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龙图腾网获悉浙江大学申请的专利一种资源高效利用的网内计算系统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：CN119316299B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24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：202411437843.8，技术领域涉及：H04L41/12；该发明授权一种资源高效利用的网内计算系统是由周海峰;牛继堂;陈翔;吴春明;刘宏岩;朱龙隆;刘雯靓;王文海设计研发完成，并于2024-10-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种资源高效利用的网内计算系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种资源高效利用的网内计算系统，该系统包括：任务分析器，用于自动概述每个任务的属性，包括组成部分及其依赖关系，以获取任务分析器输出的分析结果；网内计算优化器，用于接受网络拓扑和网内计算意图以及任务分析器输出的分析结果作为其输入，以最小化交换机间的任务副本数量为优化目标，利用混合整数规划对任务进行优化，以获取最优卸载方案；任务放置器，用于强制执行最优卸载方案并确保每个任务的执行正确性。本发明通过将网内计算问题转化为优化问题，可以减少现有网内计算中产生的任务拷贝副本，增加网内计算的资源利用率；与现有技术相比，具有更快的计算速度和更低的开销；操作简单方便，具有较强的实用性。

本发明授权一种资源高效利用的网内计算系统在权利要求书中公布了：1.一种资源高效利用的网内计算系统，其特征在于，包括： 任务分析器，用于自动概述每个网内计算任务的属性，包括组成部分及其依赖关系，以获取任务分析器输出的分析结果；其中，所述组成部分通过将任务分解为多个操作获取，所述组成部分包括任务分解后的多个操作； 网内计算优化器，用于接受网络拓扑和网内计算意图以及任务分析器输出的分析结果作为其输入，以最小化交换机之间的任务副本数量为优化目标，利用混合整数规划对网内计算任务进行优化，确定网内计算任务如何放置在数据平面交换机，得到最优卸载方案；和 任务放置器，用于强制执行网内计算优化器输出的最优卸载方案并确保每个网内计算任务的执行正确性； 其中，所述网内计算优化器通过如下步骤实现： S2.1、网内计算优化器接受网络拓扑和网内计算意图以及任务分析器输出的分析结果作为其输入； 所述网络拓扑使用无向图G＝V,E表示，其中V表示交换机集合，E表示物理链路集合，交换机集合V包括个交换机端口和Nv个交换机流水线，每个交换机端口对应一个特定的交换机流水线，表示交换机端口p归属的交换机流水线，每个交换机流水线拥有k个匹配动作阶段，包含PHV、TCAM、SRAM、ALUs、VLIWs和哈希位贯穿k个阶段； 所述网内计算意图具体为每个网内计算任务旨在处理的一组用户兴趣流{f}，每个流f根据其路由规则通过一组交换机，以将f转化为包含它所遍历的所有交换机流水线的路由路径，表示为 所述任务分析器输出的分析结果存储在网内计算任务的集合{Ti}中，包含有向无环图的中间表示分析结果；其中，Ti＝{Mj}表示第i个网内计算任务，Mj是网内计算任务Ti中的第j个匹配动作表，Mj＝{PMj,AMj,RMj}，Mj的资源消耗记录在和中，表示Mj的PHV资源消耗，表示Mj的TCAM资源消耗，表示Mj的SRAM资源消耗，表示Mj的ALUs资源消耗，表示Mj的VLIWs资源消耗，表示Mj的哈希资源消耗，有向无环图中的匹配动作表之间的边记录在布尔变量DMi,Mj中； S2.2、设定网内计算优化器的优化目标，通过最小化交换机间的任务副本的数量来最大化资源效率； 所述网内计算优化器的优化目标具体包括： 其中，xM,v表示匹配动作表M是否放置在交换机v上；表示匹配动作表M是否放置在交换机流水线上；ISCphvMi,Mj表示PHV对应的匹配动作表Mi和Mj的交换机间任务副本的数量，ISCactMi,Mj表示ALUs、VLIWs和哈希对应的匹配动作表Mi和Mj的交换机间任务副本的数量，ISCregMi,Mj表示TCAM和SRAM对应的匹配动作表Mi和Mj的交换机间任务副本的数量，通过如下公式获取： 其中，PMi表示Mi使用的数据包头字段和元数据字段的集合；xMi,v表示Mi是否放置在交换机v上，若Mi放置在交换机v上，则xMi,v＝1；xMi,v·xMj,v＝0是为了确保Mi和Mj不在同一个交换机v上； S2.3、为网内计算优化器的优化目标设置约束条件； 所述约束条件具体包括： S2.3.1、网内计算优化器为保证网内计算任务T能够成功卸载到交换机上，首先进行节点部署，具体为：每个网内计算任务T的匹配动作表至少部署在一台交换机和一个交换机流水线上，表示为： 然后进行边缘部署，具体为：每个边被记录在DMi，Mj，若Mi和Mj放置于同一个交换机上，则DMi，Mj＝1，且Mi在Mj的前面执行；对于每个网内计算任务，Mi的最后一个流水线阶段应在执行Mj的第一阶段的前面，表示为： 其中，pendMi表示Mi的最后一个流水线阶段的编号，pbeginMj表示Mj的第一个流水线阶段的编号，DMi，Mj表示表示Mj和Mi之间的执行依赖关系； 其次，设置资源限制，具体为：对于每个交换机流水线卸载到该交换机流水线上的所有匹配动作表的总资源消耗应小于等于交换机流水线的总容量，表示为： 其中，表示M的资源消耗，表示交换机流水线的资源总容量； 最后，添加每个交换机流水线的阶段数的限制，即出现在一个匹配动作表的最大阶段数量应小于等于限制k，表示为： 其中，pendM表示匹配动作表M的最后一个流水线阶段的编号，k表示每个交换机流水线的匹配动作阶段的数量； S2.3.2、添加如下约束条件，以保持网内计算意图，具体为：在每条路由路径f中，以流f为目标的任务T的匹配动作表应放置在该条路由路径f的交换机流水线上，表示为： S2.3.3、添加如下约束条件，以避免交换机内部任务副本，具体为：对于一个在网内计算任务T中的匹配动作表M，若任何用户兴趣流均没有通过一个交换机流水线则定义该与M无关，表示为： S2.4、为网内计算优化器的优化目标设置优先级，并在其约束条件下，使用Gurobi进行求解以产生Pareto最优点，以确定网内计算任务如何放置在数据平面交换机，得到最优卸载方案。

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