基于EVENODD码的单盘故障快速恢复算法

在基于EVENODD码的阵列存储系统中,考虑单个磁盘故障时的快速恢复问题,通过减少恢复过程中数据的读取量来减少恢复时间,提高数据存储的可靠性。理论上证明了对于任意单个磁盘的故障恢复,需要从系统中其他盘读取的数据量的下界,并设计出一种新的混合恢复算法,使得恢复过程中的数据读取量达到该理论下界。相比于传统恢复算法,混合恢复算法综合利用了EVENODD码的两类校验进行单盘恢复,能够有效地减少恢复时所需的数据读取量。实验结果表明混合恢复算法在恢复时间和磁盘访问时间方面相比于传统算法有明显的提高。

一种基于3容错阵列码的RAID数据布局

在EVENODD码的基础上,提出一种新的基于EEOD码的RAID数据布局,只需要3个额外的磁盘保存校验信息,能容许任意3个磁盘同时故障,并给出了EEOD的代数定义,理论上证明了EEOD码的MDS性质.从一种新的途径讨论了EEOD码的译码过程:用图的回路表示通过"异或"运算得到的校验方程组,把译码过程归结为图回路的叠加,进而校验方程组图中度为偶数的顶点逐步消除.讨论了基于EEOD码阵列布局的性能,与其它RAID结构相比,容灾能力大幅度提高,编码和译码过程只需要简单的异或运算,但是空间利用率影响非常小,并且EEOD具有很好的性能,具有很好的应用前景.

基于EEOD码的一种有效的数据分布策略

在EVENODD码的基础上,提出一种新的基于EEOD码的数据布局分布策略。该策略只需要三个额外的存储设备保存校验信息,能容许任意三个存储设备同时故障。策略中的校验方程组用图的回路表示,可将其顶点逐步消除,把译码过程归结为图回路的叠加。讨论了基于EEOD码数据分布策略的性能,与其他策略相比,其容灾能力大幅度提高,编码和译码过程只需要简单的异或运算,但空间利用率和系统吞吐量的影响非常小。

适用于磁盘阵列的纠双错码分析

比较分析了三种适用于盘阵列的纠双错码：二维奇偶校验（2D）、Reed－Solomon（RS）码以及EVENODD码的编码、译码复杂度及其相应小写性能．2D码编码简单，但构成阵列“性能／价格”差．RS和EVENODD码为最优冗分编码，RS码编、译码较EVENODD码复杂，但小写性能比EVENODD编码好．

构造高可靠性盘阵列结构的研究

本文比较分析了纠单错阵列与纠双错盘阵列的可靠性；指出若只考虑盘一级可靠性，纠双错阵列平均无故障时间（ＭＴＴＦ）是纠单错阵列的几千倍；介绍了一种新型的适用于阵列的纠双错编码——ＥＶＥＮＯＤＤ码，以及两种考虑阵列支撑硬件容错能力的阵列结构：正交结构和Ｃｒｏｓｓｈａｔｃｈ结构；指明将纠双错编码应用于正交结构或Ｃｒｏｓｓｈａｔｃｈ结构的盘阵列中，可大大提高阵列可靠性。

一种基于阵列码的图像秘密分享方法

为了构造图像秘密分享完全的(perfect)和理想的(ideal)门限方案(即完备方案)以及提高分享效率,提出了一种基于阵列码的图像秘密分享方法,构造了数字图像(t,n)门限秘密分享的一种完备方案。该方案将图像像素值进行二进制表示,类比于磁盘阵列中的数据信息,采用阵列码方法进行图像像素值阵列的秘密分享。该方案的运算过程只有异或运算,对像素进行并行处理,并且门限结构是完全和理想的。实验结果表明,本文提出的方法效率更高,并且具有更高的安全性。

基于V码的一种数据布局研究

提出一类新的双容错编码――V阵列码,冗余数据均匀分布在每个磁盘中,能容许任意两个磁盘同时故障。并证明基于V码阵列布局是最优双容错数据布局方法,给出了恢复任意两个磁盘同时故障的快速译码算法。与其他的编码方案相比,基于V码阵列布局同时具有较高的可靠性和吞吐量、较好的I/O性能、简单的编码和解码算法,以及编译码的复杂度最低和较好的平衡特性。

基于RAID6编码的校验盘故障修复算法

针对基于RAID6编码的分布式存储系统中校验盘故障修复问题,提出一种快速修复算法。通过对RDP和EVENODD编码的理论分析,利用节点的计算编码能力,传输经过编码的数据块来修复校验盘,减少修复过程中的数据传输量,缩短修复时间。理论分析表明,相比于传统修复算法,该算法可显著减少校验盘故障修复过程中耗费的带宽资源,提高修复效率。