基于矩阵变换和可调节环的部分重复码构造①

沈克勤,孙 伟,何亚锦,张鑫楠

(长安大学 信息工程学院,西安 710064)

随着大数据时代的到来,数据资源呈现出快速增长的趋势,数据的存储容量也随之不断增加.传统的数据存储系统已经不能适应当前海量数据存储,分布式存储系统逐渐成为主流存储方式.通过将海量数据分散的存储在多台互相独立物理设备上,分布式存储系统不仅很好的分担了存储负载,而且成本低廉,可扩展性能好,但是分布式存储系统中的这些物理存储设备容易发生故障,可造成大量数据丢失.因此,如何提高数据存储的可靠性就成为了分布式存储亟需解决的问题[1-3].

为保证数据存储时的高可靠性和高可用性,传统的分布式存储系统中生成冗余数据的策略通常有“复制”和“纠删码”策略[4,5].谷歌文件系统和Hadoop 系统运用了三副本复制策略,将原始数据块复制成三个副本然后存储在系统中来保证存储的可靠性,这样会导致存储开销过大；为了减小存储开销,在实际系统中引入纠删码的冗余策略,但该策略在修复故障节点时会带来巨大的带宽开销.针对上述问题,Dimakis 等将网络编码的思想运用到分布式存储中,提出了再生码的概念[6],有效减少了存储开销和修复带宽开销.目前对再生码的研究表明,主要表现在存储和带宽均衡曲线上的两个极值点,一个极值点对应最小存储再生码

MSRC (Minimum Storage Regenerating Code),另一个极值点对应最小带宽再生码MBRC (Minimum Bandwidth Regenerating Code).文献[7-9]给出了一些好的再生码的构造……