分布式存儲系統(tǒng)中節(jié)點修復(fù)問題研究.pdf

1、圖靈獎獲得者Jim Gray在其獲獎演說時，對全球數(shù)據(jù)量的增長給出了一條新的經(jīng)驗定律：未來每18個月產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量等于有史以來的數(shù)據(jù)量之和!近些年，IT行業(yè)的飛速發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，帶來了全球信息資源的爆炸性增長，各種應(yīng)用對存儲系統(tǒng)提出了越來越高的要求。分布式存儲系統(tǒng)，因其廉價性及高擴展性等優(yōu)點，而倍受人們關(guān)注，理所應(yīng)當(dāng)?shù)爻蔀榱撕Ａ繑?shù)據(jù)存儲的首要選擇。然而，由于分布式存儲系統(tǒng)中各個存儲節(jié)點的可用性不高，為保證數(shù)據(jù)可靠性，系統(tǒng)會頻繁的進

2、行節(jié)點修復(fù)。因此，如何有效地進行節(jié)點修復(fù)就成為了亟待解決的問題，對其進行的深入的研究，具有很重要的現(xiàn)實意義。
　　根據(jù)網(wǎng)絡(luò)編碼定理，分布式存儲系統(tǒng)中的節(jié)點修復(fù)問題可以抽象成為一個基于網(wǎng)絡(luò)信息流圖的數(shù)據(jù)傳輸模型，從而可以利用圖論中網(wǎng)絡(luò)流的相關(guān)理論來分析節(jié)點修復(fù)時帶寬消耗的理論下界。之前的大部分研究主要針對的是單節(jié)點修復(fù)的情形，然而，實際中多節(jié)點同時修復(fù)的情形非常常見。現(xiàn)有的針對多節(jié)點同時修復(fù)的模型都是非對稱的，這會增加實際系統(tǒng)設(shè)計的

3、復(fù)雜度。針對此問題，本文在現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上，提出了一種對稱的多節(jié)點協(xié)作修復(fù)模型(Symmetric Mutually CooperativeRecovery，SMCR)，使得每個待修復(fù)的新節(jié)點之間可以進行等量的數(shù)據(jù)交換，并且計算出了模型在不同冗余度下節(jié)點修復(fù)帶寬的理論下界。
　　最后，本文將SMCR修復(fù)模型與不協(xié)作的節(jié)點修復(fù)模型進行比較。經(jīng)過數(shù)值分析，發(fā)現(xiàn)在節(jié)點數(shù)據(jù)冗余度較低時，SMCR的修復(fù)帶寬的理論下界好于不協(xié)作的修復(fù)模型。在