面向智能路由的多级哈希网络数据存储结构

发布时间：2021-06-11 03:25

　　网络数据的采集和存储是智能路由控制的基础,为智能路由提供了大量的网络流量数据进行模型训练和决策。然而,作为网络数据存储系统中的核心设备,交换机的存储空间非常有限,且设计灵活性低,无法满足智能路由控制对全面高精度的数据存储和轻量级存储系统的需求,进而影响智能路由控制的效果。提出一种面向智能路由控制的多级哈希网络数据存储结构,高效利用交换机有限的存储空间,实现低碰撞率的网络数据存储。该结构通过多级哈希表增加数据的可存储空间数量,从而降低存储冲突率并提高存储空间利用率。同时,该结构使用基于低开销时间戳的LRU算法解决哈希冲突:在发生哈希冲突时总是保存最新的网络数据,清除陈旧数据,以尽可能减少后续的存储冲突。基于真实网络流量数据的实验证明了相比目前普遍使用的单级哈希存储结构,多级哈希存储结构在存储碰撞率和负载率两方面存在显著的性能优势。 

【文章来源】：电信科学. 2020,36(10)

【文章页数】：12 页

【部分图文】：

PISA架构

面向智能路由的多级哈希存储结构如图2所示，由w个子哈希表组成。每个子哈希表位于交换机的一个匹配动作级中，它们的哈希函数相互独立，表示为h1,h2,...,hw。每个子哈希表有r个存储单元，待存数据以1/r的概率被随机分配至某一存储单元中。B(i,j)表示位于第i级子哈希表中的第j个存储单元，其中1≤i≤w,1≤j≤r。B(i,j)中的数据由三部分组成：Ki,j表示映射到B(i,j)的键值对的关键字；Vi,j表示Ki,j对应的数据值；Ti,j表示上一次更新B(i,j)的数据分组的时间戳，这里存储的是低开销时间戳，比如以0.1 s的精度表示1 s的时间范围，仅需10个状态值。在第3.3节对低开销时间戳进行详细介绍。3.2.3 理论证明

存储碰撞率实验说明了多级哈希存储系统的碰撞率在大多数场景下都远低于传统哈希表，对智能路由而言，降低了冲突数据的额外存储和传输带宽开销，满足了智能路由对于轻量级存储的要求。图4 存储碰撞率随时间变化趋势

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3223710