基于網(wǎng)絡(luò)編碼的分布式存儲(chǔ)碼技術(shù)的研究.pdf

1、隨著數(shù)字信息從文本到多媒體的轉(zhuǎn)變以及社會(huì)信息化進(jìn)程的加快，信息量開始呈幾何級數(shù)爆炸性地增長，海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理受到社會(huì)各界越來越廣泛的關(guān)注。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)(Distributed Storage System)正是一種結(jié)合了互聯(lián)網(wǎng)和存儲(chǔ)技術(shù)的面向海量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)解決方案。然而，由于網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性，分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中很容易發(fā)生由于節(jié)點(diǎn)失效導(dǎo)致的數(shù)據(jù)無法取回，因此往往需要采取某種冗余機(jī)制來提高可靠性。同時(shí)，系統(tǒng)需要具有對失效節(jié)點(diǎn)所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)

2、行修復(fù)的能力以維持其容錯(cuò)性能，但這一過程可能引起大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸。
　　利用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)不僅能夠提高系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，而且能夠優(yōu)化冗余帶來的額外存儲(chǔ)消耗和數(shù)據(jù)修復(fù)過程的帶寬消耗。傳統(tǒng)的分布式存儲(chǔ)一般采取的是基于糾刪碼的方法，在一定程度上提高了數(shù)據(jù)的可靠性，但在數(shù)據(jù)修復(fù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的帶寬消耗和計(jì)算負(fù)載。針對這一問題，本文引出了再生碼的概念，并討論了基于再生碼編碼策略的三種數(shù)據(jù)修復(fù)模型，通過比較和分析得出了可精確修復(fù)的編碼方案有更好的實(shí)

3、踐價(jià)值，并分析和總結(jié)了現(xiàn)有的精確修復(fù)再生碼編碼方案。
　　在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種適用于分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的新型準(zhǔn)循環(huán)再生碼編碼方案，該編碼基于循環(huán)結(jié)構(gòu)，是一種不失一般性的再生碼構(gòu)造策略，具有構(gòu)造簡單、運(yùn)算代價(jià)低和修復(fù)帶寬小等特點(diǎn)。文中詳細(xì)闡述了其定義和構(gòu)造方法，并對其構(gòu)造條件和性質(zhì)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和精確的證明。同時(shí)，本文針對該編碼方案節(jié)點(diǎn)修復(fù)時(shí)的兩種限制條件，分別進(jìn)行了研究和分析:在弱限制條件下，給出了兩種節(jié)點(diǎn)修復(fù)算法，并分別證明