分布式存储中的再生码综述

分布式存储系统中通过引入冗余提高系统的可靠性,纠删码作为重要的冗余策略在分布式存储中得到越来越多的重视.分布式存储系统中,当某个存储节点失效后,需要引入新的节点来修复失效节点的数据.传统纠删码冗余策略在修复失效节点时需要传输的数据量较大近年来出现的再生码对传统纠删码进行改进以减少修复失效节点的带宽消耗.再生码引入网络编码的思想,在修复失效节点时,参与修复过程的节点首先将本节点内的数据作线性组合后再上传,最终修复带宽消耗最小 介绍了再生码的基本概念,然后介绍单节点修复再生码和合作修复再生码的编码策略,最后总结再生码的发展和研究方向     

基于柯西矩阵的最小带宽再生码研究

节点的失效在大规模分布式存储系统中是常见现象.为防止数据的丢失,系统必须解决失效节点的自修复问题.利用再生码可以在无需下载整个源文件的情况下即可恢复出失效节点的数据,从而能有效节省修复带宽.本文利用柯西矩阵作为编码矩阵,构造了一种精确修复最小带宽再生码(ER-MBR),可以精确修复失效节点,并通过实例演示了在有限域上进行编码解码及节点修复的过程.理论分析和仿真实验都表明利用柯西矩阵作为编码矩阵,其算法的运算效率优于利用范德蒙矩阵或者随机矩阵.     

一种基于Erasure code技术的跨域文件存储系统

在异构的跨域网络环境中,实现一种基于Erasure Code技术的跨域安全文件存储系统。在域内由域服务器、目录存储节点及基础存储设施组成。域间在形成跨域的信任联盟的同时建立分布式跨域存储网络。跨域的文件容灾采用ErasureCode文件编码及两级的文件目录结构并采用DHT方式进行目录管理。测试结果表明,该存储系统具有较高的跨域文件存储可靠性、安全性及便捷性。     

四元数分析中无界域上正则函数的线性边值问题

引入修正的Cauchy核函数,讨论了四元数分析中无界域上正则函数的一类线性边值问题.把该边值问题转化为积分方程,利用压缩映射不动点定理证明了该问题解的存在唯一性.     

2类最优局部修复码的构造

局部修复码可以提高分布式存储系统中失效节点的修复效率,是分布式存储编码领域的研究热点。文章研究最优局部修复码的构造,利用二元常重量码构造了两类矩阵,并以这两类矩阵作为校验矩阵,构造了局部性为r、最小距离分别为d=5和d=6的两类最优局部修复码。     

基于循环码的三元局部修复码构造

局部修复码(Locally Repairable Codes)是一种能为分布式存储系统提供信息修复能力的新型纠删码。针对目前三元域上局部修复码的研究尚不充分的情况,给出了利用循环码构造局部修复码的一般方法。首先从循环码的码长出发,计算出对应的3-分圆陪集,然后通过分圆陪集的组合确定各循环码的定义集从而确定码的距离和局部度,进而构造了码长8≤n≤50范围内达到Cadambe-Mazumdar(C-M)界的三元局部修复码。特别是通过定义集设计对偶距离,并利用BCH界筛选分圆陪集,构造了3种具有小局部度的最优局部修复码。这些研究结果进一步完善了三元局部修复码的相关构造理论。     

基于MD5加密的Tornado码复制算法改进

基于Tornado码的复制算法具有编解码速度比较快、部分数据丢失时亦能被恢复的优点,但将该算法应用于分布式存储系统时,存在数据易被窃取、篡改的风险.为此,对基于Tornado码的复制算法提出了改进:1)引入加密机制,使数据即使被窃取时也不用担心泄密;2)对原始数据使用MD5算法产生数字指纹,当从分布式存储系统取回数据时,计算数字指纹并与本地的数字指纹对比,就可以判断数据是否被篡改.     

小波域分形编码数字水印的研究

提出了一种新颖的基于小波域分形编码的数字水印技术.分形图像编码方法利用图像的局部自相似性构造分块迭代函数系统,通过保存放射变换参数实现对图像的编码.利用分形变换的编码解码过程中的某些不变参数,可以实现数字水印信息的嵌入和提取.但是空间域的分形编码会使得恢复图像产生明显的块效应现象,嵌入水印后的图像质量损失大.因此一种新的基于小波域细节子图的分形编码方法被提出和研究.利用小波域细节子图的自相似性构建迭代函数系统,实现对细节子图系数的编码.而后基于小波域分形编码,构造了一种新颖的水印嵌入提取算法.算法选取适当的小波细节子图,分块构造匹配池,根据嵌入的水印信号选择最佳匹配块实现水印信息的嵌入和提取.最后通过实验对水印算法受图像处理攻击时的鲁棒性作了分析和比较,嵌入水印的图像在遭受一般图像处理攻击,如滤波、有损压缩、噪声及几何攻击时水印均可读出.构造的基于小波域分形编码的数字水印技术得到了较满意的实验结果.     

基于分布式存储系统的Reed-Solomon算法优化

随着存储规模的增大和信息节点的增多,基于分布式存储系统的磁盘发生故障的概率越来越高。为了增强系统的可靠性,我们通过RS算法引入冗余数据。随后该研究针对传统RS码的生成矩阵做出了一些改进,使得生成矩阵1的数目减少,优化了编码解码的速度。     

Clifford分析中无界域上双正则函数带共轭值的边值问题

Clifford分析是近年来多复变函数研究的热点问题之一.利用无界域上修正的Cauchy核定义及Plemelj公式,讨论了无界域上双正则函数带共轭值的边值问题,并利用积分方程方法和Schauder不动点定理证明了其解的存在性,继而给出了解的积分表达形式.