【摘要】：分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)連接分散的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)海量數(shù)據(jù)。其目標(biāo)為提供高可靠、低開(kāi)銷(xiāo)和高效的存儲(chǔ)服務(wù)。本文針對(duì)大規(guī)模分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)可讀性差、數(shù)據(jù)維護(hù)通信量大、數(shù)據(jù)分配復(fù)雜度高以及服務(wù)節(jié)點(diǎn)選擇難等挑戰(zhàn)性問(wèn)題，面向冗余數(shù)據(jù)讀取、冗余數(shù)據(jù)維護(hù)、冗余數(shù)據(jù)分配以及服務(wù)節(jié)點(diǎn)選擇等方面開(kāi)展研究，取得了以下成果： 針對(duì)數(shù)據(jù)可讀性差的問(wèn)題，本文在分析用戶(hù)隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)和順序訪(fǎng)問(wèn)的概率開(kāi)銷(xiāo)基礎(chǔ)上，，提出了精確式層次編碼方法EHC，達(dá)到了下載數(shù)據(jù)小，解碼計(jì)算復(fù)雜度低和解碼速度快的目標(biāo)。該方法的基本思想是通過(guò)多層小組的數(shù)據(jù)重構(gòu)技術(shù)，減小隨機(jī)訪(fǎng)問(wèn)的下載數(shù)據(jù)量和降低解碼矩陣的大小；通過(guò)映射編碼結(jié)構(gòu)為樹(shù)型結(jié)構(gòu)，采用基于后序遍歷的節(jié)點(diǎn)優(yōu)選算法，選擇最多的原始數(shù)據(jù)塊和低層編碼數(shù)據(jù)塊，以減小解碼的等待延遲。與已有的方法相比，EHC方法有效地利用了多層多組結(jié)構(gòu)和低修復(fù)度數(shù)的特點(diǎn)，采用了后序遍歷算法選擇低層節(jié)點(diǎn)的特性，可以減小下載數(shù)據(jù)量、降低解碼的計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)和快速解碼。 針對(duì)數(shù)據(jù)維護(hù)通信量大問(wèn)題，本文在分析系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信量產(chǎn)生的原因和維護(hù)通信技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出了再生-層次復(fù)合式編碼方法ERHC，達(dá)到了降低維護(hù)通信量的目標(biāo)。該方法的基本思想是有效應(yīng)用再生碼技術(shù)到層次碼的復(fù)雜結(jié)構(gòu)中，直接分割層次碼的數(shù)據(jù)塊為數(shù)據(jù)片，維持層次碼原有的多層多組結(jié)構(gòu)，保持了層次碼的高可靠特性，減小了參與修復(fù)的節(jié)點(diǎn)數(shù)，同時(shí)減小了用于修復(fù)數(shù)據(jù)塊的大小。與已有的方法相比，ERHC方法有效地利用了層次碼的小組特性和再生碼的信息融合方法，在構(gòu)建多層多組多數(shù)據(jù)分片的編碼方案基礎(chǔ)上，可以在保證數(shù)據(jù)高可靠和低存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)的情況下，有效降低數(shù)據(jù)維護(hù)的通信量，并且再生-層次復(fù)合式編碼方法在各種類(lèi)型的修復(fù)模式下表現(xiàn)穩(wěn)定，適用廣泛，修復(fù)的計(jì)算復(fù)雜度低。 針對(duì)數(shù)據(jù)分配復(fù)雜度高問(wèn)題，本文在分析系統(tǒng)中數(shù)據(jù)分配問(wèn)題的復(fù)雜性基礎(chǔ)上，提出了基于生成函數(shù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分配方法OSA，達(dá)到了數(shù)據(jù)最優(yōu)存儲(chǔ)分配的目標(biāo)，即在滿(mǎn)足給定高可靠度的情況下，最小化了數(shù)據(jù)的冗余度。該方法的基本思想是采用生成函數(shù)將數(shù)據(jù)可靠度與多個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊的組合可靠度關(guān)系，映射轉(zhuǎn)化為生成函數(shù)與多個(gè)因式相乘關(guān)系，通過(guò)生成函數(shù)的推導(dǎo)證明，獲得了最優(yōu)分配方法下的參數(shù)關(guān)系、簡(jiǎn)化計(jì)算方法以及搜索的終止條件。與已有的方法相比，OSA方法有效地利用了生成函數(shù)表示簡(jiǎn)單易于推導(dǎo)的特性，有效降低了數(shù)據(jù)的冗余度，同時(shí)可以減小最優(yōu)化搜索的空間和簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程。 針對(duì)服務(wù)節(jié)點(diǎn)選擇難問(wèn)題，本文在分析系統(tǒng)中服務(wù)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)和用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)特性的基礎(chǔ)上，定義了一個(gè)基于流行度的二分圖頂點(diǎn)覆蓋問(wèn)題，并證明了該問(wèn)題為NP完全問(wèn)題，提出了基于數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)偏斜性的服務(wù)節(jié)點(diǎn)選擇策略SNBS，達(dá)到了節(jié)省存儲(chǔ)開(kāi)銷(xiāo)目標(biāo)。該方法的基本思想是通過(guò)概率分析推導(dǎo)關(guān)閉節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵性參數(shù)，采用了基于訪(fǎng)問(wèn)失效概率的并發(fā)貪心算法，在滿(mǎn)足用戶(hù)低訪(fǎng)問(wèn)失效率的情況下，關(guān)閉最多的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)。與已有的方法相比，SNBS方法，在不做數(shù)據(jù)遷移的情況下，有效分析了用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)失效概率及關(guān)閉節(jié)點(diǎn)對(duì)它的影響，利用并發(fā)的貪心算法達(dá)到了節(jié)省服務(wù)開(kāi)銷(xiāo)的目標(biāo)，并且可以有效覆蓋數(shù)據(jù)對(duì)象，適應(yīng)各種不同的系統(tǒng)策略和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TP333

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 韓德志;陳磊;;存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)高可用系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2007年08期

2 田敬;代亞非;;P2P持久存儲(chǔ)研究[J];軟件學(xué)報(bào);2007年06期

3 王意潔;孫偉東;周松;裴曉強(qiáng);李小勇;;云計(jì)算環(huán)境下的分布存儲(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)[J];軟件學(xué)報(bào);2012年04期

本文編號(hào)：2304597