CN117156008B - 一种边缘节点的数据缓存方法、***和可读存储介质 - Google Patents
一种边缘节点的数据缓存方法、***和可读存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开的一种边缘节点的数据缓存方法、***和可读存储介质,通过新增数据的缓存权重值和内存值判定对应新增数据是否发送至边缘节点进行缓存,提高了边缘节点的缓存数据被用户端请求时的命中率,减少了用户端和数据之间的距离,降低了数据传输的平均时延,并且降低了用户端和数据中心端之间的网络传输负载。
Description
技术领域
本发明涉及网络边缘缓存技术,更具体的,涉及一种边缘节点的数据缓存方法、***和可读存储介质。
背景技术
随着互联网的发展,互联网用户以及数据越来越庞大,传统的以云计算模型为核心的集中式数据处理方式已经不能满足高效、低延迟的需求;另外,若大量用户同时向数据中心请求数据传输时,会增加用户端和数据中心端的网络传输负载,容易造成数据传输的高时延、高能耗、高断线等不良现象。
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的是提供一种边缘节点的数据缓存方法、***和可读存储介质,能够减少用户打开数据时的缓冲时间,降低用户端和数据中心端之间的网络传输负载。
本发明第一方面提供了一种边缘节点的数据缓存方法,包括:
基于预设第一时间周期,获取新增数据信息;
根据新增数据信息,得到对应新增数据的缓存权重值和内存值;
判断新增数据的内存值是否小于或等于对应边缘节点的可用缓存内存值,若是,将对应新增数据发送至对应边缘节点进行缓存;
若否,将新增数据的缓存权重值和对应边缘节点的历史数据的缓存权重值进行对比分析,得到比新增数据的缓存权重值小的历史数据;
提取比新增数据的缓存权重值小的历史数据的内存值,并和对应边缘节点的可用缓存内存值进行累加,得到可用缓存内存修订值;
判断对应新增数据的内存值是否大于可用缓存内存修订值,若是,根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存;
若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除,并将新增数据发送至对应边缘节点进行缓存。
本方案中,所述获取新增数据信息之后,还包括:
根据新增数据信息,得到对应新增数据的发送端;
判断所述新增数据的发送端是否属于预设关注用户端,若是,将对应新增数据的缓存权重值设为最高权重值;
若否,获取用户的历史请求数据信息;
提取用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值;
将用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值进行对比分析,得到特征相似值;
判断所述特征相似值是否小于预设特征相似阈值,若是,新增数据不在对应边缘节点上缓存;若否,根据对应新增数据的缓存权重值和内存值对是否在边缘节点上缓存进行判定。
本方案中,所述得到对应新增数据的缓存权重值的步骤,具体包括:
根据新增数据信息,得到新增数据的年龄和流行度;
将新增数据的特征相似值乘以预设第一权重系数,得到第一数据;
将预设第二权重系数除以对应新增数据的年龄,得到第二数据;
将新增数据的流行度乘以预设第三权重系数,得到第三数据;
将第一数据、第二数据和第三数据进行累加,得到对应新增数据的缓存权重值。
本方案中,得到新增数据的年龄和流行度的步骤,具体包括:
获取新增数据的更新时间点和当前时间点;
将当前时间点减去新增数据的更新时间点,得到对应新增数据的年龄;
基于预设第二时间周期,获取对应新增数据在边缘节点上被请求的次数以及对应边缘节点上所有数据被请求的总次数;
将新增数据在边缘节点上被请求的次数除以对应边缘节点上所有数据被请求的总次数,得到对应新增数据的流行度。
本方案中,所述根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存的步骤,具体包括:
判断新增数据的缓存权重值是否大于预设缓存权重阈值,若是,触发边缘节点增加信息;若否,对应新增数据不进行缓存;
根据边缘节点增加信息,得到新增边缘节点;
将所述新增数据发送至新增边缘节点以进行缓存。
本方案中,所述若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除的步骤,具体包括:
将新增数据和对应边缘节点上的历史数据按照缓存权重值从大到小进行排序,得到新增数据和对应边缘节点上的历史数据的编号;
提取最大编号并将最大编号对应的历史数据进行删除;
获取最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值;
判断最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值是否大于或等于新增数据的内存值,若否,继续删除剩余编号中最大编号对应的历史数据以进行再次判定;
