基于虚拟平面的高效数据存储索引方法、系统和设备

    技术2025-12-19  10


    本发明属于边缘数据处理,涉及一种基于虚拟平面的高效数据存储索引方法、系统和设备。


    背景技术:

    1、边缘系统存在多个边缘节点,每个边缘节点均部署了有关边缘服务器用于管理系统下沉的信息和资源。随着物联网技术和智能化技术的快速发展,及其应用的不断普及,边缘系统在其中扮演着越来越重要的角色。面向边缘系统的数据管理,也在当前的技术发展过程中不断被革新且不同的技术需求层出不穷,在传统的边缘系统的数据管理技术中,已经出现了一些不同的分布式优化管理技术,然而针对边缘服务器这一层面的数据存储和检索,如何快速高效地实现边缘服务器的数据存储与检索仍是一个待解决的技术问题。


    技术实现思路

    1、针对上述传统方法中存在的问题,本发明提出了一种基于虚拟平面的高效数据存储索引方法、一种基于虚拟平面的高效数据存储索引系统以及一种计算机设备,能够快速高效地实现边缘服务器的数据存储与检索。

    2、为了实现上述目的,本发明实施例采用以下技术方案:

    3、一方面,提供一种基于虚拟平面的高效数据存储索引方法,包括步骤:

    4、基于多维尺度变换确定边缘系统中各边缘服务器在虚拟平面上投影的坐标点;

    5、采用随机增量法在虚拟平面中为各边缘服务器的坐标点构造delaunay三角剖分,确定各边缘服务器的投影域;

    6、采用md5码的方式将待存储的数据项投影到虚拟平面,获得数据项在虚拟平面的数据项坐标点并进行数据坐标标准化;数据坐标标准化后数据项坐标点落在投影域中;

    7、根据为各边缘服务器的坐标点构造的delaunay三角剖分构造对应的voronoi图后,根据数据项坐标点落在voronoi图中的区域确定数据项的存储位置;

    8、通过delaunay三角剖分执行贪婪路由转发确定数据项的寻址路径。

    9、另一方面,还提供一种基于虚拟平面的高效数据存储索引系统,包括:

    10、服务器投影模块,用于基于多维尺度变换确定边缘系统中各边缘服务器在虚拟平面上投影的坐标点;

    11、三角剖分模块,用于采用随机增量法在虚拟平面中为各边缘服务器的坐标点构造delaunay三角剖分,确定各边缘服务器的投影域;

    12、数据投影模块,用于采用md5码的方式将待存储的数据项投影到虚拟平面,获得数据项在虚拟平面的数据项坐标点并进行数据坐标标准化;数据坐标标准化后数据项坐标点落在投影域中;

    13、数据存储定位模块,用于根据为各边缘服务器的坐标点构造的delaunay三角剖分构造对应的voronoi图后,根据数据项坐标点落在voronoi图中的区域确定数据项的存储位置;

    14、数据寻址模块,用于通过delaunay三角剖分执行贪婪路由转发确定数据项的寻址路径。

    15、上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:

    16、上述基于虚拟平面的高效数据存储索引方法、系统和设备,通过将边缘服务器和数据项投影至同一虚拟平面,实现了二者的相互关联;根据边缘服务器坐标点集合构造delaunay三角剖分和voronoi图,通过数据项坐标点落在voronoi图中的不同区域确定存储位置为该voronoi区域的位点上,通过delaunay三角剖分执行贪婪路由转发,确定请求数据的寻址路径。通过上述设计的基于虚拟平面的数据索引机制,基于多维尺度变换的边缘服务器投影可保证服务器坐标点在虚拟平面中的相对距离保持不变,基于md5码的数据投影快速高效的确定数据项坐标点位置,再通过delaunay三角剖分执行贪婪路由转发实现数据寻址路径高效规划,最终实现快速高效地实现数据的存储与检索。



    技术特征:

    1.一种基于虚拟平面的高效数据存储索引方法,其特征在于,包括步骤:

    2.根据权利要求1所述的基于虚拟平面的高效数据存储索引方法,其特征在于,根据所述数据项坐标点落在所述voronoi图中的区域确定所述数据项的存储位置的过程中,包括:

    3.根据权利要求1或2所述的基于虚拟平面的高效数据存储索引方法,其特征在于,还包括步骤:

    4.一种基于虚拟平面的高效数据存储索引系统,其特征在于,包括:

    5.根据权利要求4所述的基于虚拟平面的高效数据存储索引系统,其特征在于,所述数据存储定位模块针对落在所述voronoi图公共边上的所述数据项坐标点,用于从公共边对应的两个voronoi图中随机选择一个边缘服务器作为所述数据项的存储位置。

    6.根据权利要求4或5所述的基于虚拟平面的高效数据存储索引系统,其特征在于,还包括:

    7.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至3任一项所述的基于虚拟平面的高效数据存储索引方法的处理步骤。


    技术总结
    本申请涉及基于虚拟平面的高效数据存储索引方法、系统和设备,通过将边缘服务器和数据项投影至同一虚拟平面,实现了二者的相互关联;根据边缘服务器坐标点集合构造Delaunay三角剖分和Voronoi图,通过数据项坐标点落在Voronoi图中的不同区域确定存储位置为该Voronoi图区域的位点上,通过Delaunay三角剖分执行贪婪路由转发,确定请求数据的寻址路径。通过上述设计的基于虚拟平面的数据索引机制,最终实现快速高效地实现数据的存储与检索。

    技术研发人员:程葛瑶,刘晗,郭得科,罗来龙,米海波,刘凤增,李祯,邹力,严其飞,王锋
    受保护的技术使用者:中国人民解放军国防科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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