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随机二元扩展码:一种适用于分布式存储系统的编码

摘要：随着分布式存储系统的存储容量快速增长,备份容灾存储效率低的缺陷日益明显,基于纠删码的容灾方法越来越受到重视。然而,应用于存储系统的纠删码研究起步较晚,可供选用的码类少,并且大多数属于通信领域的编码方法,不能很好满足存储领域的特殊需求。本文将提出一种新颖的存储编码方法,称为:随机二元扩展码(Random Binary Extensive Code,RBEC),为数据容灾存储系统提供一种新的选择。RBEC是一种基于异或运算的系统码,编码矩阵由一个单位阵和一个随机阵构成,采取自底向上的设计模式,通过控制随机矩阵中各个元素生成,达到码字整体上高性能。相比其他传统码类,RBEC参数具有动态调整能力,其编码矩阵的行列可以自由伸缩。进而,存储系统可根据应用需求的变化,动态调整码率和纠删能力。对于(k,?,t)参数RBEC码,本文给出了容任意t删除错的成功译码概率下界及其证明,并指出通过增加?值可使译码概率下界无限趋近1(100%)。为了提高译码效率,本文进一步给出了一种简化译码矩阵规模的方法。最后介绍了RBEC在分布式存储系统的应用。

http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CAPJLAST&filename=JSJX20160929005&v=MDk2MzhNMENMTDdSN3FlWU9ab0Z5L21VTC9BSUY0PUx6N0Jkckc0SDlmTXBvMU1aT3NLWXc5TXptUm42ajU3VDNmbHFX

逆码:一种可容3错的低密度MDS横式阵列码方法

摘要：磁盘阵列存储可采用阵列码技术提高系统的容错能力。随着对阵列存储系统的深入认识,阵列码的更新效率也逐步成为一项重要的性能指标。针对当前可容3错横式阵列码更新效率低的问题,提出了一种具有低密度特性的横式阵列码构造方法,称为逆码。不同于传统阵列码是利用特殊几何方法确定编码过程,逆码是从生成矩阵角度出发,通过构造编码分布矩阵确定编码过程。首先,基于域GF(2^w)给出了一种具有超正规性质但只有3行元素的矩阵结构,称为逆结构矩阵;然后,利用w×w大小的比特方阵表示域GF(2^w)中元素;最后,通过提出的优化算法得到具有低密度性质的编码分布矩阵,进而确定逆码的编码过程。理论分析表明:逆码满足最大距离可分性质,可取得最优的存储效率;与STAR码、RTP码等容3错的阵列码相比,逆码的参数取值范围将不受素数的限制,参数设置更加连续。实验分析表明:相比于同样从生成矩阵确定编码过程的CRS码,逆码的稀疏度、更新效率以及编译码效率均有明显优势;相比于STAR码、RTP码,逆码的更新效率平均可提高20%;为了提高逆码的译码效率,文中也尝试了不同的异或序列技术。

http://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CAPJLAST&filename=SCLH20170707001&v=MTczNjltUm42ajU3VDNmbHFXTTBDTEw3UjdxZVlPWm9GeS9tVUx6TEkxOD1OaTdIWnJHNEg5Yk1xSTlDWk9zT1l3OU16