带宽异构网络下的精确修复再生码数据修复方案

再生码技术以高容错性、低冗余开销等优点在数据存储领域得到了广泛应用,但基于再生码的冗余技术在修复失效数据时需从其他帮助节点下载多个编码块。考虑到节点间链路带宽的异构性,在实际网络中链路可用带宽容量变化很大,网络流量最小化并不一定意味着数据修复时间最小化,并且现有针对带宽异构网络下的再生码数据修复方案难以支持精确地修复再生码。由于精确修复再生码具有特定的数学结构,其并行修复难以实现,因此提出一个在带宽异构网络下实现精确修复再生码的数据修复方案ERC-TREE,此方案通过构建一棵最优树来有效利用帮助节点之间的可用带宽,从而实现失效节点数据的精确修复。仿真实验结果表明,在带宽异构网络下采用树型结构修复对精确修复再生码具有可行性。在带宽差异很大的情况下,ERC-TREE的数据修复时间相比星型结构的修复时间减少78%。

软骨及姜黄联合葛根薏仁提取物对膝骨关节炎大鼠软骨损伤的改善作用

系统研究了姜黄提取物、软骨提取物、葛根薏仁提取物单独及联合使用对膝骨关节炎大鼠软骨损伤的改善作用,主要从减少膝关节肿胀(炎症)、促进软骨细胞修复和关节基质修复方面,研究了3种提取物在大鼠膝骨关节炎中的协同效应。结果显示:姜黄提取物在抑制关节肿胀、改善软骨损伤方面有较明显的作用,具体表现在能较好地改善Ⅱ型胶原蛋白(CollagenⅡ)、基质金属蛋白酶3(MMP3)、软骨寡聚基质蛋白(COMP)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及超氧化物歧化酶(SOD)的水平;软骨提取物主要通过改善MMP3、COMP、TNF-α、前列腺素E2(PGE2)及SOD水平起到明显改善关节炎病变的效果;葛根薏仁提取物能够提高CollagenⅡ及SOD水平,抑制MMP3、COMP、TNF-α和白细胞介素1β(IL-1β)的升高,从而改善大鼠膝关节病变程度;3种提取物的复合使用对大鼠膝关节软骨的修复作用最为突出,且对各生化指标的异常改变均有更佳的改善效果。由此可见,通过对姜黄提取物、软骨提取物及葛根薏仁提取物的比例优化,可开发出具有显著抗炎和修复软骨作用的功能性食品,为实现“健康中国2030”添砖加瓦。

基于组合矩阵的精确修复MDS编码

针对分布式存储系统中精确修复故障节点数据的问题,构造了一类最小存储再生编码。本文利用线性无关矢量以及分块矩阵构造了编码的生成矩阵。所有编解码运算都属于GF(2)域,编码后的数据混合存放在存储节点中。采用该编码的存储系统,能够仅经过2k个基本异或运算精确修复任意单节点故障。修复故障的最小带宽为M×(k+1)/n,且在系统正常工作时,能够为单用户提供最高n×B的可用带宽。与其它最小存储再生码相比,编码矩阵简单,解码计算量较小,为用户提供较高的可用带宽。

“双码”架构下的云存储多节点修复协作编码

针对云存储中现有多节点失效修复模型的不足,给出了一种可以对多个系统节点或冗余节点同时修复的多节点协作的精确修复码,证明了其存在性,并且将此修复码与具有健康节点协作的MDS双码架构模型相结合,以达到对多节点修复的同时,降低修复带宽、修复链路数和单个中间节点需要处理的数据量。通过数值仿真结果表明,本模型与修复方案在以上3个方面具有较大改进,尤其削弱了修复时中间节点的负荷,且随着云存储中节点数量的增多,本方案的优势更加明显。

人工脱粘层根部脱粘检测及修复技术

为实现固体火箭发动机人工脱粘层根部脱粘的精确检测与修复,采用X射线照相和工业CT检测相结合的技术,检测脱粘缺陷三维位置和尺寸;应用配方调试技术,研制了适合的修复材料,并研发了高压活塞定量泵注装置,定向定量远距离大阻尼输送修复材料到缺陷位置,精确修复缺陷且保留原人工脱粘层结构。该技术已成功用于某型发动机前人工脱粘层根部脱粘的修复,通过了系列试验考核。

云计算中存储数据安全性研究

针对云计算中存储数据安全性问题,提出了一种基于显式精确最小存储再生代码(explicit exact minimal storage regenerating code, EEMSR)的云存储数据安全性新方法,该方法采用EEMSR和哈希函数通过Challenge-Response协议实现云计算存储数据的可用性和完整性。该方法使用EEMSR代码对数据进行编码,再将此编码数据上传到云中,该编码有助于重新生成丢失的数据,以此确保数据的可用性。而加密哈希函数通过Challenge-Response协议可以验证云数据的完整性。EEMSR代码是一个再生代码,可以用较少的修复流量精确地恢复丢失的数据块,EEMSR代码由参数( n,k,d )定义,该参数允许从 n个节点中的任意k个节点恢复数据,并且还具有通过连接到任何d 个节点来修复故障节点的能力。实验表明,提出方法安全性能高,与其他方法相比,该方法的运行时间较少,而编码速率较高。

一类精确修复多个节点的简单再生码

海量数据环境下要求存储系统具有高扩展性、高可靠性和低成本等特点。大规模存储系统的节点因数目巨大而易频繁失效,为保证节点的可用性,系统会利用冗余数据对失效节点进行修复。作为一种新的容错技术,再生码可有效降低分布式存储系统中失效节点修复时需要的下载数据量。基于简单再生码,为分布式存储系统设计一种新的编码方式。它不仅可容忍多个节点同时出错并进行修复,而且编码形式简单并具有较高的码率。

基于循环矢量构造的精确修复MDS编码

为解决分布式存储系统节点精确修复的问题,构造了一类最小存储再生编码,该编码属于最大距离可分(MDS)删除码.利用循环矢量构造生成矩阵,将冗余数据与系统数据混合存储,编码过程中所有的运算都属于伽罗华2域.采用该编码的存储系统,在发生单节点故障时,精确修复的最小带宽为理论最小值,在系统正常工作时,能为单用户提供最大理论值的可用带宽.与最小存储再生码和最小带宽再生码相比,编码矩阵简单,解码计算量较小,能提供较高的可用带宽.