若是,将新增数据发送至边缘节点进行缓存,并停止删除其他历史数据。
本发明第二方面提供了一种边缘节点的数据缓存***,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有一种边缘节点的数据缓存方法程序,所述一种边缘节点的数据缓存方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:
基于预设第一时间周期,获取新增数据信息;
根据新增数据信息,得到对应新增数据的缓存权重值和内存值;判断新增数据的内存值是否小于或等于对应边缘节点的可用缓存内存值,若是,将对应新增数据发送至对应边缘节点进行缓存;
若否,将新增数据的缓存权重值和对应边缘节点的历史数据的缓存权重值进行对比分析,得到比新增数据的缓存权重值小的历史数据;
提取比新增数据的缓存权重值小的历史数据的内存值,并和对应边缘节点的可用缓存内存值进行累加,得到可用缓存内存修订值;
判断对应新增数据的内存值是否大于可用缓存内存修订值,若是,根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存;
若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除,并将新增数据发送至对应边缘节点进行缓存。
本方案中,所述获取新增数据信息之后,还包括:
根据新增数据信息,得到对应新增数据的发送端;
判断所述新增数据的发送端是否属于预设关注用户端,若是,将对应新增数据的缓存权重值设为最高权重值;
若否,获取用户的历史请求数据信息;
提取用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值;
将用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值进行对比分析,得到特征相似值;
判断所述特征相似值是否小于预设特征相似阈值,若是,新增数据不在对应边缘节点上缓存;若否,根据对应新增数据的缓存权重值和内存值对是否在边缘节点上缓存进行判定。
本方案中,所述得到对应新增数据的缓存权重值的步骤,具体包括:
根据新增数据信息,得到新增数据的年龄和流行度;
将新增数据的特征相似值乘以预设第一权重系数,得到第一数据;
将预设第二权重系数除以对应新增数据的年龄,得到第二数据;
将新增数据的流行度乘以预设第三权重系数,得到第三数据;
将第一数据、第二数据和第三数据进行累加,得到对应新增数据的缓存权重值。
本方案中,得到新增数据的年龄和流行度的步骤,具体包括:
获取新增数据的更新时间点和当前时间点;
将当前时间点减去新增数据的更新时间点,得到对应新增数据的年龄;
基于预设第二时间周期,获取对应新增数据在边缘节点上被请求的次数以及对应边缘节点上所有数据被请求的总次数;
将新增数据在边缘节点上被请求的次数除以对应边缘节点上所有数据被请求的总次数,得到对应新增数据的流行度。
本方案中,所述根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存的步骤,具体包括:
判断新增数据的缓存权重值是否大于预设缓存权重阈值,若是,触发边缘节点增加信息;若否,对应新增数据不进行缓存;
根据边缘节点增加信息,得到新增边缘节点;
将所述新增数据发送至新增边缘节点以进行缓存。
本方案中,所述若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除的步骤,具体包括:
将新增数据和对应边缘节点上的历史数据按照缓存权重值从大到小进行排序,得到新增数据和对应边缘节点上的历史数据的编号;
提取最大编号并将最大编号对应的历史数据进行删除;
获取最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值;
判断最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值是否大于或等于新增数据的内存值,若否,继续删除剩余编号中最大编号对应的历史数据以进行再次判定;
若是,将新增数据发送至边缘节点进行缓存,并停止删除其他历史数据。
本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有一种边缘节点的数据缓存方法程序,所述一种边缘节点的数据缓存方法程序被处理器执行时,实现如上述任一项所述的一种边缘节点的数据缓存方法的步骤。
本发明公开的一种边缘节点的数据缓存方法、***和可读存储介质,通过新增数据的缓存权重值和内存值判定对应新增数据是否发送至边缘节点进行缓存,提高了边缘节点的缓存数据被用户端请求时的命中率,减少了用户端和数据之间的距离,降低了数据传输的平均时延,并且降低了用户端和数据中心端之间的网络传输负载。
附图说明
图1示出了本发明一种边缘节点的数据缓存方法的流程图;
图2示出了本发明一种边缘节点的数据缓存***的框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了本发明一种边缘节点的数据缓存方法的流程图。
