網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)編碼并行算法研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的信息量的爆炸式增長(zhǎng)，系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量需求日益提高。而隨著海量存儲(chǔ)系統(tǒng)中的磁盤數(shù)目越來(lái)越多，由磁盤故障所引起的數(shù)據(jù)丟失的可能性也越來(lái)越大，系統(tǒng)的可靠性也隨之下降。利用冗余數(shù)據(jù)編碼技術(shù)是公認(rèn)的提高存儲(chǔ)系統(tǒng)可靠性的較好方法。
　　 本文對(duì)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)編碼的相關(guān)算法進(jìn)行了研究，針對(duì)單容錯(cuò)和雙容錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)磁盤陣列的編碼(初始化同步)與解碼(故障磁盤重構(gòu))操作，在分析了原始的集中式算法的基礎(chǔ)上，提出了更高效的分布式并行算法。

2、>　　 在單容錯(cuò)的編碼與解碼方案方面，本文重點(diǎn)研究了RAID5(奇偶校驗(yàn))編碼的并行算法，針對(duì)集中式奇偶校驗(yàn)編碼算法在運(yùn)行時(shí)間和伸縮性上的不足，提出了將編碼/解碼計(jì)算過(guò)程與組通信操作相融合的思想，設(shè)計(jì)了基于多對(duì)一歸約操作的并行編碼/解碼算法及更為高效的基于多對(duì)多歸約操作的編碼/解碼算法。理論分析表明，兩種基于組通信的算法相對(duì)于集中式算法性能優(yōu)勢(shì)明顯，而基于多對(duì)多歸約的算法還具有良好的伸縮性。
　　 本文還針對(duì)雙容錯(cuò)編碼方案RD

3、P，提出了與組通信相融合的基于多對(duì)一歸約的并行算法。針對(duì)現(xiàn)有組通信模式與RDP編碼/解碼計(jì)算過(guò)程不吻合的問(wèn)題，提出了適合RDP碼的一種全新的組通信模式--雙路多對(duì)一歸約操作，為其設(shè)計(jì)了高效算法，并基于雙路多對(duì)一歸約操作設(shè)計(jì)了更為高效的RDP并行編碼/解碼算法。
　　 本文對(duì)各種算法進(jìn)行了詳細(xì)的時(shí)間代價(jià)和伸縮性分析，比較各算法之間的優(yōu)劣。在實(shí)際超級(jí)計(jì)算機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行了詳盡的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好的驗(yàn)證了理論分析的結(jié)論，與組通信相融合的編