面向分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的具有最優(yōu)存取/更新性質(zhì)的最小存儲(chǔ)再生碼的設(shè)計(jì)與分析
發(fā)布時(shí)間:2022-07-20 14:38
隨著數(shù)據(jù)規(guī)模的爆炸式增長,傳統(tǒng)的集中式存儲(chǔ)系統(tǒng)已不再能滿足日益增長的存儲(chǔ)需求。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)因具有高可靠性、可擴(kuò)展性、廉價(jià)性等優(yōu)點(diǎn)因而在大數(shù)據(jù)中心,P2P存儲(chǔ)系統(tǒng)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。為確?煽啃,冗余對(duì)這些系統(tǒng)來說是至關(guān)重要的。常見的生成冗余數(shù)據(jù)的方法是采用糾刪碼,它能高效的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)且能抵抗節(jié)點(diǎn)失效。然而,傳統(tǒng)的糾刪碼如RS (Reed-Solomon)碼等MDS(Maximum Distance Separable)碼的修復(fù)帶寬太大。為了刻畫存儲(chǔ)開銷和修復(fù)帶寬,Dimakis等人給出了在功能修復(fù)下的存儲(chǔ)-修復(fù)帶寬的最優(yōu)折中,得到了給定存儲(chǔ)開銷下的最。▋(yōu))修復(fù)帶寬,并提出了最小存儲(chǔ)再生(Minimum Storage Regenerating MSR)碼,即具有最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)的MDS存儲(chǔ)碼。目前大多數(shù)已知的高碼率MDS存儲(chǔ)碼只有系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)能被最優(yōu)修復(fù),且有些高碼率MDS存儲(chǔ)碼在其它方面如更新性質(zhì)、存取性質(zhì)、系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)存在不足,而已知的高碼率MSR碼(即所有節(jié)點(diǎn)均能被最優(yōu)修復(fù)的MDS存儲(chǔ)碼)非常稀少。本文給出了多類性質(zhì)優(yōu)良的系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)具有最小修復(fù)帶寬的高碼率MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造,以及給...
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 再生碼簡介
1.2.2 高碼率MDS存儲(chǔ)碼的研究現(xiàn)狀
1.2.3 其他類型的存儲(chǔ)碼
1.3 本文的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
第2章 預(yù)備知識(shí)
2.1 MDS存儲(chǔ)碼的一般結(jié)構(gòu)
2.2 MDS存儲(chǔ)碼的重構(gòu)性
2.3 MDS存儲(chǔ)碼節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)
2.3.1 (k+r,k)MDS存儲(chǔ)碼系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)
2.3.2 (k+2,k)MDS存儲(chǔ)碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)
2.4 MDS存儲(chǔ)碼的最優(yōu)存取/更新性質(zhì)
第3章 高碼率MDS存儲(chǔ)碼的一種構(gòu)造框架
3.1 不變子空間及基集合{e_0,…,e_(r~m-1)}的劃分
3.1.1 不變子空間
3.1.2 基集合{e_0,…,e_(r~m-1)}的劃分
3.2 一般性構(gòu)造框架及幾類已知MDS存儲(chǔ)碼的重新解釋
3.3 第一類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.3.1 第一類MDS存儲(chǔ)碼的MDS性質(zhì)
3.3.2 第一類MDS存儲(chǔ)碼系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)
3.4 第二類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.5 第三類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.6 第四類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.7 第五類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.8 本章小結(jié)
第4章 一種轉(zhuǎn)換系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)具有最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)的MDS碼為MSR碼的方法
4.1 一個(gè)具體的轉(zhuǎn)換例子
4.2 轉(zhuǎn)換的具體方法
4.3 節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性和MDS性質(zhì)
4.4 新碼的矩陣表示方法
4.5 本章小結(jié)
第5章 (k+2,k)Zigzag碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)方法
5.1 一種改造(k+2,k)Zigzag碼為MSR碼的方法
5.1.1 新(k+2,k)MSR碼的構(gòu)造
5.1.2 新(k+2,k)MSR碼的最優(yōu)存取性質(zhì)
5.1.3 新(k+2,k)MSR碼的MDS性質(zhì)
