[发明专利]面向边缘计算的非结构化数据共享机制实现方法

权利要求书

1.面向边缘计算的非结构化数据共享机制实现方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：接收用户的数据索引请求，通过控制平面收集交换机、端口、链路和主机信息获取网络拓扑和状态；

S2：确定由所述网络拓扑构成的虚拟空间中所述交换机的坐标以及数据索引的坐标；

确定所述交换机的坐标的方法是通过构建最短路径矩阵，采用MDS算法进行计算得到的；

包括以下步骤：

S201：计算平方距离矩阵L表示最短路矩阵，l_ij表示交换机i和交换机j之间的最短路径；

S202：通过矩阵其中A为元素均为1的方阵，n为交换机的个数；

S203：确定矩阵B的m个最大的奇异值，以及相应的奇异值向量；

S204：计算交换机的坐标Q_m是m个奇异值向量所构成的矩阵，是m个奇异值所组成的对角矩阵；

S3：根据所述交换机的坐标构建交换机连接图；

根据所述交换机的坐标构建的交换机连接图为采用随机增量算法构建Delaunay三角剖分图；

S4：在所述交换机的转发表中插入包括所述交换机的坐标以及所述交换机连接图的转发条目；

S5：数据平面将所述数据索引的坐标进行贪婪转发，直到传输给在所述虚拟空间中与所述数据索引的坐标最接近的所述交换机坐标对应的所述交换机；

所述贪婪转发的准则为将数据索引数据包所在的所述交换机将所述数据索引数据包转发至离所述数据索引的坐标最近的邻居交换机，包括物理邻居和DT邻居；

S6：所述交换机将用户的数据索引转发至索引边缘服务器，并将从索引边缘服务器中获取的响应结果返回至用户。

2.根据权利要求1所述的面向边缘计算的非结构化数据共享机制实现方法，其特征在于，所述交换机的坐标的确定方法是通过构建最短路径矩阵，确定所述数据索引的坐标的方法为采用哈希函数SHA-256算法进行确定。

3.根据权利要求1所述的面向边缘计算的非结构化数据共享机制实现方法，其特征在于，交换机使用其物理邻居和DT邻居的坐标以及数据索引的坐标p＝H(d)来计算估计的距离，H(d)为所述数据索引的标识符的散列值：对于每个物理邻居v，交换机u计算估计距离Rv＝Dis(v，d)，其中，d表示所要查询的数据索引在虚拟空间中的坐标位置，Rv是虚拟空间中从v到d的欧几里得距离；对于每个DT邻居交换机u通过计算从到d的估计距离；交换机u选择使的相邻交换机当如果v^*是物理邻居，则将数据包直接发送到v^*；如果v^*是DT邻居，则将虚拟链路发送到v^*；如果不满足则交换机u最接近数据索引的坐标，交换机u直接将数据索引转发到索引边缘服务器。

4.根据权利要求3所述的面向边缘计算的非结构化数据共享机制实现方法，其特征在于，所述交换机收到正在虚拟链路中转发的包时，按如下方式存储数据包：

当交换机接收到要转发的数据索引d时，交换机u按以下列格式进行存储：d＝＜d.des；d.src；d.relay；d.index＞在本地的数据结构中，其中d.des是源交换机的DT邻居交换机，d.src是源交换机，d.relay是中继交换机，d.index是数据索引的有效负载，当d.relay≠null时，数据索引d正在虚拟链路上传输。

5.根据权利要求4所述的面向边缘计算的非结构化数据共享机制实现方法，其特征在于，所述交换机处理数据包的方式为：

u＝d.des为真时，交换机u是DT相邻交换机，是虚拟链路的端点，交换机u将继续将数据索引d转发到其相邻的交换机，且该邻居交换机在虚拟空间中的位置是最接近虚拟空间中的数据索引的坐标；

当u＝d.succ时，交换机u首先从转发表中找到元组t，其中t.des＝d.des，根据匹配的元组t，切换交换机u修改d.relay＝t.succ，其中，d.succ为转发路径中的后继交换机，t.des为转发表中一条流表项中的一个属性，为所要转发到的目的交换机的标识；

交换机u将数据索引发送到d.relay。