基于数据挖掘的存储数据纠删码容错方法仿真
发布时间：2022-01-06 02:59
在存储数据的纠删码容错中,针对传统存储数据纠删码容错方法容错速度较低的问题,提出一种基于数据挖掘的存储数据纠删码容错方法。采用数据挖掘方法对存储数据纠删码进行重构,计算存储数据纠删码的丢失片段;利用CHR算法对存储数据纠删码进行异构修复,通过建立存储数据纠删码容错模型实现存储数据的纠删码容错。为了验证存储数据纠删码容错方法的有效性,将存储数据纠删码容错方法与传统存储数据纠删码容错方法进行对比,实验结果得出:上述方法与基于流水线的存储数据纠删码容错方法、基于RapidRaid码的存储数据纠删码容错方法、基于非规则LDPC码的存储数据纠删码容错方法的容错速度分别为:286Mbps/s、262Mbps/s、243Mbps/s、232Mbps/s,比较可知,所提方法的容错速度最快,证明了上述方法的优越性。
【文章来源】：计算机仿真. 2020,37(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
存储数据纠删码的获取流程
{ b 2 =b 1 +b 3 +b 4 a 3 =sum+a 2 +a 5 +b 1 +b 3 +b 4 a 4 =sum+a 1 +a 5 +b 4 a 6 =sum+a 1 +a 2 +b 1 ??? (6)根据式(6)可知,丢失信息片段的个数共有4个,并且每个丢失信息片段均处于不同的列[8]。接着对这些丢失信息片段进行求解,通过编码算法获取丢失信息片段的映射关系,用矩阵表示这种映射关系,然后对其进行初等列变换计算,就能够实现丢失信息片段的求解。由于存储数据纠删码通常只有2n个顶点,以图2B码图论为依据,能够获得2n个方程。当丢失2n个信息片段时,在共计2n个的所有方程中,只可能存在一个恒等式。为了实现存储数据纠删码丢失信息片段的求解,需要进行方程的附加,即对sum进行维护,通过方程的附加可以得到码字C与校验矩阵H
使用基于流水线的存储数据纠删码容错方法、基于RapidRaid码的存储数据纠删码容错方法、基于非规则 LDPC 码的存储数据纠删码容错方法、所提方法进行存储数据的纠删码容错,对比其最高纠删码容错位XOR次数,计算得到这四种方法的容错速度对比,如图3所示。通过图3可知,在数据列数逐渐增加的情况下,基于流水线的存储数据纠删码容错方法的最高纠删码容错位XOR次数为2.84,通过计算可知其平均容错速度为262Mbps/s;基于RapidRaid码的存储数据纠删码容错方法的最高纠删码容错位XOR次数为2.78,通过计算可知其平均容错速度为243Mbps/s;基于非规则 LDPC 码的存储数据纠删码容错方法的最高纠删码容错位XOR次数为2.69,,计算可知其平均容错速度为232Mbps/s;所提基于数据挖掘的存储数据纠删码容错方法的最高纠删码容错位XOR次数为2.94,计算可知其平均容错速度为286Mbps/s。
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有3或4位全局校验的SD码和PMDS码的构造[J]. 荣幸,杨小龙,胡红钢. 密码学报. 2018(02)
[2]海洋平台执行器故障最优抗扰自修复容错控制[J]. 于金海,李娟,陈秀荣,杨雪. 计算机仿真. 2018(03)
[3]纠删码存储系统单磁盘错误重构优化方法综述[J]. 傅颖勋,文士林,马礼,舒继武. 计算机研究与发展. 2018(01)
[4]云服务中数据完整性验证技术综述[J]. 孙明强,田秀霞,张安勤. 上海电力学院学报. 2017(04)
[5]AWR-RAID:一致性保证的纠删码RAID系统[J]. 贾思懿,刘振军,刘建亮,方沛,董欢庆. 小型微型计算机系统. 2017(07)
[6]纠删码存储系统中数据修复方法综述[J]. 杨松霖,张广艳. 计算机科学与探索. 2017(10)
[7]稀疏随机纠删码:一种大规模数据存储容灾方法[J]. 滕鹏国,陈亮,袁德砦,王晓京. 西安交通大学学报. 2017(05)
