大数据存储中的容错关键技术综述

不断增长的海量数据需要被可靠存储,而分布式存储系统庞大的节点规模和数据规模,大大提升了发生节点失效的概率,容错技术成为大数据存储中不可忽视的关键技术.文中介绍了数据容错的两种基本策略：复制和纠删码,并分别总结了将这两种容错策略具体应用于大数据存储时所面对的问题和相关解决技术,如与基于复制的容错技术相关的副本系数设置、副本放置策略、副本一致性策略、副本修复策略和纠删码领域的再生码技术等.     

基于小波变换与Gold码扩频的指纹嵌入算法

本文提出了一种基于二维小波变换和Gold码扩频的指纹嵌入算法。该算法首先对图象进行二级小波分解,并把经Gold码扩频的指纹嵌入到小波分解系数中,既确保了数字指纹的不可见性,又保证了数字指纹的鲁棒性,同时在受到合谋攻击时也可以有效的跟踪到合谋用户。     

基于小波变换与Gold码扩频的指纹嵌入算法

本文提出了一种基于二维小波变换和Gold码扩频的指纹嵌入算法。该算法首先对图象进行二级小波分解,并把经Gold码扩频的指纹嵌入到小波分解系数中,既确保了数字指纹的不可见性,又保证了数字指纹的鲁棒性,同时在受到合谋攻击时也可以有效的跟踪到合谋用户。     

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     

MassCloud云存储系统构架及可靠性机制

为了解决分布式存储系统的存储容量、可靠性以及效率问题,首先提出了高可靠性海量云存储系统MassCloud的分层体系结构,并在此构架的基础上提出了基于纠删码机制的快速编解码算法--双表法,以及基于纠删码、副本冗余和RAID技术相结合的MasseCloud可靠性保证策略,并且进行了测试与分析.结果表明:双表法具有较高的编解...     

一类基于极图理论的局部修复编码的性质及构造

由于分布式存储系统大量使用廉价的磁盘构建,磁盘故障往往不可避免导致数据丢失.数据编码是一种防止数据丢失的必要容错机制.局部修复码与经典的最大距离可分(MDS)码相比,以一定的存储空间开销,能够有效提高数据修复的效率,降低网络带宽占用.为了降低该码的存储空间开销,本文研究以极图理论来描述该类编码.将存储节点与编码块抽象为二分图中的X、Y两类顶点,从而存储空间占用最小化等价于计算二分图中边数的极小值.这种求极值问题可以归结为Zarankiewicz问题.本文使用极值二分图对局部修复码进行建模与分析,并给出了相应的构造算法.     

纠删码存储系统中数据修复性能优化研究进展与展望

纠删码被广泛应用于分布式存储系统以保存在线应用的用户数据。当部分存储节点发生故障时,纠删码存储系统需使用新的存储节点替换原有失效节点,并恢复失效的用户数据。由于需要执行数据编码、传输和读写等操作,纠删码存储系统通常需要消耗较长的时间执行数据修复操作,存储的用户数据将长期处于不可靠状态。为了保障存储数据的可靠性,研究学者提出了多种数据修复性能优化方案以减少数据修复时间。本文介绍了数据修复性能优化问题,分析了各个应用场景下主要的性能瓶颈和性能优化难点,总结了提升数据修复性能的主要技术方案和研究工作,并对数据修复性能优化研究领域的未来发展方向进行展望,为纠删码存储系统设计人员准确选择适合特定应用场景的数据修复性能优化方案提供思路。     

将IRA码应用于分布式信源编码中

介绍了分布式信源编码的理论基础,说明了不规则重复累积码(IRA码)的编译码原理.重点将IRA码应用于分布式信源编码中进行仿真,与基于LDPC码的分布式信源编码进行比较.得出的仿真结果证明了IRA码与LDPC码有着接近的优异性能,且码长较长时要好于LDPC码;但编码复杂度却由O(k2)变为O(k).因此将IRA码应用于无线视频传感器网络等其他的低功耗场合中将具有更好的前景.     