如图1所示,本发明公开了一种边缘节点的数据缓存方法,包括:
S101,基于预设第一时间周期,获取新增数据信息;
S102,根据新增数据信息,得到对应新增数据的缓存权重值和内存值;
S103,判断新增数据的内存值是否小于或等于对应边缘节点的可用缓存内存值,若是,将对应新增数据发送至对应边缘节点进行缓存;
S104,若否,将新增数据的缓存权重值和对应边缘节点的历史数据的缓存权重值进行对比分析,得到比新增数据的缓存权重值小的历史数据;
S105,提取比新增数据的缓存权重值小的历史数据的内存值,并和对应边缘节点的可用缓存内存值进行累加,得到可用缓存内存修订值;
S107,判断对应新增数据的内存值是否大于可用缓存内存修订值,若是,根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存;
S108,若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除,并将新增数据发送至对应边缘节点进行缓存。
根据本发明实施例,比如预设第一时间周期为5秒,则每间隔5秒获取网络上的新增数据,所述新增数据为边缘节点中没有缓存的数据,所述数据包括数据内容和数据的发送端,当数据内容或数据的发送端和历史数据不相同时,将对应数据设为新增数据,所述历史数据为网络上历史就保存下来的数据,新增数据的缓存权重值越大,说明对应新增数据被用户端请求的次数和命中率越高,所述新增数据的内存值表示新增数据需要暂用的内存空间大小,所述边缘节点的可用缓存内存值表示边缘节点的可用缓存内存空间大小,所述边缘节点的可用缓存内存值根据边缘节点的总内存值进行设置,且可用缓存内存值小于总内存值,所述边缘节点的可用缓存内存值为对应边缘节点的缓存内存值减去缓存数据的内存值,所述边缘节点的总内存值包括缓存内置值和缓冲内存值。
根据本发明实施例,所述获取新增数据信息之后,还包括:
根据新增数据信息,得到对应新增数据的发送端;
判断所述新增数据的发送端是否属于预设关注用户端,若是,将对应新增数据的缓存权重值设为最高权重值;
若否,获取用户的历史请求数据信息;
提取用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值;
将用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值进行对比分析,得到特征相似值;
判断所述特征相似值是否小于预设特征相似阈值,若是,新增数据不在对应边缘节点上缓存;若否,根据对应新增数据的缓存权重值和内存值对是否在边缘节点上缓存进行判定。
需要说明的是,当用户端向网络传输数据时,对应用户端为数据的发送端,当数据被发送时,对应发送端将被记录在该数据中,获取新增数据信息之后,提取新增数据的发送端,其中,若新增数据的发送端为预设关注用户端,则将对应新增数据的缓存权重值设为最高权重值,即对应新增数据肯定会被对应边缘节点进行缓存;若新增数据的发送端不是预设关注用户端,则将用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值进行对比分析,得到特征相似值,若特征相似值大于或等于预设特征相似阈值,则将该新增数据通过新增数据的缓存权重值和内存值进行再次判定,若特征相似值小于预设特征相似阈值,则新增数据不在对应边缘节点上缓存,所述特征相似阈值由本领域技术人员进行设置,比如设置为50%。
根据本发明实施例,所述得到对应新增数据的缓存权重值的步骤,具体包括:
根据新增数据信息,得到新增数据的年龄和流行度;
将新增数据的特征相似值乘以预设第一权重系数,得到第一数据;
将预设第二权重系数除以对应新增数据的年龄,得到第二数据;
将新增数据的流行度乘以预设第三权重系数,得到第三数据;
将第一数据、第二数据和第三数据进行累加,得到对应新增数据的缓存权重值。
需要说明的是,所述新增数据的特征相似值为对应新增数据信息中的特征值和用户的历史请求数据信息的特征值的特征相似值,所述新增数据的缓存权重值和新增数据的年龄、流行度以及新增数据的特征相似值存在直接关系,其公式为其中S表示新增数据的缓存权重值,k1、k2、k3分别表示预设第一权重系数、预设第二权重系数和预设第三权重系数,A表示新增数据的特征相似值,T表示新增数据的年龄,B表示新增数据的流行度。
根据本发明实施例,得到新增数据的年龄和流行度的步骤,具体包括:
获取新增数据的更新时间点和当前时间点;
将当前时间点减去新增数据的更新时间点,得到对应新增数据的年龄;
基于预设第二时间周期,获取对应新增数据在边缘节点上被请求的次数以及对应边缘节点上所有数据被请求的总次数;
将新增数据在边缘节点上被请求的次数除以对应边缘节点上所有数据被请求的总次数,得到对应新增数据的流行度。
需要说明的是,新增数据的年龄越小,说明对应新增数据越具有新鲜感,因此对应新增数据的年龄和缓存权重值成反比,新增数据的流行度越大,说明对应新增数据被用户端请求的次数越多,因此对应新增数据的流行度和缓存权重值成正比,当数据被发送端传输至网络上时,将记录对应数据上传时的时间点,即对应新增数据的更新时间点。比如预设第二时间周期为1天,则获取对应新增数据在一天的时间周期内在边缘节点上被请求的次数以及对应边缘节点上所有数据被请求的总次数。
