非MDS码存储系统的通用可靠性模型

为了量化基于非最大距离可分码的分布式存储系统的可靠性,从非最大距离可分码的构造矩阵入手,提出了一种求解采用非最大距离可分码编码的数据对象在丢失若干块后数据对象的可修复概率算法。该算法穷举丢失若干块的所有可能组合,并在生成矩阵中判断每种组合相对应的矩阵是否可逆以计算可恢复的概率。随后采用马尔可夫理论,针对此类系统建立较为通用的度量存储系统可靠性的理论模型。该模型能够量化非最大距离可分码容错配置、存储规模、修复带宽、单节点可靠性、单节点容量对存储系统可靠性的影响。最后采用数值分析的方法,以局部修复码为例验证了模型的正确性,比较了不同因素对存储系统可靠性的影响。本模型为采用非最大距离可分码的存储系统的设计和实现提供了理论基础。

基于局部冗余混合编码的故障快速恢复方法

最大距离可分(MDS)码中校验块均为全局校验块,重构链长度随着存储系统规模扩大而增长,重构性能逐渐降低。针对上述问题提出一种新型的非最大距离可分(Non-MDS)码:局部冗余混合编码Code-LM(s,c)。首先,为缩小重构链长度,任意条带单元组内只有局部校验块,分别为组内水平校验块和水平对角校验块,并设计了局部冗余混合编码的校验布局;然后,根据不同校验块的生成规则,设计了失效数据块的4种重构方式,不同失效块的重构链具有公共块;最后,根据两个故障磁盘所在条带单元组距离不同,将双盘故障分为3种情况,并设计了对应的重构算法。理论分析和实验结果表明,存储规模相同时,与RDP相比,Code-LM(s,c)的单盘重构时间和双盘重构时间可减少84%和77%;与V^(2)-Code相比,Code-LM(s,c)的单盘重构时间和双盘重构时间可减少67%和73%。因此局部冗余混合编码可支持故障磁盘快速恢复,提高存储系统可靠性。

Constructing Non-binary Asymmetric Quantum Codes via Graphs

The theory of quantum error correcting codes is a primary tool for fighting decoherence and other quantum noise in quantum communication and quantum computation. Recently, the theory of quantum error correcting codes has developed rapidly and been extended to protect quantum information over asymmetric quantum channels, in which phase-shift and qubit-flip errors occur with different probabilities. In this paper, we generalize the construction of symmetric quantum codes via graphs (or matrices) to the asymmetric case, converting the construction of asymmetric quantum codes to finding matrices with some special properties. We also propose some asymmetric quantum Maximal Distance Separable (MDS) codes as examples constructed in this way.