CN104389803A - 风扇控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种风扇控制方法及装置，应用于软件定义网络SDN网络中，包括：统计交换设备当前正在使用的出端口的数量；根据所述出端口的数量计算风扇控制参数；向所述交换设备下发所述风扇控制参数，以使所述交换设备根据所述风扇控制参数调节所述交换设备内风扇的转速。通过本申请可以达到降低交换设备能耗的目的。

Description

风扇控制方法及装置

技术领域

本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及风扇控制方法及装置。

背景技术

SDN(Software Defined Network，软件定义网络)是一种新型网络创新架构，其核心思想是将网络设备的控制层面与转发层面分离，以实现对网络流量的灵活控制。SDN网络主要由控制器和交换设备组成，其中，控制器负责收集SDN网络中所有交换设备的链路状态信息，计算业务报文的转发路径，并生成转发流表，交换机根据SDN控制器下发的流表进行业务报文的转发。

在SDN网络中存在大量的备份链路，通常这些链路处于闲置状态，但交换设备仍全速运行维护所有链路，造成不必要的能源消耗，同时，为了避免交换设备温度过高，交换设备中的风扇也在全速运转，从而加剧了交换设备的能源消耗。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种风扇控制方法，应用于软件定义网络SDN中的控制器上，该方法包括：

统计交换设备当前正在使用的出端口的数量；

根据所述出端口的数量计算风扇控制参数；

向所述交换设备下发所述风扇控制参数，以使所述交换设备根据所述风扇控制参数调节所述交换设备内风扇的转速。

本申请还提供了一种风扇控制方法，应用于软件定义网络SDN中的交换设备上，该方法包括：

接收控制器下发的风扇控制参数，所述风扇控制参数为所述控制器根据所述交换设备当前正在使用的出端口的数量计算得到；

根据所述风扇控制参数调节风扇的转速。

本申请还提供了一种风扇控制装置，应用于软件定义网络SDN中的控制器上，该装置包括：

统计单元，用于统计交换设备当前正在使用的出端口的数量；

计算单元，用于根据所述出端口的数量计算风扇控制参数；

下发单元，用于向所述交换设备下发所述风扇控制参数，以使所述交换设备根据所述风扇控制参数调节所述交换设备内风扇的转速。

本申请还提供了一种风扇控制装置，应用于软件定义网络SDN中的交换设备上，该装置包括：

接收单元，用于接收控制器下发的风扇控制参数，所述风扇控制参数为所述控制器根据所述交换设备当前正在使用的出端口的数量计算得到；

调节单元，用于根据所述风扇控制参数调节风扇的转速。

本申请通过统计交换设备当前正在使用的出端口数量，根据出端口数量动态调节风扇的转速，以达到降低能耗的目的。

附图说明

图1是一种SDN网络结构示意图；

图2是一种交换设备的内部结构示意图；

图3是本申请一种实施例中风扇控制方法的处理流程图；

图4是本申请另一种实施例中风扇控制方法的处理流程图；

图5是本申请一种实施例中风扇控制装置的基础硬件示意图；

图6-1是本申请一种实施例中风扇控制装置的结构示意图；

图6-2是本申请另一种实施例中风扇控制装置的结构示意图；

图7-1是本申请另一种实施例中风扇控制装置的结构示意图；

图7-2是本申请另一种实施例中风扇控制装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图对本发明所述方案作进一步地详细说明。

图1所示为一种SDN网络的结构示意图。该SDN网络中包括控制器和交换设备(SW1、SW2以及SW3)。SDN网络的特点是实现了集中控制，由控制器负责收集SDN网络中的拓扑结构，计算业务报文的转发路径，并将流表项下发给交换设备，交换设备按照控制器下发的流表项进行业务报文转发。控制器与交换设备之间通过管理协议(例如，开放流OpenFlow协议)进行信息交换。

图2所示为交换设备的内部结构示意图。交换设备包括有CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)、转发芯片、端口(S1、S2、S3以及S4)等元器件。其中，转发芯片主要负责按照控制器下发的流表项，将业务报文向流表项中指定的出端口转发；当转发芯片中没有业务报文的流表项时，将业务报文上送CPU，由CPU向控制器请求业务报文的流表项；风扇主要负责为交换设备降温，以保证交换设备正常工作。

