张鑫楠,沈克勤,孙 伟,何亚锦

(长安大学 信息工程学院,西安 710061)

目前,将海量数据存储在分布式存储系统中的不同存储节点上的数据存储方式已在实际系统中得到了广泛应用,如Google 文件系统[1]、Hadoop 文件系统等.为确保分布式存储系统中数据的可用性和可靠性,通常采用诸如复制策略[2]或纠删码策略[3,4]的数据冗余策略.以复制策略中的三副本复制为例,三副本复制需要存储大量副本数据以确保系统较高的可靠性,存储代价过高;纠删码策略的提出使得修复造成的存储开销显著降低,但其过大的修复带宽开销也成为了限制它的瓶颈.

2007年,Dimakis 等人指出存储开销和修复带宽开销之间存在某种平衡,平衡曲线上的点可通过再生码来实现[5].再生码基于网络编码的概念,其故障节点可通过连接一定数目的存活节点完成修复,相比于纠删码降低了修复带宽开销.目前再生码的研究主要集中在最小存储再生码和最小带宽再生码[6].

El Rouayheb和Ramchandran为进一步降低修复过程中的运算复杂和带宽开销,提出了一种基于最小带宽再生点的精确修复编码-部分重复(Fractional Repetition,FR)码[7].部分重复码结合再生码和复制策略的优点,有效减少了修复带宽开销和磁盘I/O 开销[8],并实现精确的无编码修复.

目前,FR 码主要采用分组设计[9]、可分解设计[10,11]等方法进行构造.朱兵等人基于分组设计提出一种重复度异构的FR 码的构造[12],使得常用数据的备份更加充分,且参数选取范围较大,但同时也造成……