一种基于多层次校验的低恢复成本纠删码

Low recovery-overhead erasure codes based on multi-hierarchical check
邓文杰a,b
洪铁原a,b
唐聃a,b
王燮a,b
成都信息工程大学 a. 软件工程学院; b. 四川省信息化应用支撑软件工程技术研究中心, 成都 610225

摘要

随着纠删码在分布式存储系统中的实际应用,纠删码为存储系统提供了更加优秀的存储效率,但当节点丢失时,相较于传统副本技术更多的网络传输带宽开销成为了造成系统性能瓶颈的关键因素。为了解决MDS编码高带宽开销对系统性能的影响,一类新型编码方案——分组码被应用在分布式存储系统中,相较于传统MDS编码能够有效地降低节点修复时的数据传输量,从而减少网络带宽需求。在Pyramid分组码的基础上进行层次扩展,提出一种HLRC(hierarchical local repair codes)纠删码。HLRC相较于LRC引入了层次编码模型,将原始数据块构建为编码矩阵,根据层次进行分别编码,生成包含数据块范围不同的局部校验块;每个层次包含的数据块数量不同,可以保证修复节点时的低修复成本,同时还拥有较高的存储效率。HLRC相较于Pyramid拥有额外的校验块冗余,能够降低校验块出错和多节点出错时的恢复开销。在基于Ceph的分布式存储系统中的实验结果表明,HLRC与Pyramid等分组码相比,单节点修复开销最高可降低48.56%,多节点修复开销最高可降低25%。

基金项目

四川省科技厅重点研发项目(2022YFG0037,2022YFG0033)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.08.0399
出版期卷: 《计算机应用研究》 印刷出版, 2024年第41卷 第5期
所属栏目: 算法研究探讨
出版页码: 1441-1447
文章编号: 1001-3695(2024)05-023-1441-07

发布历史

[2023-11-14] 优先出版
[2024-05-05] 印刷出版

引用本文

邓文杰, 洪铁原, 唐聃, 等. 一种基于多层次校验的低恢复成本纠删码 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (5): 1441-1447. (Deng Wenjie, Hong Tieyuan, Tang Dan, et al. Low recovery-overhead erasure codes based on multi-hierarchical check [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (5): 1441-1447. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

《计算机应用研究》瞄准本学科领域迫切需要的前沿技术,及时反映国内外计算机应用研究的主流技术、热点技术及最新发展趋势。主要刊载内容包括本学科领域高水平的学术论文、本学科最新科研成果和重大应用成果。栏目内容涉及计算机学科新理论、计算机基础理论、算法理论研究、算法设计与分析、区块链技术、系统软件与软件工程技术、模式识别与人工智能、体系结构、先进计算、并行处理、数据库技术、计算机网络与通信技术、信息安全技术、计算机图像图形学及其最新热点应用技术。

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