5.2 一種(k+2,k)Zigzag碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)方法
5.2.1 (k+2,k)Zigzag碼的編碼矩陣
5.2.2 最優(yōu)修復(fù)(k+2,k)Zigzag碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的磁盤I/O下界
5.2.3 (k+2,k)Zigzag碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的修復(fù)矩陣
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]存儲(chǔ)系統(tǒng)中的糾刪碼研究綜述[J]. 羅象宏,舒繼武. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2012(01)
[2]糾刪碼的分析與研究[J]. 郭春梅,畢學(xué)堯. 信息安全與技術(shù). 2010(07)
[3]關(guān)于糾刪碼的研究與進(jìn)展[J]. 慕建君,路成業(yè),王新梅. 電子與信息學(xué)報(bào). 2002(09)
本文編號(hào):3664178
【文章頁數(shù)】:117 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀
1.2.1 再生碼簡介
1.2.2 高碼率MDS存儲(chǔ)碼的研究現(xiàn)狀
1.2.3 其他類型的存儲(chǔ)碼
1.3 本文的內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
第2章 預(yù)備知識(shí)
2.1 MDS存儲(chǔ)碼的一般結(jié)構(gòu)
2.2 MDS存儲(chǔ)碼的重構(gòu)性
2.3 MDS存儲(chǔ)碼節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)
2.3.1 (k+r,k)MDS存儲(chǔ)碼系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)
2.3.2 (k+2,k)MDS存儲(chǔ)碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)
2.4 MDS存儲(chǔ)碼的最優(yōu)存取/更新性質(zhì)
第3章 高碼率MDS存儲(chǔ)碼的一種構(gòu)造框架
3.1 不變子空間及基集合{e_0,…,e_(r~m-1)}的劃分
3.1.1 不變子空間
3.1.2 基集合{e_0,…,e_(r~m-1)}的劃分
3.2 一般性構(gòu)造框架及幾類已知MDS存儲(chǔ)碼的重新解釋
3.3 第一類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.3.1 第一類MDS存儲(chǔ)碼的MDS性質(zhì)
3.3.2 第一類MDS存儲(chǔ)碼系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)
3.4 第二類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.5 第三類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.6 第四類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.7 第五類MDS存儲(chǔ)碼的構(gòu)造及其性質(zhì)
3.8 本章小結(jié)
第4章 一種轉(zhuǎn)換系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)具有最優(yōu)修復(fù)性質(zhì)的MDS碼為MSR碼的方法
4.1 一個(gè)具體的轉(zhuǎn)換例子
4.2 轉(zhuǎn)換的具體方法
4.3 節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)性和MDS性質(zhì)
4.4 新碼的矩陣表示方法
4.5 本章小結(jié)
第5章 (k+2,k)Zigzag碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)方法
5.1 一種改造(k+2,k)Zigzag碼為MSR碼的方法
5.1.1 新(k+2,k)MSR碼的構(gòu)造
5.1.2 新(k+2,k)MSR碼的最優(yōu)存取性質(zhì)
5.1.3 新(k+2,k)MSR碼的MDS性質(zhì)
5.2 一種(k+2,k)Zigzag碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的最優(yōu)修復(fù)方法
5.2.1 (k+2,k)Zigzag碼的編碼矩陣
5.2.2 最優(yōu)修復(fù)(k+2,k)Zigzag碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的磁盤I/O下界
5.2.3 (k+2,k)Zigzag碼校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)的修復(fù)矩陣
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 后續(xù)研究工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]存儲(chǔ)系統(tǒng)中的糾刪碼研究綜述[J]. 羅象宏,舒繼武. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2012(01)
[2]糾刪碼的分析與研究[J]. 郭春梅,畢學(xué)堯. 信息安全與技術(shù). 2010(07)
[3]關(guān)于糾刪碼的研究與進(jìn)展[J]. 慕建君,路成業(yè),王新梅. 電子與信息學(xué)報(bào). 2002(09)
本文編號(hào):3664178
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