根据本发明实施例,所述根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存的步骤,具体包括:
判断新增数据的缓存权重值是否大于预设缓存权重阈值,若是,触发边缘节点增加信息;若否,对应新增数据不进行缓存;
根据边缘节点增加信息,得到新增边缘节点;
将所述新增数据发送至新增边缘节点以进行缓存。
需要说明的是,当新增数据不能在对应边缘节点上进行缓存,但是对应新增数据的缓存权重值大于预设缓存权重阈值时,说明该区域的边缘节点数量不够,因此触发边缘节点增加信息,生成新增边缘节点,并将新增数据发送至新增边缘节点以进行缓存,所述预设缓存权重阈值由本领域技术人员进行设置。
根据本发明实施例,所述若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除的步骤,具体包括:
将新增数据和对应边缘节点上的历史数据按照缓存权重值从大到小进行排序,得到新增数据和对应边缘节点上的历史数据的编号;
提取最大编号并将最大编号对应的历史数据进行删除;
获取最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值;
判断最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值是否大于或等于新增数据的内存值,若否,继续删除剩余编号中最大编号对应的历史数据以进行再次判定;
若是,将新增数据发送至边缘节点进行缓存,并停止删除其他历史数据。
需要说明的是,为了提高边缘节点上缓存数据的命中率,对边缘节点上的缓存数据保持最大容量状态,当需要删除边缘节点上的历史数据时,删除最大编号对应的历史数据,然后进行对新增数据的内存值和可用内存的判定,若不满足缓存需求,则继续删除剩余编号中最大编号对应的历史数据以进行再次判定,每删除边缘节点上的一个历史数据,对新增数据的内存值和边缘节点的可用内存进行判定一次,直至将新增数据发送至边缘节点进行缓存。
根据本发明实施例,还包括:
将边缘节点中删除的历史数据发送至预设备用边缘节点以进行缓存;
基于预设第三时间周期,获取预设备用边缘节点中的数据被请求的次数值;
判断所述预设备用边缘节点中的数据被请求的次数值是否大于预设次数阈值,若是,将对应预设备用边缘节点中数据继续缓存;若否,将对应预设备用边缘节点中的数据进行删除。
需要说明的是,边缘节点中删除的历史数据在预设备用边缘节点中继续缓存一个预设第三时间周期,比如预设第三时间周期为10天,则以10天为一个周期对预设备用边缘节点中的数据进行筛选一次,若预设备用边缘节点中的数据被请求的次数值在预设第三时间周期内被用户端请求的次数值大于预设次数阈值时,说明预设备用边缘节点中的数据还具备继续缓存的必要性,因此,将预设备用边缘节点中的数据在对应预设备用边缘节点中继续缓存一个预设第三时间周期,若预设备用边缘节点中的数据被请求的次数值小于或等于预设次数阈值,将对应数据进行删除。
根据本发明实施例,还包括:
获取在预设第四时间周期内边缘节点被用户端请求的总次数值;
获取在预设第四时间周期内边缘节点的缓存数据被用户端请求的次数值;
将在预设第四时间周期内边缘节点的缓存数据被用户端请求的次数值除以在预设第四时间周期内边缘节点被用户端请求的总次数值,得到对应边缘节点的缓存数据命中率;
判断所述边缘节点的缓存数据命中率是否大于预设命中率阈值,若是,对应边缘节点的缓存数据为正常;若否,触发边缘节点的缓存数据更新信息;
根据边缘节点的缓存数据更新信息对边缘节点的缓存数据进行更新。
需要说明的是,在正常情况下,边缘节点每间隔预设第一时间周期对新增数据和缓存数据进行判定一次,若新增数据的缓存权重值大于缓存数据且有足够的可用缓存内存值时,将新增数据更新至对应边缘节点中。所述预设第四时间周期大于预设第一时间周期,当边缘节点的缓存数据命中率小于或等于预设命中率阈值时,对应边缘节点被动对缓存数据进行更新,所述边缘节点的缓存数据更新步骤具体为:对边缘节点的缓存数据重新计算缓存权重值,再对重新计算的缓存权重值和预设缓存权重阈值进行对比,若重新计算的缓存权重值小于或等于预设缓存权重阈值,则将重新计算的缓存权重值对应的缓存数据进行删除,并将空余出来的可用缓存内存值添加新增数据。
根据本发明实施例,还包括:
获取边缘节点在不同更新周期删除的缓存数据内存值信息;
将所述边缘节点在不同更新周期删除的缓存数据内存值进行平均值计算,得到对应边缘节点的平均更新内存值;
将边缘节点的缓冲内存值减去对应边缘节点的平均更新内存值,得到内存差值;
判断所述内存差值是否大于预设内存差阈值,若是,生成边缘节点的冗余内存值;
根据边缘节点的冗余内容值增加对应边缘节点的缓存内存值。