在当前节能减排的大环境下，SDN网络的节能问题主要取决于网络中大量使用的交换设备。众所周知，SDN网络中存在大量的备份链路，这些备份链路对应的交换设备端口处于闲置状态，但当前大部分交换设备仍处于全速运行状态以维持所有端口正常工作所需的能耗。同时，为了保证交换设备正常工作，交换设备内的风扇也一直处于全速运转。这些都导致了交换设备的能耗过高，带来不必要的能源浪费。

针对上述问题，本申请实施例中的交换设备可以通过使用支持节能以太网标准的芯片，在端口处于空闲状态时，使端口自动切换到低能耗状态，从而在一定程度上降低交换设备的能耗。对于风扇所带来的能源消耗，本申请实施例提出一种风扇控制方法，可以根据交换设备当前正在使用的出端口的数量，动态调节风扇转速，以达到进一步降低交换设备能耗的目的。

参见图3，为本申请风扇控制方法的一个实施例流程图，该实施例从控制器的角度对风扇控制过程进行描述。

步骤310，统计交换设备当前正在使用的出端口的数量。

控制器负责向交换设备下发用于转发业务报文的流表项，同时在本地保存该流表项。当控制器拟对某台交换设备的风扇进行控制时，首先根据该交换设备的设备标识查询本地保存的所有流表项，获取与该交换设备相关的流表项，并从每一个流表项中获取出端口标识。根据获取到的所有出端口标识确定交换设备当前正在使用的出端口，统计出端口的数量。

步骤320，根据所述出端口的数量计算风扇控制参数。

在SDN网路运行的初始阶段，控制器可以通过接收交换设备上报的设备信息，以获知交换设备具备的能力，例如：风扇调节能力、总端口数量以及端口能耗参数等。其中，风扇调节能力表明交换设备支持节能以太网标准，可以根据实际的能耗情况调节风扇转速；总端口数量为交换设备的端口数量；端口能耗参数可以为端口低能耗状态下耗电量占正常工作状态下耗电量的百分比。

控制器根据步骤310中统计的出端口数量、上述总端口数量以及端口能耗参数计算风扇控制参数。该风扇控制参数可以为风扇转速百分比，即风扇当前转速占风扇总转速的百分比(例如，当前转速占总转速的90％)，也可以是风扇转速的变化百分比(例如，降速5％或升速10％)。

现以风扇转速百分比为例介绍风扇控制参数的计算过程。

假设，交换设备的耗电量为每小时30度电，所有端口正常工作时产生的耗电量占整个交换设备的60％，即所有端口的总耗电量为每小时18度电，交换设备中其它器件的耗电量为每小时12度电。交换设备的总端口数量为18个，正常工作时每个端口的耗电量为每小时1度电，假设端口能耗参数为10％，即端口在低功耗状态下的耗电量为每小时0.1度电。

假设当前正在使用的出端口数量为12个，那么当前所有端口每小时的耗电量为12*1+(18-12)*0.1＝12.6度电，当前交换设备每小时的耗电量为12.6+12＝24.6度电。

假设交换设备每小时耗电量为30度电时，风扇转速为100％，那么每小时耗电量为24.6度电时，风扇转速24.6/30*100％＝82％。

步骤330，向所述交换设备下发所述风扇控制参数，以使所述交换设备根据所述风扇控制参数调节所述交换设备内风扇的转速。

控制器根据步骤320计算出风扇控制参数后，将该风扇控制参数下发给交换设备。交换设备根据该风扇控制参数调节风扇的转速，以进一步降低由风扇带来的能源消耗。

参见图4，为本申请风扇控制方法的另一个实施例流程图，该实施例从交换设备的角度对风扇控制过程进行描述。

步骤410，接收控制器下发的风扇控制参数，所述风扇控制参数为所述控制器根据所述交换设备当前正在使用的出端口的数量计算得到。

在SDN网路运行的初始阶段，交换设备可以通过向控制器上报设备信息，并在设备信息中携带自身的总端口数量和端口能耗参数，以使控制器根据总端口数量、出端口数量以及端口能耗参数计算风扇控制参数，具体处理过程参见步骤320中的描述，在此不再赘述。控制器将计算得到的风扇控制参数下发给交换设备，交换设备接收到风扇控制参数后，执行步骤420。

