分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)修復(fù)問(wèn)題研究.pdf

1、圖靈獎(jiǎng)獲得者Jim Gray在其獲獎(jiǎng)演說(shuō)時(shí)，對(duì)全球數(shù)據(jù)量的增長(zhǎng)給出了一條新的經(jīng)驗(yàn)定律：未來(lái)每18個(gè)月產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量等于有史以來(lái)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(lái)了全球信息資源的爆炸性增長(zhǎng)，各種應(yīng)用對(duì)存儲(chǔ)系統(tǒng)提出了越來(lái)越高的要求。分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，因其廉價(jià)性及高擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)，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(chǔ)的首要選擇。然而，由于分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中各個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的可用性不高，為保證數(shù)據(jù)可靠性，系統(tǒng)會(huì)頻繁的進(jìn)

2、行節(jié)點(diǎn)修復(fù)。因此，如何有效地進(jìn)行節(jié)點(diǎn)修復(fù)就成為了亟待解決的問(wèn)題，對(duì)其進(jìn)行的深入的研究，具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　根據(jù)網(wǎng)絡(luò)編碼定理，分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)修復(fù)問(wèn)題可以抽象成為一個(gè)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(lái)分析節(jié)點(diǎn)修復(fù)時(shí)帶寬消耗的理論下界。之前的大部分研究主要針對(duì)的是單節(jié)點(diǎn)修復(fù)的情形，然而，實(shí)際中多節(jié)點(diǎn)同時(shí)修復(fù)的情形非常常見(jiàn)。現(xiàn)有的針對(duì)多節(jié)點(diǎn)同時(shí)修復(fù)的模型都是非對(duì)稱的，這會(huì)增加實(shí)際系統(tǒng)設(shè)計(jì)的

3、復(fù)雜度。針對(duì)此問(wèn)題，本文在現(xiàn)有模型的基礎(chǔ)上，提出了一種對(duì)稱的多節(jié)點(diǎn)協(xié)作修復(fù)模型(Symmetric Mutually CooperativeRecovery，SMCR)，使得每個(gè)待修復(fù)的新節(jié)點(diǎn)之間可以進(jìn)行等量的數(shù)據(jù)交換，并且計(jì)算出了模型在不同冗余度下節(jié)點(diǎn)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(diǎn)修復(fù)模型進(jìn)行比較。經(jīng)過(guò)數(shù)值分析，發(fā)現(xiàn)在節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)冗余度較低時(shí)，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