基于纠删码的单盘错误恢复技术研究

发布时间：2020-05-29 12:09

【摘要】：在现代存储系统中,数据规模的快速增长促使大容量数据磁盘的广泛应用。然而,由于各种磁盘故障的出现,大量数据磁盘的设备反过来会增加数据丢失或损坏的可能性。为了处理磁盘故障,保证数据的完整性,研究人员提出了许多方法。其中应用最广泛的一类是采用冗余的方式,通过预先存储少量冗余信息来恢复丢失的数据。这类方式中的一个重要的实现是纠删编码,该编码的一个重要特性是该方案能够承受任意几个磁盘的错误。作为所有恢复机制中最常见的情况,单磁盘故障恢复在过去几年中一直受到广泛的关注。但是,现有的大多数编码方案都侧重于条带级恢复,很少考虑提高单个故障磁盘恢复时的性能。针对这一情况,本文提出了一个名为L-code编码的高效纠删编码方案,它可以容忍双磁盘故障。通过对冗余元素进行不同的布局和计算,该方案可以提高单个故障磁盘重建的性能。论文的主要研究内容如下。(1)本文提出了一种高效的纠删码编码方案——L-code,本方案与大部分传统方案一样,具有容忍双磁盘故障的能力,但在编码速度和单磁盘故障恢复方面,本方案的性能更佳。(2)本文给出并证明了在L-code编码方案中用于恢复单个磁盘故障的磁盘读取的下限,并给出了对应的恢复方案。(3)本文对L-code编码方案进行了实验实现,并与其他编码方案进行了对比。结果表明,在单磁盘故障恢复性能方面,本文的方案的表现比优化的EVENODD高20.9%,比优化的RDP好13.64%,比优化的Liberation好31.6%,比优化的H-code好13.76%。而在编码复杂度方面,本文的方案比优化的EVENODD高40.14%,比优化的Liberation好9.74%,比优化的H-code好1.06%,但是比优化的RDP稍差1.12%。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP309.3

【参考文献】

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本文编号：2686908