功耗状态206中可以允许电信系统用电池功率更有效地运行。冗余组件可以维持在“冷”功率状态206，直到下一个可配置的时间周期、另一个触发事件发生和/或活动运行的组件故障出现为止。

可替换地或者另外地，可以通过流量处理负载来确定触发事件204和208。当电信系统中流量负载增大到超过可配置阈值时，“冷”功耗状态206中的冗余组件可以处于“热”功耗状态。同样，当电信系统中流量负载降低到低于可配置阈值时，冗余组件可以回到“冷”功耗状态。冗余组件可以维持在“冷”功率状态206，直到流量负载增大到超过可配置阈值、另一个触发事件发生和/或活动运行的组件出现故障为止。流量负载通过例如多个活动连接、处理器负载、存储器负载和/或其他可测量的标准而被确定。触发事件204和208可以包括另外的机制（例如延时器、诱发滞后、移动平均和/或其他机制）来避免在流量负载接近阈值时频繁触发。

可替换地或者另外地，可以通过系统和/或网络配置变化来确定触发事件204和208。如果发生系统和/或网络变化，则“冷”功耗状态206中的冗余组件可以处于“热”功耗状态202。当在“热”功耗状态202中时，冗余组件可以利用系统和/或网络的改变来更新其自己。在更新之后，冗余组件可以回到“冷”功率状态206。冗余组件可以维持在“冷”功率状态206中，直到另一个系统和/或配置变化、另一个触发事件发生和/或活动运行的组件出现故障为止。系统和/或网络配置变化可以包括，例如增加或去除系统组件、改变网络技术和/或改变系统的电源（例如，从太阳能切换到电池）。

可替换地或者另外地，可以通过其他系统组件中的错误来确定触发事件204和208。如果活动运行的组件引起的错误数量超过可配置的阈值，则可以预见到活动运行的组件出现故障，“冷”功耗状态206中的冗余组件可以处于“热”功耗状态202。错误例如可以为流量错误、诊断错误和/或其他错误。冗余组件可以维持在“热”功耗状态中，直到错误的数量清零和/或活动运行的组件被替换为止。

电源架114、网络管理器102和其他电信系统组件可以包括用于实施“热”和“冷”功耗状态的硬件和软件。网络管理器102可以分析系统100中的组件来确定冗余组件。一旦识别了任何冗余组件，则网络管理器102可以获得每个冗余组件的功耗简档和其他运行信息。用户可以配置电源架114、网络管理器102和其他电信组件，来提供所需级别的冗余和所需级别的功率使用。网络管理器可以基于每个冗余组件的功率简档和其他运行信息，减少系统使用的功率，来满足所需级别的功率使用。可以将“热”和“冷”功耗状态应用于冗余电路、冗余包和/或整个冗余系统中。

根据前面的描述应该显而易见，本发明的各种示例性实施方式可以以硬件和/或固件实施。而且，各种示例性实施方式可以实施为存储在永久性机器可读存储介质上的指令，可以在至少一个处理器上读取和执行该指令来执行这里详细描述的操作。永久性机器可读存储介质可以包括用于以机器可读的形式存储信息的任何机制，诸如个人或手提计算机、服务器或其他计算装置。从而，永久性机器可读存储介质可以包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、磁盘存储介质、光盘存储介质、闪存装置和类似的存储介质。

本领域的技术人员应该理解，在此的任何框图表示的是实现本发明的原理的示例性电路的示意图。同样，应该理解，任何表格、流程图、状态转换图、二进制码等等表示实际上可以在机器可读介质中表示以及从而由计算机或处理器执行的各种过程，不管是否图示了这种计算机或处理器。

虽然具体参考了某些特定的示例性方面详细描述了各种示例性实施方式，但是应该理解，本发明能够采用其他实施方式，以及其细节可以在各种明显的方面做出修改。如对本领域技术人员显而易见的，在保持在本发明的精神和范围的情况下，可以做出改变和修改。从而，之前的公开、描述和附图仅仅是示例性目的的，而不用于限制仅由权利要求限定的本发明。

Claims (15)

1.一种电信系统（100），该电信系统（100）包括：

至少一个活动运行的电信组件（102，104,108）；以及

至少一个冗余电信组件（102,104,108），

其中所述冗余电信组件（102,104,108）基于第一标准而被置于低功耗状态，并且

其中所述冗余电信组件（102,104,108）基于第二标准而被置于高功耗状态。

2.根据权利要求1所述的电信系统，其中所述第二标准是电信系统中的静态信息、动态信息、路由表信息和层协议信息中的至少一个的变化，并且

所述第一标准是所述冗余电信组件中的静态信息、动态信息、路由表信息和层协议信息中的至少一个的成功更新。

3.根据权利要求1所述的电信系统，其中所述第二标准是系统配置、网络配置、系统组件、网络拓扑和系统电源中的至少一个的变化。

4.根据权利要求1所述的电信系统，其中所述第二标准是至少一个活动运行的电信组件（102,104,108）的预计故障，其中基于至少一个活动运行的电信组件（102,104,108）引起的错误数量超过可配置阈值来预计至少一个活动运行的电信组件（102,104,108）的故障。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的电信系统，该电信系统还包括：

网络管理器（102），被配置成基于所需的电信系统功率级别来将冗余电信组件（102,104,108）置于功耗状态中。

6.一种为电信系统（100）中的组件供电的方法，该方法包括：

基于第一标准将冗余电信组件（102,104,108）置于低功耗状态中，以及

基于第二标准将所述冗余电信组件（102,104,108）置于高功耗状态中。

7.根据权利要求6所述的方法，该方法还包括：

在可配置的时间间隔将所述冗余电信组件（102,104,108）置于高功耗状态中；以及

当在高功耗状态中时，检查所述电信系统（100）中的静态信息、动态信息、路由表信息和层协议信息中的至少一个的变化。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述第二标准是所述电信系统（100）中的静态信息、动态信息、路由表信息和层协议信息中的至少一个的变化，并且

所述第一标准是所述冗余电信组件（102,104,108）中的静态信息、动态信息、路由表信息和层协议信息中的至少一个的成功更新。

9.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述第一标准是一天的第一时间，并且

其中所述第二标准是与所述一天的第一时间不同的一天的第二时间。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述一天的第一时间是低流量时间周期，并且

其中所述一天的第二时间是高流量时间周期。

11.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述第一标准是流量负载低于第一可配置阈值，以及

其中所述第二标准是流量负载高于第二可配置阈值。

12.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述第二标准是系统配置、网络配置、系统组件、网络拓扑和系统电源中的至少一个的变化。

13.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述第二标准是至少一个活动运行的电信组件（102,104,108）的预计故障，并且

其中基于至少一个活动运行的电信组件（102,104,108）引起的错误数量超过可配置阈值来预计至少一个活动运行的电信组件（102,104,108）的故障。

14.根据权利要求6-13中任一项所述的方法，该方法还包括：

由网络管理器（102）获得所述冗余组件的功率简档和其他运行信息，

其中所述网路管理器（102）通过设置所述第一标准和所述第二标准来将所述冗余组件（102,104,108）置于功耗状态中。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述网路管理器（102）基于所述冗余组件（102,104,108）的功率简档和其他运行信息以及所需的电信系统功率级别来将多个冗余组件（102,104,108）置于各个功耗状态中。

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