[發明專利]面向電網的調控數據高速緩存方法、裝置、計算機設備和存儲介質

在審

• 申請號: 202110391693.1
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113127515A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 張鴻;徐攀;楊爭林;莊衛金;黃龍達;潘加佳;孫鵬;劉曉梅;孫名揚;朱桂英;李慧聰;管荑;李娜
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網山東省電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G06F16/2455
• 分類號: G06F16/2455;G06F16/22;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06Q50/06
• 代理公司: 杭州合信專利代理事務所(普通合伙) 33337
• 代理人: 劉靜靜

本申請涉及一種面向電網的調控數據高速緩存方法、裝置、計算機設備和存儲介質。所述方法包括：獲取待存儲的調控數據，利用已訓練的特征提取網絡提取調控數據的語義特征，根據語義特征計算對應的哈希值，并將哈希值存儲至第一緩存空間；利用已訓練的頻率預測網絡計算所述調控數據的讀取頻率，并依據讀取頻率將調控數據存儲至第二緩存空間或數據庫。采用本方法能夠提高在電網海量數據中訪問及查詢調控數據的速度及精準度。

技術領域

本申請涉及電網數據調控技術領域，特別是涉及一種面向電網的調控數據高速緩存方法、裝置、計算機設備和存儲介質。

背景技術

為支撐新一代調度控制系統建設，應對“物理分布、邏輯統一”架構下信息規模、應用功能及系統用戶急劇增長所帶來的挑戰，滿足電網調控海量數據高速訪問要求，需要開展基于高速緩存的電網調控多元數據高效訪問技術研究。總體要求是以電網調控多元數據高效訪問需求為導向，結合高速緩存技術，借鑒IT行業成功經驗，適應新一代調控系統架構的電網調控多元數據存儲架構及索引技術。

緩存網絡模型是通過對場景網絡進行建模，來分析網絡緩存的性能。對于理解網絡緩存而言，緩存相關的理論及其緩存網絡的性能分析是必不可少的。緩存網絡的理論建模常常需要考慮緩存網絡的拓撲結構、數據包到達分布的模型、用戶請求的數據的流行度。對于目前的緩存性能優化方法來說，主要包含緩存決策策略、緩存替換策略以及緩存容量三個方面。高速緩存決策策略用來確定將哪些數據對象放置在哪些高速緩存節點上，是緩存中活躍且可能是最熱門的研究領域。緩存放置主要有三個類別：內容流行度、緩存分區、自私。內容流行度是僅緩存網絡上的流行內容以減少域間流量。通過對在短時間內保持穩定的內容的請求總數來計算內容流行度。當內容存儲器存儲的信息比內容存儲器最大緩存空間要大時，這時，需要緩存替換策略來決定內容存儲器中存放哪些內容丟棄哪些內容。眾所周知，最常用的高速緩存替換策略是最近最少使用方法，丟棄最近最少訪問的內容，其表現良好并且通過將最新數據存儲多一段時間來增加高速緩存命中的概率。另一個重要的緩存替換策略是最不常用算法，其中最不常出的內容首先被丟棄。高速緩存決策可以基于到達路由器的內容和其流行度進行替換決策。為了獲取更好的網絡性能，我們不應該直接從緩存中刪除內容，可以在緩存層次結構中將其上移一級用來進行緩存。我們進一步將緩存替換分類為基于內容流行度的和基于內容優先級的，其中，首先替換不太流行和較低優先級的內容。如何評價緩存方案性能的優劣，以下評價指標非常重要。

(1)服務器命中率：指的是服務器滿足的內容請求的數量，從而指示服務器的負載。為了確定由于緩存而導致的服務器負載節省，服務器命中度量被定義為分數，稱為服務器命中率，通過網絡中表示的內容能夠請求的數量來標準化，優先緩存策略應該在減少此度量標準時得出結論，在本文中所有的實驗均采用同一天的請求序列，請求總次數是相同的，因此沒有采用分數形式，直接統計從源節點獲取數據的次數作為評價指標。

(2)高速緩存命中：是指節點中的高速緩存滿足的內容請求的數量，與源節點不相同。為了確定由于緩存而導致的服務器負載節省，緩存命中度量被定義為一個分數，稱為緩存命中率，由網絡中表示的內容請求數量標準化。服務器命中率和緩存比率是有爭議的指標，優選的緩存策略應與此度量標準的増加相對應。

(3)局速緩存驅逐量：指的是使用尚速緩存替換策略在節點上發生的局速緩存替換的數量。此度量標準的增加意味著對緩存內容的利用率較低。

(4)高速緩存效率：被定義為高速緩存滿足的內容請求的數量，并且被計算為節點上的高速緩存命中的分數與存儲在同一節點的高速緩存中的內容的數量。

(5)高速緩存頻率：被定義為在節點上高速緩存的內容的數量，以及通過同一節點遍歷的內容數量。

(6)高速緩存冗余：高速緩存冗余度量指的是存儲在網絡中的相同內容的數量。

但是，電網調控數據類型多樣復雜，而且訪問速度要求高，如何在海量復雜多樣異構數據中準確及時找到需要的數據是非常困難的。

發明內容