網(wǎng)絡(luò)編碼在分布式存儲系統(tǒng)中運用的研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)編碼由R.Alswede于“Network Information Flow”一文中首次提出，它徹底改變了傳統(tǒng)路由的存儲轉(zhuǎn)發(fā)模式，允許中間節(jié)點對收到的數(shù)據(jù)包進行信息重組，從而達到多播通信網(wǎng)絡(luò)的容量上界。Acedanski等人在“How good is random linear coding baseddistributed networked storage“一文中更是將網(wǎng)絡(luò)編碼的思想引入到存儲技術(shù)中，提出了一種隨機線性編碼方案。

2、網(wǎng)絡(luò)編碼自提出以來就受到了各界學者的密切關(guān)注。
　　近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息量呈指數(shù)級的增長，信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)已將其技術(shù)重心轉(zhuǎn)移至對存儲技術(shù)的研究。傳統(tǒng)的客戶機/服務(wù)器存儲模型已無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的存儲需求。分布式存儲主要利用網(wǎng)絡(luò)中閑置的存儲空間，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)中的閑置PC機組合起來搭建成信息存儲資源池。因其良好的可擴展性和低廉的價格得到了廣泛的運用。有人提出將網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)運用于分布式存儲系統(tǒng)中。研究表明，將網(wǎng)絡(luò)編

3、碼應(yīng)用于分布式存儲系統(tǒng)不僅能夠節(jié)約帶寬消耗，還能很好的實現(xiàn)負載均衡，增強系統(tǒng)的健壯性，對分布式存儲系統(tǒng)的發(fā)展和改進意義重大。
　　本文首先對Acedanski等人提出的基于隨機線性編碼的存儲方案進行了研究，對比了復制、糾刪碼等常見存儲方案，得出隨機線性編碼存儲方案能在消耗更少額外存儲帶寬的情況下以較高的概率完成源文件重構(gòu)的結(jié)論。接著，本文針對網(wǎng)絡(luò)編碼方案對分布式存儲系統(tǒng)下基于再生碼的節(jié)點修復技術(shù)進行了研究。該修復技術(shù)最大的優(yōu)點在于

4、無需下載整個源文件就可實現(xiàn)失效節(jié)點的修復，能大大減少節(jié)點修復時的帶寬開銷。相關(guān)文獻證明了再生碼方案存在兩個極值點即:最小存儲帶寬再生點(Minimum storageregeneration points，MSR)和最小節(jié)點修復帶寬再生點(Minimum bandwidth regenerationpoints，MBR)。本文對其對應(yīng)的兩種編碼修復技術(shù):最小存儲再生碼(Minimum storageregeneration code，M