步骤420，根据所述风扇控制参数调节风扇的转速。

现仍以图1所示SDN网络为例，对SW1进行风扇控制，SW1的内部结构如图2所示。

SW1有4个端口，分别为S1、S2、S3以及S4。当4个端口均处于正常工作状态时，SW1的耗电量为每小时5度电，其中，4个端口的总耗电量占SW1耗电量的80％，即端口的总耗电量为每小时4度电，每个端口的耗电量为每小时1度电，SW1中其它器件的总耗电量为每小时1度电。假设端口能耗参数为10％，即端口在低功耗状态下的耗电量为每小时0.1度电。

在SDN网络运行初始阶段，SW1将自己的设备信息上报给控制器，其中包括端口数量以及端口能耗参数。控制器在获取上述信息后，可以对SW1进行风扇控制。

首先，从本地保存的流表项中获取与SW1相关的流表项，参见表1。

序号	目的MAC地址	出端口标识
			1	00-23-5A-15-99-42	S1
2	00-23-5A-00-11-22	S2

表1

表1示出了当前控制器中保存的SW1的流表项。可见，SW1中当前正在使用的出端口为S1和S2，S3和S4未使用处于低能耗状态，则当前SW1的端口耗电量为1+1+0.1+0.1＝2.2度电，SW1的总耗电量为2.2+1＝3.2度电。假设SW1耗电量为每小时5度时，风扇转速为100％，那么每小时耗电量为3.2度电时，风扇转速3.2/5*100％＝64％。控制器将该风扇转速下发给SW1，以使SW1根据该风扇转速调节风扇。

控制器可以周期性的统计SW1的出端口数量，以实现对风扇的动态调节。例如，在运行了一段时间后，SW1的流表项增加，参见表2。

序号	目的MAC地址	出端口标识
			1	00-23-5A-15-99-42	S1
2	00-23-5A-00-11-22	S2
			3	00-23-5A-33-44-55	S3

表2

表2示出了当前控制器中保存的SW1的流表项。可见，SW1中启用了新的端口S3，当前正在使用的出端口为S1、S2以及S3，S4未使用处于低能耗状态。按照前述风扇转速的计算过程，当前风扇转速应为82％。SW1接收控制器下发的风扇转速后，重新调节风扇转速。

与前述风扇控制方法的实施例相对应，本申请还提供风扇控制装置的实施例。

本申请风扇控制装置的实施例可以应用在SDN网络中的控制器或交换设备上。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在设备的CPU运行存储器中对应的计算机程序指令形成的。从硬件层面而言，如图5所示，为本申请风扇控制装置所在设备的一种硬件结构图，除了图5所示的CPU、存储器之外，实施例中装置所在的设备通常还可以包括其他硬件。

请参考图6-1，为本申请一个实施例中的风扇控制装置的结构示意图。该风扇控制装置运行在控制器上，包括：统计单元601、计算单元602以及下发单元603，其中：

统计单元601，用于统计交换设备当前正在使用的出端口的数量；

计算单元602，用于根据所述出端口的数量计算风扇控制参数；

下发单元603，用于向所述交换设备下发所述风扇控制参数，以使所述交换设备根据所述风扇控制参数调节所述交换设备内风扇的转速。

请参考图6-2，为本申请另一个实施例中的风扇控制装置的结构示意图。在图6-1所示风扇控制装置的基础上，该风扇控制装置还包括：接收单元604和获取单元605，其中：

