网络交换机是互联网的重要结构组成，网络规模不断扩大、网络流量的迅速增长，都需要对网络交换设备进行投资扩容。数量不断增多、功能不断增强的交换机的部署增加了运营成本，并带来了显著的能量消耗。对网络交换设备能耗的研究目的在于降低单个及整个网络中部署的所有交换机的能量消耗。　　 现有因特网的设备部署、处理能力都有充足冗余，以满足网络健壮性的要求，现有交换机一直工作在与利用率无关的最大工作速率上，设备利用率较低，即使在低负载的情况下也维持着高能耗，造成了极大的能量浪费。交换机的能量消耗由交换机底盘能耗、线卡能耗、端口能耗组成，其中端口能耗控制是最具有挑战性的，让端口根据流量需求及队列状态自适应调节其工作速率具有一定难度。　　 本文研究交换机端口工作速率的自适应调节策略。文章首先详细分析了交换机端口流量规律，对流经端口的流量建立时间序列模型，讨论了端口流量的模拟方案。其次，本文使用此流量模型进行流量需求预测，建立了端口流量预测模型，研究了基于流量需求预测让端口始终工作在满足需求的最低速率上这一方案。　　 在前面工作的基础上，本文对交换机缓冲区队列特性进行了分析，制定了基于队列长度监控的交换机工作速率自适应调节策略。控制策略的实现模块包括速率控制器和到达速率预测器。到达速率预测器用于监测端口流量并预测到达率，速率控制器计算出符合下一时刻流量需求的端口工作速率，并调节端口速率至符合流量需求的水平。该策略实现了端口速率的自适应调节，降低了交换机端口的平均工作速率。　　 本文对ns2实验仿真平台进行了改进，在改进后的实验平台上进行了端口速率自适应调节策略的仿真。仿真实验证明基于队列长度监控和流量预测的端口速率自适应调节策略，在保证服务质量的前提下，降低了端口的平均工作速率和端口能量消耗。由于其对于单个交换机的所有端口都适用，其节能效果是明显的。　　 节能作为网络研究的一个新兴方向，在能源逐渐紧张的现在愈发重要。本文基于对网络流量特性和交换机硬件设备工作原理的分析，提出了基于工作速率自适应调节的交换机节能策略。该策略不需要新的设备及标准支持，可以在现有设备上自主执行，保证设备的高可用性、增加了设备工作速率调整的灵活性，工作速率的调整跟随流量需求而变，既符合设备的工作能力需求，又降低了设备能量消耗，达到了节能减排的目标。