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.pdf

1、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)會消耗大量不必要的再生時(shí)間。
　　本文研究基于網(wǎng)絡(luò)

2、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，

3、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