接收单元604，用于在所述统计单元统计交换设备当前正在使用的出端口的数量之前，接收所述交换设备上报的设备信息；

获取单元605，用于从所述设备信息中获取所述交换设备的总端口数量和端口能耗参数，并根据所述交换设备的设备标识获取所述交换设备的流表项以及每一流表项对应的出端口。

进一步地，依据本申请，

所述统计单元601，具体用于根据所述获取单元605获取的所述出端口统计所述交换设备当前正在使用的出端口的数量；

所述计算单元602，具体用于根据所述交换设备的总端口数量、所述出端口的数量以及所述端口能耗参数，计算风扇控制参数。

上述图6-1至图6-2示出风扇控制装置的实施例，应用于SDN网络中的控制器上，其具体实现过程可参见前述方法实施例的说明，在此不再赘述。

请参考图7-1，为本申请另一个实施例中的风扇控制装置的结构示意图。该风扇控制装置运行在交换设备上，包括：接收单元701和调节单元702，其中：

接收单元701，用于接收控制器下发的风扇控制参数，所述风扇控制参数为所述控制器根据所述交换设备当前正在使用的出端口的数量计算得到；

调节单元702，用于根据所述风扇控制参数调节风扇的转速。

请参考图7-2，为本申请另一个实施例中的风扇控制装置的结构示意图。在图7-1所示风扇控制装置的基础上，该风扇控制装置还包括：

上报单元703，用于在所述接收单元701接收控制器下发的风扇控制参数之前，向所述控制器上报设备信息，所述设备信息中携带总端口数量和端口能耗参数，以使所述控制器根据所述总端口数量、所述出端口数量以及所述端口能耗参数计算风扇控制参数。

上述图7-1至图7-2示出风扇控制装置的实施例，应用于SDN网络中的交换设备上，其具体实现过程可参见前述方法实施例的说明，在此不再赘述。

从以上方法和装置的实施例中可以看出，本申请通过统计交换设备当前正在使用的出端口数量，根据出端口数量动态调节风扇的转速，以达到降低交换设备能耗的目的。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种风扇控制方法，应用于软件定义网络SDN中的控制器上，其特征在于，该方法包括：

统计交换设备当前正在使用的出端口的数量；

根据所述出端口的数量计算风扇控制参数；

向所述交换设备下发所述风扇控制参数，以使所述交换设备根据所述风扇控制参数调节所述交换设备内风扇的转速。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计交换设备当前正在使用的出端口的数量之前，还包括：

接收所述交换设备上报的设备信息；

从所述设备信息中获取所述交换设备的总端口数量和端口能耗参数。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所述统计交换设备当前正在使用的出端口的数量，具体为：

根据所述交换设备的设备标识获取所述交换设备的流表项以及每一流表项对应的出端口；

根据所述出端口统计所述交换设备当前正在使用的出端口的数量；

所述根据所述出端口的数量计算风扇控制参数，具体为：

根据所述交换设备的总端口数量、所述出端口的数量以及所述端口能耗参数，计算风扇控制参数。

4.一种风扇控制方法，应用于软件定义网络SDN中的交换设备上，其特征在于，该方法包括：

接收控制器下发的风扇控制参数，所述风扇控制参数为所述控制器根据所述交换设备当前正在使用的出端口的数量计算得到；

根据所述风扇控制参数调节风扇的转速。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述接收控制器下发的风扇控制参数之前，包括：

向所述控制器上报设备信息，所述设备信息中携带总端口数量和端口能耗参数，以使所述控制器根据所述总端口数量、所述出端口数量以及所述端口能耗参数计算风扇控制参数。

6.一种风扇控制装置，应用于软件定义网络SDN中的控制器上，其特征在于，该装置包括：

统计单元，用于统计交换设备当前正在使用的出端口的数量；

计算单元，用于根据所述出端口的数量计算风扇控制参数；

下发单元，用于向所述交换设备下发所述风扇控制参数，以使所述交换设备根据所述风扇控制参数调节所述交换设备内风扇的转速。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

接收单元，用于在所述统计单元统计交换设备当前正在使用的出端口的数量之前，接收所述交换设备上报的设备信息；

获取单元，用于从所述设备信息中获取所述交换设备的总端口数量和端口能耗参数，并根据所述交换设备的设备标识获取所述交换设备的流表项以及每一流表项对应的出端口。

8.如权利要求6或7所述的装置，其特征在于：

所述统计单元，具体用于根据所述获取单元获取的所述出端口统计所述交换设备当前正在使用的出端口的数量；

所述计算单元，具体用于根据所述交换设备的总端口数量、所述出端口的数量以及所述端口能耗参数，计算风扇控制参数。

9.一种风扇控制装置，应用于软件定义网络SDN中的交换设备上，其特征在于，该装置包括：

接收单元，用于接收控制器下发的风扇控制参数，所述风扇控制参数为所述控制器根据所述交换设备当前正在使用的出端口的数量计算得到；

调节单元，用于根据所述风扇控制参数调节风扇的转速。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

上报单元，用于在所述接收单元接收控制器下发的风扇控制参数之前，向所述控制器上报设备信息，所述设备信息中携带总端口数量和端口能耗参数，以使所述控制器根据所述总端口数量、所述出端口数量以及所述端口能耗参数计算风扇控制参数。