基于纠删码的分布式存储访问优化技术研究

摘要

纠删码技术已成为分布式存储系统研究的基础性问题之一，对提高系统可靠性、节省存储空间和提高用户体验都至关重要。本文面向分布式存储系统研究基于纠删码的数据访问优化关键技术，围绕数据写入和数据重构两个问题展开了深入研究，取得了以下成果：
　　（1）面向数据写入的纠删码传输路径优化技术
　　针对已有数据写入方法在对局部修复码写入数据时，缺乏对写入过程中传输结构的控制，随机性过大，导致局部修复码的数据写入过程冗长和性能低等问题，提出了基于树的局部修复码的传输结构优化算法和基于出度优先的多任务传输顺序调度算法，前者得到优化的传输结构图，后者对传输结构图中的多任务节点的传输顺序进行调度。实验结果表明，相比于随机生成传输结构的写入策略，上述方法能显著提高数据写入性能。
　　（2）面向数据重构的细粒度并行解码技术
　　针对已有方法在对局部修复码进行数据重构时，缺乏对并行修复的特性以及并行度与下载量的权衡的考虑，导致解码过程中串行解码、下载数据量过大等解码性能的问题，提出了面向最大并行度的并行解码算法和面向最小下载量的并行解码算法，前者确保以最大并行度进行解码，后者确保以最下下载量进行解码。实验结果表明，相比于串行的数据重构，面向最大并行度的并行解码算法在不提升下载量的情况下可以提升解码效率，而面向最小下载量的并行解码算法总能显著的提高解码效率。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 研究现状

1.3 本文工作

1.4 论文结构

第二章 相关介绍

2.1 纠删码技术

2.2 主流纠删码方案

2.3 副本技术

2.4 本章小结

第三章 面向数据写入的纠删码传输路径优化技术

3.1 引言

3.2 问题模型

3.3 局部修复码的数据写入调度

3.4 实验与分析

3.5 本章小结

第四章 面向数据重构的纠删码细粒度并行解码技术

4.1 引言

4.2 问题模型

4.3 纠删码并行解码算法

4.4 实验与分析

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文工作及主要创新点

5.2 未来工作展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果