網絡編碼在分布式存儲系統(tǒng)中運用的研究.pdf

1、網絡編碼由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絡的容量上界。Acedanski等人在“How good is random linear coding baseddistributed networked storage“一文中更是將網絡編碼的思想引入到存儲技術中，提出了一種隨機線性編碼方案。

2、網絡編碼自提出以來就受到了各界學者的密切關注。
　　近年來，隨著互聯(lián)網的飛速發(fā)展，網絡信息量呈指數(shù)級的增長，信息技術產業(yè)已將其技術重心轉移至對存儲技術的研究。傳統(tǒng)的客戶機/服務器存儲模型已無法滿足人們日益增長的存儲需求。分布式存儲主要利用網絡中閑置的存儲空間，通過網絡技術將網絡中的閑置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。有人提出將網絡編碼技術運用于分布式存儲系統(tǒng)中。研究表明，將網絡編

3、碼應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的結論。接著，本文針對網絡編碼方案對分布式存儲系統(tǒng)下基于再生碼的節(jié)點修復技術進行了研究。該修復技術最大的優(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)。本文對其對應的兩種編碼修復技術:最小存儲再生碼(Minimum storageregeneration code，M