需要说明的是,所述更新周期为预设第一时间周期,所述边缘节点的缓冲内存值为边缘节点的总内存值减去边缘节点的缓存内存值,边缘节点的缓冲内存值越大,在更新周期内更新缓存数据的速率越高,对应边缘节点在缓存更新时对网络服务的影响就越小,当内存差值大于预设内存差阈值时,说明对应边缘节点在不影响更新缓存数据时,还存在冗余内存值,所述冗余内存值等于内存差值减去预设内存差阈值,将边缘节点的缓存内存值加上冗余内存值,得到修订之后的缓存内存值,将边缘节点的缓冲内存值减去冗余内存值,得到修订后的缓存内存值。
图2示出了本发明一种边缘节点的数据缓存***的框图。
如图2所示,本发明第二方面提供了一种边缘节点的数据缓存***2,包括存储器21和处理器22,所述存储器中存储有一种边缘节点的数据缓存方法程序,所述一种边缘节点的数据缓存方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:
基于预设第一时间周期,获取新增数据信息;
根据新增数据信息,得到对应新增数据的缓存权重值和内存值;
判断新增数据的内存值是否小于或等于对应边缘节点的可用缓存内存值,若是,将对应新增数据发送至对应边缘节点进行缓存;
若否,将新增数据的缓存权重值和对应边缘节点的历史数据的缓存权重值进行对比分析,得到比新增数据的缓存权重值小的历史数据;
提取比新增数据的缓存权重值小的历史数据的内存值,并和对应边缘节点的可用缓存内存值进行累加,得到可用缓存内存修订值;
判断对应新增数据的内存值是否大于可用缓存内存修订值,若是,根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存;
若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除,并将新增数据发送至对应边缘节点进行缓存。
根据本发明实施例,比如预设第一时间周期为5秒,则每间隔5秒获取网络上的新增数据,所述新增数据为边缘节点中没有缓存的数据,所述数据包括数据内容和数据的发送端,当数据内容或数据的发送端和历史数据不相同时,将对应数据设为新增数据,所述历史数据为网络上历史就保存下来的数据,新增数据的缓存权重值越大,说明对应新增数据被用户端请求的次数和命中率越高,所述新增数据的内存值表示新增数据需要暂用的内存空间大小,所述边缘节点的可用缓存内存值表示边缘节点的可用缓存内存空间大小,所述边缘节点的可用缓存内存值根据边缘节点的总内存值进行设置,且可用缓存内存值小于总内存值,所述边缘节点的可用缓存内存值为对应边缘节点的缓存内存值减去缓存数据的内存值,所述边缘节点的总内存值包括缓存内置值和缓冲内存值。
根据本发明实施例,所述获取新增数据信息之后,还包括:
根据新增数据信息,得到对应新增数据的发送端;
判断所述新增数据的发送端是否属于预设关注用户端,若是,将对应新增数据的缓存权重值设为最高权重值;
若否,获取用户的历史请求数据信息;
提取用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值;
将用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值进行对比分析,得到特征相似值;
判断所述特征相似值是否小于预设特征相似阈值,若是,新增数据不在对应边缘节点上缓存;若否,根据对应新增数据的缓存权重值和内存值对是否在边缘节点上缓存进行判定。
需要说明的是,当用户端向网络传输数据时,对应用户端为数据的发送端,当数据被发送时,对应发送端将被记录在该数据中,获取新增数据信息之后,提取新增数据的发送端,其中,若新增数据的发送端为预设关注用户端,则将对应新增数据的缓存权重值设为最高权重值,即对应新增数据肯定会被对应边缘节点进行缓存;若新增数据的发送端不是预设关注用户端,则将用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值进行对比分析,得到特征相似值,若特征相似值大于或等于预设特征相似阈值,则将该新增数据通过新增数据的缓存权重值和内存值进行再次判定,若特征相似值小于预设特征相似阈值,则新增数据不在对应边缘节点上缓存,所述特征相似阈值由本领域技术人员进行设置,比如设置为50%。
根据本发明实施例,所述得到对应新增数据的缓存权重值的步骤,具体包括:
根据新增数据信息,得到新增数据的年龄和流行度;
将新增数据的特征相似值乘以预设第一权重系数,得到第一数据;
将预设第二权重系数除以对应新增数据的年龄,得到第二数据;
将新增数据的流行度乘以预设第三权重系数,得到第三数据;
将第一数据、第二数据和第三数据进行累加,得到对应新增数据的缓存权重值。
需要说明的是,所述新增数据的特征相似值为对应新增数据信息中的特征值和用户的历史请求数据信息的特征值的特征相似值,所述新增数据的缓存权重值和新增数据的年龄、流行度以及新增数据的特征相似值存在直接关系,其公式为其中S表示新增数据的缓存权重值,k1、k2、k3分别表示预设第一权重系数、预设第二权重系数和预设第三权重系数,A表示新增数据的特征相似值,T表示新增数据的年龄,B表示新增数据的流行度。
根据本发明实施例,得到新增数据的年龄和流行度的步骤,具体包括:
获取新增数据的更新时间点和当前时间点;
