面向纠删码存储集群的节点并发重构

纠删码存储集群的一个关键设计目标是降低重构I/O所引起的网络流量,因为降低网络流量有助于缩短重构时间,进而提高可靠性.针对2个或多个失效节点并发重构这一研究话题,提出一种交叉式重构方案(interleaved reconstruction scheme,IRS).所有替换节点能协同、并行地重构所有失效分块.通过对现有集中式重构方案(centralized reconstruction scheme,CRec)和分散式重构方案(decentralizedreconstruction scheme,DRec)的I/O流进行分析,分析发现CRec中存储管理器和DRec中替换节点是重构性能的瓶颈.针对此,IRS从2个方面进行改进:1)替换节点充当重构节点进行并行式重构,消除CRec中管理器这一重构瓶颈;2)利用纠删码的编码结构特性,所有替换节点协同地重构所有失效分块,确保重构时只传输一次所需存活分块.在Reed-Solomon码存储集群上实现了上述3个重构方案,并用真实I/O trace进行对比测试.实验结果表明:当纠删码存储集群的编码参数为k=9和r=3时,IRS方案的双节点重构性能是其他2种重构方案的1.63倍;而3节点重构性能是其他2种重构方案的2.14倍.