本文關(guān)鍵詞：基于網(wǎng)絡(luò)編碼的分布式存儲系統(tǒng)中修復(fù)節(jié)點(diǎn)選擇算法研究

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【摘要】：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,全球數(shù)據(jù)存儲量呈現(xiàn)爆炸式增長,因此如何存儲海量數(shù)據(jù)成了迫切需要解決的問題。分布式存儲系統(tǒng)以快捷、高擴(kuò)展性等適合海量數(shù)據(jù)存儲的特點(diǎn),受到廣泛應(yīng)用。為了提高存儲的可靠性,系統(tǒng)冗余地儲存數(shù)據(jù),并且提供一個(gè)良好的節(jié)點(diǎn)修復(fù)機(jī)制。傳統(tǒng)的冗余策略(復(fù)制、糾刪碼),節(jié)點(diǎn)存儲和修復(fù)帶寬的消耗都很大,因此網(wǎng)絡(luò)編碼被引入到分布式存儲系統(tǒng)中。雖然網(wǎng)絡(luò)編碼能帶來很多好處,但是節(jié)點(diǎn)修復(fù)會(huì)消耗大量不必要的再生時(shí)間。本文研究基于網(wǎng)絡(luò)編碼的分布式存儲系統(tǒng)中修復(fù)節(jié)點(diǎn)(新生節(jié)點(diǎn)、供應(yīng)節(jié)點(diǎn))的選擇問題。本文首先以減少節(jié)點(diǎn)修復(fù)的再生時(shí)間作為優(yōu)化目標(biāo),研究供應(yīng)節(jié)點(diǎn)的選擇問題(新生節(jié)點(diǎn)給定),即當(dāng)問題規(guī)模小(存儲服務(wù)器數(shù)量少)時(shí),通過線性規(guī)劃約束供應(yīng)節(jié)點(diǎn)的選擇,提出混合整數(shù)的線性規(guī)劃算法,當(dāng)問題規(guī)模變大時(shí),松弛整數(shù)線性約束條件,提出一個(gè)啟發(fā)式的選擇算法,能夠近似最優(yōu)地選擇供應(yīng)節(jié)點(diǎn)以及供應(yīng)節(jié)點(diǎn)到新生節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑,該算法適用小型的數(shù)據(jù)中心;其次,為了進(jìn)一步減少節(jié)點(diǎn)修復(fù)的再生時(shí)間,本文聯(lián)合考慮新生節(jié)點(diǎn)和供應(yīng)節(jié)點(diǎn)的選擇問題,對選擇問題建模,多次松弛整數(shù)線性約束條件,提出啟發(fā)式的選擇算法,能夠近似最優(yōu)地選擇新生節(jié)點(diǎn)、供應(yīng)節(jié)點(diǎn)以及傳輸路徑,該算法適用于大型企業(yè)的數(shù)據(jù)中心;此外,上述兩種方案只考慮如何減少再生時(shí)間,在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中,還應(yīng)該考慮節(jié)點(diǎn)修復(fù)過程中數(shù)據(jù)的傳輸成本,故本文基于鏈路傳輸成本,在保持節(jié)點(diǎn)修復(fù)過程中再生時(shí)間最小的情況下,約束供應(yīng)節(jié)點(diǎn)到新生節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑,提出傳輸成本的優(yōu)化算法。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文提出的算法能有效地減少節(jié)點(diǎn)修復(fù)的再生時(shí)間,提高傳輸效率。另外,本文設(shè)計(jì)的傳輸成本優(yōu)化算法能有效地降低傳輸成本。因此本課題研究對分布式存儲系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展具有積極意義。
【關(guān)鍵詞】：分布式存儲系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)編碼 供應(yīng)節(jié)點(diǎn)選擇 線性規(guī)劃松弛
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文主要工作13-14
• 1.4 課題的研究意義14-15
• 1.5 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 背景知識17-29
• 2.1 分布式存儲系統(tǒng)簡介17-22
• 2.1.1 分布式存儲技術(shù)17-20
• 2.1.2 云存儲20-22
• 2.2 網(wǎng)絡(luò)編碼概述22-26
• 2.2.1 網(wǎng)絡(luò)編碼基本原理22-23
• 2.2.2 線性網(wǎng)絡(luò)編碼23-24
• 2.2.3 網(wǎng)絡(luò)編碼應(yīng)用24-26
• 2.3 仿真工具26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 第三章 基于給定新生節(jié)點(diǎn)的供應(yīng)節(jié)點(diǎn)選擇優(yōu)化算法29-47
• 3.1 引言29-31
• 3.2 模型描述31-34
• 3.2.1 供應(yīng)節(jié)點(diǎn)的問題定義31-33
• 3.2.2 網(wǎng)絡(luò)模型33-34
• 3.3 基于再生時(shí)間的供應(yīng)節(jié)點(diǎn)選擇算法34-40
• 3.3.1 路徑選擇算法35-37
• 3.3.2 供應(yīng)節(jié)點(diǎn)選擇算法37-40
• 3.4 仿真實(shí)驗(yàn)40-46
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置40-41
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 新生節(jié)點(diǎn)和供應(yīng)節(jié)點(diǎn)選擇的聯(lián)合優(yōu)化算法47-65
• 4.1 問題的發(fā)現(xiàn)與分析47-50
• 4.2 基于再生時(shí)間的聯(lián)合選擇算法50-56
• 4.2.1 網(wǎng)絡(luò)模型50-51
• 4.2.2 問題定義51-53
• 4.2.3 聯(lián)合選擇算法53-56
• 4.3 基于傳輸成本的聯(lián)合選擇方案56-58
• 4.4 仿真實(shí)驗(yàn)58-63
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)置58-59
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果59-63
• 4.5 本章小結(jié)63-65
• 第五章 總結(jié)與展望65-67
• 5.1 總結(jié)65-66
• 5.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 攻讀學(xué)位期間本人的科研成果72-73
• 致謝73-74

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 何公明;張?jiān)獫?;面向數(shù)字媒體的高性能分布式存儲系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[J];廣播電視信息;2009年10期

2 范劍波,郭建康;分布式存儲系統(tǒng)性能模型的建立與應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2001年13期

3 范劍波,徐利浩;分布式存儲系統(tǒng)可靠性的研究[J];計(jì)算機(jī)工程;2001年06期

4 吳英;謝廣軍;劉t，

本文編號：661432