将当前时间点减去新增数据的更新时间点,得到对应新增数据的年龄;
基于预设第二时间周期,获取对应新增数据在边缘节点上被请求的次数以及对应边缘节点上所有数据被请求的总次数;
将新增数据在边缘节点上被请求的次数除以对应边缘节点上所有数据被请求的总次数,得到对应新增数据的流行度。
需要说明的是,新增数据的年龄越小,说明对应新增数据越具有新鲜感,因此对应新增数据的年龄和缓存权重值成反比,新增数据的流行度越大,说明对应新增数据被用户端请求的次数越多,因此对应新增数据的流行度和缓存权重值成正比,当数据被发送端传输至网络上时,将记录对应数据上传时的时间点,即对应新增数据的更新时间点。比如预设第二时间周期为1天,则获取对应新增数据在一天的时间周期内在边缘节点上被请求的次数以及对应边缘节点上所有数据被请求的总次数。
根据本发明实施例,所述根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存的步骤,具体包括:
判断新增数据的缓存权重值是否大于预设缓存权重阈值,若是,触发边缘节点增加信息;若否,对应新增数据不进行缓存;
根据边缘节点增加信息,得到新增边缘节点;
将所述新增数据发送至新增边缘节点以进行缓存。
需要说明的是,当新增数据不能在对应边缘节点上进行缓存,但是对应新增数据的缓存权重值大于预设缓存权重阈值时,说明该区域的边缘节点数量不够,因此触发边缘节点增加信息,生成新增边缘节点,并将新增数据发送至新增边缘节点以进行缓存,所述预设缓存权重阈值由本领域技术人员进行设置。
根据本发明实施例,所述若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除的步骤,具体包括:
将新增数据和对应边缘节点上的历史数据按照缓存权重值从大到小进行排序,得到新增数据和对应边缘节点上的历史数据的编号;
提取最大编号并将最大编号对应的历史数据进行删除;
获取最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值;
判断最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值是否大于或等于新增数据的内存值,若否,继续删除剩余编号中最大编号对应的历史数据以进行再次判定;
若是,将新增数据发送至边缘节点进行缓存,并停止删除其他历史数据。
需要说明的是,为了提高边缘节点上缓存数据的命中率,对边缘节点上的缓存数据保持最大容量状态,当需要删除边缘节点上的历史数据时,删除最大编号对应的历史数据,然后进行对新增数据的内存值和可用内存的判定,若不满足缓存需求,则继续删除剩余编号中最大编号对应的历史数据以进行再次判定,每删除边缘节点上的一个历史数据,对新增数据的内存值和边缘节点的可用内存进行判定一次,直至将新增数据发送至边缘节点进行缓存。
根据本发明实施例,还包括:
将边缘节点中删除的历史数据发送至预设备用边缘节点以进行缓存;
基于预设第三时间周期,获取预设备用边缘节点中的数据被请求的次数值;
判断所述预设备用边缘节点中的数据被请求的次数值是否大于预设次数阈值,若是,将对应预设备用边缘节点中数据继续缓存;若否,将对应预设备用边缘节点中的数据进行删除。
需要说明的是,边缘节点中删除的历史数据在预设备用边缘节点中继续缓存一个预设第三时间周期,比如预设第三时间周期为10天,则以10天为一个周期对预设备用边缘节点中的数据进行筛选一次,若预设备用边缘节点中的数据被请求的次数值在预设第三时间周期内被用户端请求的次数值大于预设次数阈值时,说明预设备用边缘节点中的数据还具备继续缓存的必要性,因此,将预设备用边缘节点中的数据在对应预设备用边缘节点中继续缓存一个预设第三时间周期,若预设备用边缘节点中的数据被请求的次数值小于或等于预设次数阈值,将对应数据进行删除。
根据本发明实施例,还包括:
获取在预设第四时间周期内边缘节点被用户端请求的总次数值;
获取在预设第四时间周期内边缘节点的缓存数据被用户端请求的次数值;
将在预设第四时间周期内边缘节点的缓存数据被用户端请求的次数值除以在预设第四时间周期内边缘节点被用户端请求的总次数值,得到对应边缘节点的缓存数据命中率;
判断所述边缘节点的缓存数据命中率是否大于预设命中率阈值,若是,对应边缘节点的缓存数据为正常;若否,触发边缘节点的缓存数据更新信息;
根据边缘节点的缓存数据更新信息对边缘节点的缓存数据进行更新。
需要说明的是,在正常情况下,边缘节点每间隔预设第一时间周期对新增数据和缓存数据进行判定一次,若新增数据的缓存权重值大于缓存数据且有足够的可用缓存内存值时,将新增数据更新至对应边缘节点中。所述预设第四时间周期大于预设第一时间周期,当边缘节点的缓存数据命中率小于或等于预设命中率阈值时,对应边缘节点被动对缓存数据进行更新,所述边缘节点的缓存数据更新步骤具体为:对边缘节点的缓存数据重新计算缓存权重值,再对重新计算的缓存权重值和预设缓存权重阈值进行对比,若重新计算的缓存权重值小于或等于预设缓存权重阈值,则将重新计算的缓存权重值对应的缓存数据进行删除,并将空余出来的可用缓存内存值添加新增数据。
根据本发明实施例,还包括:
