[发明专利]一种用于Key-Value数据存储的Hash计算方法及系统

说明书

本发明涉及一种用于Key‑Value数据存储的Hash计算系统，包括：上游FIFO模块，上游FIFO模块用于读取key值及key值长度；Hash计算模块，Hash计算模块根据key值及key值长度进行hash计算，得到三组位宽分别为28bit，24bit，5bit的Hash值；以及下游FIFO模块，下游FIFO模块用于将3个Hash值整合为57bit位宽的数据存储，供数据流后端调用。本发明的有益效果为：通过采用FIFO存储读取方式和折叠法相结合的方式计算哈希值，节省了数据读取的周期的时间，提高了数据读取的效率，从而使哈希值的计算更加的高效。

技术领域

本发明属于数据存储技术领域，具体涉及一种用于Key-Value数据存储的Hash计算方法及系统。

背景技术

随着大数据、人工智能等新技术的不断发展，传统的关系型存储数据库愈发不能满足新的应用场景对数据存储的需求，而Key-Value存储利用最简单的键值对存储方式，具有存储量大，读写速度快，高并发性以及可扩展性的特点，在越来越多的应用场景得到应用。Key-Value存储现在已成为分布式数据中心的重要组成部分。

随着互联网规模的增大，互联网中存储的数据量也在与日俱增。在保证可用性的前提下，如何最大限度地满足最多用户的数据访问需求也成为了数据库系统亟待解决的问题，而对Key-Value存储的加速技术正是解决这一问题的有效手段。

而Key-Value存储是一种数据流形式的数据存储技术，数据流中的每一环都影响着整个系统的性能，系统每进行一次查找请求都要利用Hash函数来实现，系统的响应速度将直接取决于Hash查找的速度。因此，如何提高Hash查找的速度就成为了解决上述问题的关键。

发明内容

为了解决现有技术存在的Hash查找速度慢的问题，本发明提供了一种用于Key-Value数据存储的Hash计算方法及系统，其具有读取效率高计算速度快等特点。

本发明的目的是提供一种用于Key-Value数据存储高效的的Hash计算方法及系统，以提高Key-Value数据存储存储和查找速度。

根据本发明的具体实施方式的一种用于Key-Value数据存储的Hash计算系统，包括：

上游FIFO模块，所述上游FIFO模块用于读取key值及key值长度；

Hash计算模块，所述Hash计算模块根据所述key值及key值长度进行hash计算，得到三组位宽分别为28bit，24bit，5bit的Hash值；以及

下游FIFO模块，所述下游FIFO模块用于将所述3个Hash值整合为57bit位宽的数据存储，供数据流后端调用。

进一步的，所述上游FIFO模块每次读取的key值宽度为128bit。

进一步的，所述上游FIFO模块每次读取宽度为128bit的所述key值所需时间为1个时钟周期。

进一步的，所述上游FIFO模块和所述下游FIFO模块由Vivado设计套件中的IP核实现，并采用“First Word Fall Through”的FIFO读模式。

进一步的，所述Hash计算模块为有限状态机，所述有限状态机将key值以128bit为单位进行异或的累加计算，得到128bit的key值，再通过异或运算法则分别得到28bit、24bit、5bit的Hash值。

进一步的，所述上游FIFO模块读取的key值长度的宽度为8bit。

进一步的，所述有限状态机由Verilog硬件描述语言编程并在FPGA上运行实现。

进一步的，所述上游FIFO模块和所述下游FIFO模块均为异步工作模式。