冗余容錯(cuò)技術(shù)能夠顯著提高數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的可靠性,在實(shí)際存儲(chǔ)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。然而,容錯(cuò)存儲(chǔ)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用中卻存在諸多障礙和挑戰(zhàn)。容錯(cuò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的底層編碼結(jié)構(gòu)有著多種實(shí)現(xiàn)方式,但現(xiàn)有的容錯(cuò)編碼大多都存在性能缺陷,且普遍具有碼長(zhǎng)限制。另一方面,容錯(cuò)存儲(chǔ)系統(tǒng)利用高數(shù)據(jù)冗余實(shí)現(xiàn)了高容錯(cuò)能力,但同時(shí)也導(dǎo)致了過(guò)高的寫(xiě)開(kāi)銷(xiāo)和過(guò)低的寫(xiě)性能。研究高性能容錯(cuò)編碼的構(gòu)造方法、容錯(cuò)編碼的碼長(zhǎng)擴(kuò)展方法、以及容錯(cuò)存儲(chǔ)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)改進(jìn)和性能優(yōu)化方法等,克服容錯(cuò)存儲(chǔ)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的各種缺陷,是一項(xiàng)十分重要和緊迫的研究課題。經(jīng)過(guò)理論分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)評(píng)估,取得了下列一些研究成果。首先,從理論上嚴(yán)格證明了容雙錯(cuò)編碼的存儲(chǔ)效率、更新復(fù)雜度和編解碼計(jì)算復(fù)雜度等性能指標(biāo)的最優(yōu)值。在此理論框架下,提出了一種新的容雙錯(cuò)編碼結(jié)構(gòu)P-Code, P-Code在上述三個(gè)性能指標(biāo)上同時(shí)達(dá)到了理論最優(yōu)值。P-Code的編碼結(jié)構(gòu)與一個(gè)特定二元組集合的劃分相關(guān)聯(lián),其中每個(gè)二元組對(duì)應(yīng)于編碼結(jié)構(gòu)中的一個(gè)數(shù)據(jù)塊,作為該數(shù)據(jù)塊的標(biāo)簽。P-Code的編解碼過(guò)程都是基于數(shù)據(jù)塊標(biāo)簽的,簡(jiǎn)單直觀,易于理解和工程實(shí)現(xiàn)。同時(shí),P-Code的編碼結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的靈活性... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：116 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

移除校驗(yàn)條帶方式生成的擴(kuò)展隊(duì)Code的存儲(chǔ)效率(相對(duì)于理論最優(yōu)值)

(P一l)(P一4)一(P一1一n)(P一2)(P一l)(P一3)/2一(P一l一n)(P一1)/2 (3.8)圖3.8顯示了擴(kuò)展RDP碼，擴(kuò)展Liberatinn碼和擴(kuò)展P一Code碼在碼長(zhǎng)為4到30時(shí)的編碼計(jì)算復(fù)雜度。所有數(shù)值都是相對(duì)于同等碼長(zhǎng)下MDS編碼的最低(優(yōu))編碼復(fù)雜度進(jìn)行歸一化后的值。每種編碼對(duì)應(yīng)兩條曲線。以P一Code為例，P一Code所代表的曲線表示在構(gòu)造碼長(zhǎng)為n的擴(kuò)展P一Code時(shí)參數(shù)p總是選擇大于n且最接近n的素?cái)?shù)，而P一Code印=31)所代表的曲線則表示參數(shù)p固定選擇素?cái)?shù)31。從圖3.8可以看出，RDP和P一Cede在各自的標(biāo)準(zhǔn)碼長(zhǎng)上達(dá)到了MDS編碼計(jì)算復(fù)雜度的最低值，在其它擴(kuò)展碼長(zhǎng)上也非常接近于最低值。Liberation碼的編碼復(fù)雜度稍高，比最低值高出約16%。另一方面，當(dāng)素?cái)?shù)p固定選擇31時(shí)

(n為偶數(shù))+十22了l.lwe，eswel.、圖3.9顯示了擴(kuò)展RDP編碼，擴(kuò)展Liberation編碼和擴(kuò)展P一Code編碼在碼長(zhǎng)為4到30時(shí)的平均更新復(fù)雜度。從圖中可以看出Liberation編碼的平均更新復(fù)雜度接近最低值2，且隨著碼長(zhǎng)的增大而減小。RDP編碼的平均更新復(fù)雜度隨著碼長(zhǎng)的增大而增大，最后趨近于數(shù)值3。P一Code編碼的平均更新復(fù)雜度在其標(biāo)準(zhǔn)碼長(zhǎng)上達(dá)到了最低值2，而在其它擴(kuò)展碼長(zhǎng)上比2稍大。另一方面，當(dāng)參數(shù)p固定選擇素?cái)?shù)31時(shí)，Liberation印=31)的平均更新復(fù)雜度穩(wěn)定在一個(gè)十分接近最低值2的數(shù)值上，而RDP印一31)的平均更新復(fù)雜度穩(wěn)定在一個(gè)十分接近于3的數(shù)值上。P一Code印=31)的平均更新復(fù)雜度隨著其碼長(zhǎng)的減小而呈線性上升。這種現(xiàn)象表明

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]RAID6編碼的擴(kuò)展算法及性能研究[J]. 金超,馮丹,劉景寧,田磊.  電子學(xué)報(bào). 2012(01)
[2]Extending and analysis of X-Code[J]. 金超,馮丹,劉景寧.  Journal of Shanghai University（English Edition）. 2011(03)
[3]一種基于3容錯(cuò)陣列碼的RAID數(shù)據(jù)布局[J]. 萬(wàn)武南,吳震,陳運(yùn),王曉京.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2007(10)
[4]RAID-VCR:一種能夠承受三個(gè)磁盤(pán)故障的RAID結(jié)構(gòu)[J]. 董歡慶,李戰(zhàn)懷,林偉.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2006(05)
[5]容許兩個(gè)盤(pán)故障的磁盤(pán)陣列數(shù)據(jù)布局與圖分解的條件和存在性研究[J]. 周杰,王剛,劉曉光,劉璟.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2003(10)
[6]Cache對(duì)磁盤(pán)陣列性能的影響[J]. 周可,張江陵,馮丹.  電子學(xué)報(bào). 2003(09)
[7]適用于磁盤(pán)陣列的糾雙錯(cuò)碼分析[J]. 馮丹,張江陵.  電子學(xué)報(bào). 1998(05)

博士論文
[1]基于網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)陣列的海量信息存儲(chǔ)系統(tǒng)[D]. 鄧玉輝.華中科技大學(xué) 2004



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