获取边缘节点在不同更新周期删除的缓存数据内存值信息;
将所述边缘节点在不同更新周期删除的缓存数据内存值进行平均值计算,得到对应边缘节点的平均更新内存值;
将边缘节点的缓冲内存值减去对应边缘节点的平均更新内存值,得到内存差值;
判断所述内存差值是否大于预设内存差阈值,若是,生成边缘节点的冗余内存值;
根据边缘节点的冗余内容值增加对应边缘节点的缓存内存值。
需要说明的是,所述更新周期为预设第一时间周期,所述边缘节点的缓冲内存值为边缘节点的总内存值减去边缘节点的缓存内存值,边缘节点的缓冲内存值越大,在更新周期内更新缓存数据的速率越高,对应边缘节点在缓存更新时对网络服务的影响就越小,当内存差值大于预设内存差阈值时,说明对应边缘节点在不影响更新缓存数据时,还存在冗余内存值,所述冗余内存值等于内存差值减去预设内存差阈值,将边缘节点的缓存内存值加上冗余内存值,得到修订之后的缓存内存值,将边缘节点的缓冲内存值减去冗余内存值,得到修订后的缓存内存值。
本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有一种边缘节点的数据缓存方法程序,所述一种边缘节点的数据缓存方法程序被处理器执行时,实现如上述任一项所述的一种边缘节点的数据缓存方法的步骤。
本发明公开的一种边缘节点的数据缓存方法、***和可读存储介质,通过新增数据的缓存权重值和内存值判定对应新增数据是否发送至边缘节点进行缓存,提高了边缘节点的缓存数据被用户端请求时的命中率,减少了用户端和数据之间的距离,降低了数据传输的平均时延,并且降低了用户端和数据中心端之间的网络传输负载。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备和方法,可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,如:多个单元或组件可以结合,或可以集成到另一个***,或一些特征可以忽略,或不执行。另外,所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口,设备或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元;既可以位于一个地方,也可以分布到多个网络单元上;可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理单元中,也可以是各单元分别单独作为一个单元,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中;上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:移动存储设备、只读存储器(ROM,Read-On ly Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者,本发明上述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括:移动存储设备、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (7)
1.一种边缘节点的数据缓存方法,其特征在于,包括:
基于预设第一时间周期,获取新增数据信息;
根据新增数据信息,得到对应新增数据的缓存权重值和内存值;
判断新增数据的内存值是否小于或等于对应边缘节点的可用缓存内存值,若是,将对应新增数据发送至对应边缘节点进行缓存;
若否,将新增数据的缓存权重值和对应边缘节点的历史数据的缓存权重值进行对比分析,得到比新增数据的缓存权重值小的历史数据;
提取比新增数据的缓存权重值小的历史数据的内存值,并和对应边缘节点的可用缓存内存值进行累加,得到可用缓存内存修订值;
判断对应新增数据的内存值是否大于可用缓存内存修订值,若是,根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存;
若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除,并将新增数据发送至对应边缘节点进行缓存;
所述得到对应新增数据的缓存权重值的步骤,具体包括:
根据新增数据信息,得到新增数据的年龄和流行度;
将新增数据的特征相似值乘以预设第一权重系数,得到第一数据;
将预设第二权重系数除以对应新增数据的年龄,得到第二数据;
将新增数据的流行度乘以预设第三权重系数,得到第三数据;
将第一数据、第二数据和第三数据进行累加,得到对应新增数据的缓存权重值;
得到新增数据的年龄和流行度的步骤,具体包括:
获取新增数据的更新时间点和当前时间点;
将当前时间点减去新增数据的更新时间点,得到对应新增数据的年龄;
基于预设第二时间周期,获取对应新增数据在边缘节点上被请求的次数以及对应边缘节点上所有数据被请求的总次数;
将新增数据在边缘节点上被请求的次数除以对应边缘节点上所有数据被请求的总次数,得到对应新增数据的流行度。
2.根据权利要求1所述的一种边缘节点的数据缓存方法,其特征在于,所述获取新增数据信息之后,还包括:
