1.一种云边协同的数据中心分级归档存储优化方法,其特征在于,包括:
根据云边网络波动场景采集的网络抖动率、边缘存储冗余度及跨域访问热度,构建联合特征矩阵,所述联合特征矩阵包含时间维度、空间维度、负载维度和网络状态维度四个维度;
基于所述联合特征矩阵,将所述网络状态维度的网络抖动率映射为断网风险约束条件,将所述负载维度的边缘存储冗余度映射为存储成本约束条件,根据所述断网风险约束条件与存储成本约束条件构建联合优化目标并求解所述联合优化目标的最优解,根据所述最优解的网络波动参数定位断连风险区域,以生成存储分布参数;
基于所述联合特征矩阵的时间维度与空间维度生成跨域热度分量,结合所述存储分布参数构建时空图结构,通过所述时空图结构传递动态访问热度,以预测未来访问热点区域并从所述未来访问热点区域中提取高频访问数据集;
从所述高频访问数据集提取热度属性,同步获取数据中心云端存储节点与边缘节点的距离属性,融合所述热度属性与距离属性构建数据路由映射空间,并基于所述数据路由映射空间在数据中心调度的分布式存储架构中对所述高频访问数据集进行分级归档存储并建立分布式索引;
所述基于所述联合特征矩阵,将所述网络状态维度的网络抖动率映射为断网风险约束条件,将所述负载维度的边缘存储冗余度映射为存储成本约束条件,根据所述断网风险约束条件与存储成本约束条件构建联合优化目标并求解所述联合优化目标的最优解,根据所述最优解的网络波动参数定位断连风险区域,以生成存储分布参数,包括:从所述联合特征矩阵的网络状态维度提取网络抖动率并设定断网风险阈值,将超过所述断网风险阈值的网络抖动率映射为断网风险约束条件;
从所述联合特征矩阵的负载维度提取边缘存储冗余度并设定冗余成本阈值,将低于所述冗余成本阈值的边缘存储冗余度映射为存储成本约束条件;
建立同时包含所述断网风险约束条件和存储成本约束条件的联合优化目标;
通过迭代优化方法调整网络波动参数,使所述联合优化目标的数值最小化,以得到所述联合优化目标的最优解;
根据所述最优解中网络抖动率持续高于所述断网风险阈值的区域位置定位断连风险区域,并根据所述断连风险区域计算生成包含风险区域数据备份数量和非风险区域数据副本压缩比例的存储分布参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述联合特征矩阵的时间维度与空间维度生成跨域热度分量,结合所述存储分布参数构建时空图结构,通过所述时空图结构传递动态访问热度,以预测未来访问热点区域并从所述未来访问热点区域中提取高频访问数据集,包括:从所述联合特征矩阵提取时间维度特征值和空间维度特征值,将同一时间点的所述时间维度特征值与空间维度特征值相乘生成跨域热度分量;
基于所述存储分布参数构建时空图结构,所述时空图结构中以物理空间网格作为图节点,所述跨域热度分量作为节点属性值,网格间物理距离的倒数作为边权重值;
通过所述时空图结构执行动态访问热度的传递操作,将当前节点访问热度值与相邻节点访问热度均值的加权结果进行融合,以更新自身访问热度值;
重复执行所述动态访问热度的传递操作,直至所有节点的访问热度值更新幅度小于设定的收敛条件,输出未来时间窗内各网格的预测访问热度;
选取预测访问热度最高的若干网格区域作为未来访问热点区域,从所述未来访问热点区域对应的存储分布中提取访问频次大于设定阈值的数据集作为高频访问数据集。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述高频访问数据集提取热度属性,同步获取数据中心云端存储节点与边缘节点的距离属性,融合所述热度属性与距离属性构建数据路由映射空间,包括:从所述高频访问数据集中提取每个数据块在单位时间内的访问次数作为热度属性,同时获取数据中心云端存储节点到每个边缘节点的直线距离作为距离属性;
建立由三个坐标轴构成的三维坐标空间,所述三维坐标空间中第一坐标轴对应所述热度属性,第二坐标轴对应所述距离属性,第三坐标轴对应路由优先级权重;
对每个数据块执行属性融合操作,通过预设的热度系数和距离系数对所述热度属性与距离属性进行加权计算生成路由优先级权重值,并将所述路由优先级权重值映射至所述三维坐标空间的第三坐标轴;
将所有数据块的三维坐标点集合作为整体结构,构成所述数据路由映射空间。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述最优解中网络抖动率持续高于所述断网风险阈值的区域位置定位断连风险区域,并根据所述断连风险区域计算生成包含风险区域数据备份数量和非风险区域数据副本压缩比例的存储分布参数,包括:从所述最优解中提取网络抖动率连续超过预设时间窗口的监测点,形成初始风险点集;
将所述初始风险点集中地理相邻的监测点进行空间聚类,生成具有连续边界的断连风险区域;
计算各断连风险区域的平均网络抖动率与断网风险阈值的差值作为平均抖动超限值;
基于所述平均抖动超限值设定风险区域的数据备份数量,同时对非风险区域设置数据副本压缩比例;
