1.一种基于预测的40-100Gbps以太网节能策略实施方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:初始化阶段,直接统计第一个周期内传输的数据帧数量N1,第一个周期的时间长度等于预设的期望周期长度ETC;
步骤二:在第i个周期的开始,统计上一个周期内到达的数据帧数量Ni-1,其中i≥2;
步骤三:预测当前期望的周期时长ETC内将会到达的数据帧数量N′i,并根据链路带宽计算出传输N′i个数据帧所需时间τ′i;
步骤四:根据τ′i选择当前周期内期望使用的节能状态:如果τ′i的值大于等于阈值Threshold,则在当前周期内通过如下方式使用快速唤醒节能状态:A1、周期开始后经过TAtoF的时间,节能以太网EEE进入快速唤醒状态;其中,TAtoF表示EEE从正常工作状态转换到快速唤醒状态所需的时间;
A2、在ETC-τ′i-TFtoA时刻,EEE从快速唤醒状态恢复到正常工作状态,在缓存的数据帧全部传输完毕之后,进入下一周期并执行步骤二;其中,TFtoA表示EEE从快速唤醒状态转换到正常工作状态所需的时间;
如果τ′i的值小于Threshold,则在当前周期内通过如下方式使用深度睡眠节能状态:B1、周期开始后经过TAtoD的时间,EEE进入深度睡眠状态;其中,TAtoD表示EEE从正常工作状态转换到深度睡眠状态所需的时间;
B2、在ETC-τ′i-TDtoA时刻,EEE从深度睡眠状态恢复到正常工作状态,在缓存的数据帧全部传输完毕之后,进入下一周期并执行步骤二;其中,TDtoA表示EEE从深度睡眠状态转换到正常工作状态所需的时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤一中,期望周期长度ETC是基于期望的99百分位数据帧传输延迟T99来设定,ETC和T99满足如下公式:其中,λ为链路发送速率,μ为服务速率,τ为每个周期内真实到达的数据帧的传输时间。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤三中,预测第i个期望周期时长内到达的数据帧数量N′i,是将Ni-1的值输入到自回归滑动平均模型或者通过指数平滑方法得到的预测值,Ni-1为Ti-1内传输的数据帧数量,Ti-1为第i-1个周期的长度。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的自回归滑动平均模型的计算公式如下:Ti为第i个周期的长度,Ni为Ti内传输的数据帧数量,xi是Xi的预测值,a0、b0、ε0的初始值皆为0,在第i次迭代中,ai、bi、xi的值通过将ai-1、bi-1、xi-1的值输入到递归增广最小二乘算法来得到。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的指数平滑方法的计算公式如下:α为权重,Ti为第i个周期的长度,Ni为Ti内传输的数据帧数量。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的步骤四中,阈值Threshold是通过求解如下关于未知数τ的方程所得:其中,等式左边表示快速唤醒状态下的能耗,等号右边表示深度睡眠状态下的能耗;Tf表示快速唤醒状态下TAtoF与TFtoA的和;Td表示深度睡眠状态下TAtoD与TDtoA的和,求解方程得到阈值Threshold为常数ETC-9.34μs。