根据新增数据信息,得到对应新增数据的发送端;
判断所述新增数据的发送端是否属于预设关注用户端,若是,将对应新增数据的缓存权重值设为最高权重值;
若否,获取用户的历史请求数据信息;
提取用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值;
将用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值进行对比分析,得到特征相似值;
判断所述特征相似值是否小于预设特征相似阈值,若是,新增数据不在对应边缘节点上缓存;若否,根据对应新增数据的缓存权重值和内存值对是否在边缘节点上缓存进行判定。
3.根据权利要求1所述的一种边缘节点的数据缓存方法,其特征在于,所述根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存的步骤,具体包括:
判断新增数据的缓存权重值是否大于预设缓存权重阈值,若是,触发边缘节点增加信息;若否,对应新增数据不进行缓存;
根据边缘节点增加信息,得到新增边缘节点;
将所述新增数据发送至新增边缘节点以进行缓存。
4.根据权利要求1所述的一种边缘节点的数据缓存方法,其特征在于,所述若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除的步骤,具体包括:
将新增数据和对应边缘节点上的历史数据按照缓存权重值从大到小进行排序,得到新增数据和对应边缘节点上的历史数据的编号;
提取最大编号并将最大编号对应的历史数据进行删除;
获取最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值;
判断最大编号对应的历史数据被删除后的边缘节点可用缓存内存值是否大于或等于新增数据的内存值,若否,继续删除剩余编号中最大编号对应的历史数据以进行再次判定;
若是,将新增数据发送至边缘节点进行缓存,并停止删除其他历史数据。
5.一种边缘节点的数据缓存***,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有一种边缘节点的数据缓存方法程序,所述一种边缘节点的数据缓存方法程序被所述处理器执行时实现如下步骤:
基于预设第一时间周期,获取新增数据信息;
根据新增数据信息,得到对应新增数据的缓存权重值和内存值;
判断新增数据的内存值是否小于或等于对应边缘节点的可用缓存内存值,若是,将对应新增数据发送至对应边缘节点进行缓存;
若否,将新增数据的缓存权重值和对应边缘节点的历史数据的缓存权重值进行对比分析,得到比新增数据的缓存权重值小的历史数据;
提取比新增数据的缓存权重值小的历史数据的内存值,并和对应边缘节点的可用缓存内存值进行累加,得到可用缓存内存修订值;
判断对应新增数据的内存值是否大于可用缓存内存修订值,若是,根据新增数据的缓存权重值对边缘节点进行调整以确定对应新增数据是否缓存;
若否,将比新增数据的缓存权重值小的历史数据进行删除,并将新增数据发送至对应边缘节点进行缓存;
所述得到对应新增数据的缓存权重值的步骤,具体包括:
根据新增数据信息,得到新增数据的年龄和流行度;
将新增数据的特征相似值乘以预设第一权重系数,得到第一数据;
将预设第二权重系数除以对应新增数据的年龄,得到第二数据;
将新增数据的流行度乘以预设第三权重系数,得到第三数据;
将第一数据、第二数据和第三数据进行累加,得到对应新增数据的缓存权重值;
得到新增数据的年龄和流行度的步骤,具体包括:
获取新增数据的更新时间点和当前时间点;
将当前时间点减去新增数据的更新时间点,得到对应新增数据的年龄;
基于预设第二时间周期,获取对应新增数据在边缘节点上被请求的次数以及对应边缘节点上所有数据被请求的总次数;
将新增数据在边缘节点上被请求的次数除以对应边缘节点上所有数据被请求的总次数,得到对应新增数据的流行度。
6.根据权利要求5所述的一种边缘节点的数据缓存***,其特征在于,所述获取新增数据信息之后,还包括:
根据新增数据信息,得到对应新增数据的发送端;
判断所述新增数据的发送端是否属于预设关注用户端,若是,将对应新增数据的缓存权重值设为最高权重值;
若否,获取用户的历史请求数据信息;
提取用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值;
将用户的历史请求数据信息中的特征值和新增数据信息的特征值进行对比分析,得到特征相似值;
判断所述特征相似值是否小于预设特征相似阈值,若是,新增数据不在对应边缘节点上缓存;若否,根据对应新增数据的缓存权重值和内存值对是否在边缘节点上缓存进行判定。
7.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有一种边缘节点的数据缓存方法程序,所述一种边缘节点的数据缓存方法程序被处理器执行时,实现如权利要求1至4中任一项所述的一种边缘节点的数据缓存方法的步骤。
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