根据所述数据备份数量与数据副本压缩比例生成存储分布参数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述数据路由映射空间在数据中心调度的分布式存储架构中对所述高频访问数据集进行分级归档存储并建立分布式索引,包括:在所述数据路由映射空间中依据路由优先级权重值划分三个存储层级,所述存储层级中第一存储层级包含路由优先级权重值不小于第一预设阈值的数据块,第二存储层级包含路由优先级权重值小于第一预设阈值但不小于第二预设阈值的数据块,第三存储层级包含路由优先级权重值小于第二预设阈值的数据块;
在数据中心调度的分布式存储架构中执行层级化存储操作,将所述第一存储层级中的数据块存储至边缘节点的边缘存储区,将所述第二存储层级中的数据块存储至单一边缘节点的边缘存储区,将所述第三存储层级中的数据块上传至云端存储节点;
创建分布式索引表,所述分布式索引表记录每个数据块的唯一标识符、所属存储层级及具体存储位置坐标;
将所述分布式索引表的完整副本同步存储至所有边缘节点及云端存储节点;
当所述高频访问数据集中数据块的热度属性值变化时,重新计算该数据块在数据路由映射空间中的路由优先级权重值并更新所述分布式索引表。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据云边网络波动场景采集的网络抖动率、边缘存储冗余度及跨域访问热度,构建联合特征矩阵,所述联合特征矩阵包含时间维度、空间维度、负载维度和网络状态维度四个维度,包括:采集云边网络波动场景下的网络抖动率、边缘存储冗余度及跨域访问热度;
将连续时间段划分为等长片段,在每个时间片段内统计所述跨域访问热度的累积时间分布以生成时间维度特征值,同时将物理空间划分为网格区域,在每个网格区域内计算所述跨域访问热度的地理分布密度以生成空间维度特征值,并将所述网络抖动率直接作为网络状态维度特征值,所述边缘存储冗余度直接作为负载维度特征值;
按时间顺序将同一时刻的所述时间维度特征值、空间维度特征值、负载维度特征值和网络状态维度特征值组合为四维特征向量;
将所有时刻的所述四维特征向量按时间序列排列,形成行列对齐的联合特征矩阵,所述联合特征矩阵的行对应时间点,列对应四个维度的特征值。
7.一种云边协同的数据中心分级归档存储优化系统,其特征在于,包括:
采集模块,用于根据云边网络波动场景采集的网络抖动率、边缘存储冗余度及跨域访问热度,构建联合特征矩阵,所述联合特征矩阵包含时间维度、空间维度、负载维度和网络状态维度四个维度;
生成模块,用于基于所述联合特征矩阵,将所述网络状态维度的网络抖动率映射为断网风险约束条件,将所述负载维度的边缘存储冗余度映射为存储成本约束条件,根据所述断网风险约束条件与存储成本约束条件构建联合优化目标并求解所述联合优化目标的最优解,根据所述最优解的网络波动参数定位断连风险区域,以生成存储分布参数;
提取模块,用于基于所述联合特征矩阵的时间维度与空间维度生成跨域热度分量,结合所述存储分布参数构建时空图结构,通过所述时空图结构传递动态访问热度,以预测未来访问热点区域并从所述未来访问热点区域中提取高频访问数据集;
储存模块,用于从所述高频访问数据集提取热度属性,同步获取数据中心云端存储节点与边缘节点的距离属性,融合所述热度属性与距离属性构建数据路由映射空间,并基于所述数据路由映射空间在数据中心调度的分布式存储架构中对所述高频访问数据集进行分级归档存储并建立分布式索引;
所述基于所述联合特征矩阵,将所述网络状态维度的网络抖动率映射为断网风险约束条件,将所述负载维度的边缘存储冗余度映射为存储成本约束条件,根据所述断网风险约束条件与存储成本约束条件构建联合优化目标并求解所述联合优化目标的最优解,根据所述最优解的网络波动参数定位断连风险区域,以生成存储分布参数,包括:从所述联合特征矩阵的网络状态维度提取网络抖动率并设定断网风险阈值,将超过所述断网风险阈值的网络抖动率映射为断网风险约束条件;
从所述联合特征矩阵的负载维度提取边缘存储冗余度并设定冗余成本阈值,将低于所述冗余成本阈值的边缘存储冗余度映射为存储成本约束条件;
建立同时包含所述断网风险约束条件和存储成本约束条件的联合优化目标;
通过迭代优化方法调整网络波动参数,使所述联合优化目标的数值最小化,以得到所述联合优化目标的最优解;
根据所述最优解中网络抖动率持续高于所述断网风险阈值的区域位置定位断连风险区域,并根据所述断连风险区域计算生成包含风险区域数据备份数量和非风险区域数据副本压缩比例的存储分布参数。
8.一种计算设备,其特征在于,包括处理组件以及存储组件;所述存储组件存储一个或多个计算机指令;所述一个或多个计算机指令用以被所述处理组件调用执行,实现如权利要求1至6任一项所述的一种云边协同的数据中心分级归档存储优化方法。
9.一种计算机存储介质,其特征在于,存储有计算机程序,所述计算机程序被计算机执行时,实现如权利要求1至6任一项所述的一种云边协同的数据中心分级归档存储优化方法。