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龙图腾网恭喜福州大学申请的专利基于可编程数据平面的键值分布式均衡存储方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115168346B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210734811.9，技术领域涉及：G06F16/22；该发明授权基于可编程数据平面的键值分布式均衡存储方法是由张栋;郑西坤设计研发完成，并于2022-06-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于可编程数据平面的键值分布式均衡存储方法在说明书摘要公布了：本发明提出了一种基于可编程数据平面的键值分布式均衡存储方法，该方法在P4可编程交换机，根据在数据平面上统计和分析客户端键值请求流量，判别请求频率高的热键，并将热键及其访问频率上报控制平面，控制平面根据这些信息计算热键所需副本节点个数，然后转化为数据平面动作匹配表中的匹配项及其动作匹配参数，之后下发给数据平面热键匹配动作表中；并在初始客户端请求过程中完成将热键的数据复制副本节点上，之后这些存储节点能够共同为该热键响应请求。本发明的对现有的P4可编程交换机的原有功能没有影响，能够与交换机的其它功能共同运行，对现有的数据中心普遍适用，且对分布式键值存储负载均衡效果良好。

本发明授权基于可编程数据平面的键值分布式均衡存储方法在权利要求书中公布了：1.一种基于可编程数据平面的键值分布式均衡存储方法，其特征在于，具体包括以下步骤： 在键值客户端向分布式键值存储提交请求后，P4交换机在数据平面上解析数据包中的键信息，并将键信息输入到键访问频率统计模块； P4数据平面根据键的访问频率信息，依据配置的键访问频率阈值T，访问频率高于T的键及其频率信息上报给控制端； 控制端检测来自数据平面的热键上报信息，依据其统计到的频率数，计算所需副本存储节点个数，并向数据平面下发该热键以及复制因子到数据平面的热键匹配动作表中； 在客户端的键请求数据包中的键字段k命中数据平面的热键匹配动作表时，判别该键的操作类型，如果是读操作，则数据平面根据复制因子，通过节点计算函数计算出目的节点A，之后进行节点A对键字段k的存在性判断，若为真，则转发给A节点处理；否则转发给该键的主节点，之后在主节点向数据平面回复该请求的数据包时，数据平面克隆一份数据包给A节点，A节点存储该键值，并在数据平面标注A节点存在此热键；如果是写则转发给主节点； 对于不在热键匹配动作表中的键请求，则都转发到该键的主节点； 键访问频率统计具体为：键访问频率表示在一个时间周期内一个键被访问的数目；考虑到可编程数据平面存储空间限制以及对统计精度的要求，数据平面使用count-minsketch算法来对经过可编程交换机的键请求进行统计，其结构由k行每个桶大小为w的寄存器数组构成，每一行由一个两两独立的hash函数将键映射到对应行的寄存器数组上；则对于一个键在该结构体上的频率统计为： frequencykey＝minki[hikey]#1 其中，ki表示每一行寄存器数组，hi表示每一行寄存器数组对应的hash函数。

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