[8]基于精确再生码的秘密共享方案[J]. 宋海龙,王伟平. 中南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[9]基于多斜率码链的阵列纠删码[J]. 唐聃,杨昊澎,王福超. 计算机应用. 2017(04)
[10]基于S3语义的嵌入式在线存储网关设计[J]. 龚华伟,艾红. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2017(01)
本文编号：3571590
【文章来源】：计算机仿真. 2020,37(04)北大核心
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
存储数据纠删码的获取流程
{ b 2 =b 1 +b 3 +b 4 a 3 =sum+a 2 +a 5 +b 1 +b 3 +b 4 a 4 =sum+a 1 +a 5 +b 4 a 6 =sum+a 1 +a 2 +b 1 ??? (6)根据式(6)可知,丢失信息片段的个数共有4个,并且每个丢失信息片段均处于不同的列[8]。接着对这些丢失信息片段进行求解,通过编码算法获取丢失信息片段的映射关系,用矩阵表示这种映射关系,然后对其进行初等列变换计算,就能够实现丢失信息片段的求解。由于存储数据纠删码通常只有2n个顶点,以图2B码图论为依据,能够获得2n个方程。当丢失2n个信息片段时,在共计2n个的所有方程中,只可能存在一个恒等式。为了实现存储数据纠删码丢失信息片段的求解,需要进行方程的附加,即对sum进行维护,通过方程的附加可以得到码字C与校验矩阵H
使用基于流水线的存储数据纠删码容错方法、基于RapidRaid码的存储数据纠删码容错方法、基于非规则 LDPC 码的存储数据纠删码容错方法、所提方法进行存储数据的纠删码容错,对比其最高纠删码容错位XOR次数,计算得到这四种方法的容错速度对比,如图3所示。通过图3可知,在数据列数逐渐增加的情况下,基于流水线的存储数据纠删码容错方法的最高纠删码容错位XOR次数为2.84,通过计算可知其平均容错速度为262Mbps/s;基于RapidRaid码的存储数据纠删码容错方法的最高纠删码容错位XOR次数为2.78,通过计算可知其平均容错速度为243Mbps/s;基于非规则 LDPC 码的存储数据纠删码容错方法的最高纠删码容错位XOR次数为2.69,,计算可知其平均容错速度为232Mbps/s;所提基于数据挖掘的存储数据纠删码容错方法的最高纠删码容错位XOR次数为2.94,计算可知其平均容错速度为286Mbps/s。
【参考文献】：
期刊论文
[1]具有3或4位全局校验的SD码和PMDS码的构造[J]. 荣幸,杨小龙,胡红钢. 密码学报. 2018(02)
[2]海洋平台执行器故障最优抗扰自修复容错控制[J]. 于金海,李娟,陈秀荣,杨雪. 计算机仿真. 2018(03)
[3]纠删码存储系统单磁盘错误重构优化方法综述[J]. 傅颖勋,文士林,马礼,舒继武. 计算机研究与发展. 2018(01)
[4]云服务中数据完整性验证技术综述[J]. 孙明强,田秀霞,张安勤. 上海电力学院学报. 2017(04)
[5]AWR-RAID:一致性保证的纠删码RAID系统[J]. 贾思懿,刘振军,刘建亮,方沛,董欢庆. 小型微型计算机系统. 2017(07)
[6]纠删码存储系统中数据修复方法综述[J]. 杨松霖,张广艳. 计算机科学与探索. 2017(10)
[7]稀疏随机纠删码:一种大规模数据存储容灾方法[J]. 滕鹏国,陈亮,袁德砦,王晓京. 西安交通大学学报. 2017(05)
[8]基于精确再生码的秘密共享方案[J]. 宋海龙,王伟平. 中南大学学报(自然科学版). 2017(04)
[9]基于多斜率码链的阵列纠删码[J]. 唐聃,杨昊澎,王福超. 计算机应用. 2017(04)
[10]基于S3语义的嵌入式在线存储网关设计[J]. 龚华伟,艾红. 北京信息科技大学学报(自然科学版). 2017(01)
本文编号：3571590
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