复制窗口不等保护喷泉码的与或树渐进性能分析

采用与或树分析方法,结合算法的构造,推导出复制窗口不等保护算法中各类数据的译码失败概率迭代公式.从数学的角度验证算法性能.通过Matlab性能仿真,给出在不同复制因数下复制窗口不等保护算法与算法误比特率性能关系曲线.通过与基于权重的不等保护算法及拓展窗口喷泉码的渐进性能仿真结果进行对比,证明了该算法在相同译码开销下,可将保护级别提高3～4个数量级.此外,本文研究了复制因数对算法性能的影响,在不同的译码开销下,通过Matlab仿真给出复制因数与算法性能的关系曲线.     

基于Gabor滤波大型指纹数据库构建研究

大型指纹数据库的广泛应用,使得记录数量的增长和检索效率的矛盾日益尖锐,这就需要建立一种多级索引指纹数据库.文章提出使用指纹纹形、脊线数目和基于Gabor滤波的指纹特征———指纹码构建多级索引指纹数据库和在此基础上检索多级指纹数据库的方法.通过实验数据对两级和多级索引指纹数据库作比较,并作算法性能分析.     

Near-MDR codes over Z 4

In this paper, we define near-MDR （maximum distance with respect to rank） codes over the ring Z4 and prove that a linear code C over Z4 is near-MDR if and only if the torsion codes Tor（C）is near-MDS. Finally, the generator matrices of all near-MDR codes over Z4 are given.     

F4上二维最优自正交码的分类

根据四元自正交码的重量特点,研究二维最优自正交码的生成矩阵与重量分布之间的关系.通过引入二维四元码的定义向量和射影重量概念,利用Simplex码的码字构成的矩阵,建立二维最优自正交码的存在性与整数方程组的非负解之间的联系,将确定二维最优正交码的生成矩阵问题转化为求解整数方程组的非负解.对于给定码长,首先由Griesmer界确定二维最优自正交码的距离;然后,通过求解整数方程组的非负解,确定出所有二维最优自正交码的生成矩阵和重量多项式;依据二维最优自正交码的生成矩阵,利用矩阵的初等行变化、向量的坐标置换和元素的共轭变换,判断二维最优自正交码的等价性;最后,完全解决了二维最优自正交码的分类问题,给出互不等价的二维最优自正交码的生成矩阵与重量多项式.     

信息系统开发中的代码设计

针对信息系统开发中代码设计存在的不符合标准、结构不合理、内容不完全等问题，提出了严格按国家标准设计，处理好代码的可扩充性与简明性原则的统一，代码结构的合理性与稳定性原则的统一，设计内容必须包括代码校验等具体的处理意见。     

环F_2+uF_2+…+u~kF_2上的自对偶码

文章研究了环F2+uF2+…+ukF2上的自对偶码,给出了其存在的充分必要条件,并定义了环上线性码的高阶挠码,最后考察了F2+uF2+…+ukF2(k≥2)与F2+uF2上自正交码之间的关系。     

内缀强码的一个刻画

称码ＣＡ＋为强码，若对任意ｘ，ｙ，ｚ∈Ａ＊，（ｉ）ｘ，ｙｚ∈Ｃ蕴含ｙｘｚ∈Ｃ＋且（ｉ）ｙｘｚ∈Ｃ＋与ｘ∈Ｃ＋蕴含ｙｚ∈Ｃ＊；称码ＣＡ＋为内缀码，若ｘ∈Ｃ且ｙｘｚ∈Ｃ蕴含ｙｚ＝１．本文证明：ＣＡ＋为内缀强码的充要条件是对Ｃ的字母表ＡＣＡ有正整数ｋ，使Ｃ＝ＡｋＣ．此结论是对Ｃ．Ｍ．Ｒｅｉｓ类似结论的补充，亦是Ｈ．Ｊ．Ｓｈｙｒ关于有限强码同样结论的推广     

关于卷积码编码方案的研究

文章详述了纠错码理论中的卷积码的编码方案和解码方案,重点分析了它存在的缺陷,然后利用循环码的编码方案改进了卷积码的编码方案,得到了循环卷积码,提高了它编码的纠错能力。     

四维最优二元自正交码及其构造

研究了四维二元自正交码的码长与距离之间的关系,证明了参数为[15m 5,4,8m 2]及[15m 12,4,8m 6]自正交码的不存在性,从而对每个n≥8确定了最优自正交码的极小距离,再构造出相应的最优[n,4]自正交码的生成阵,计算出它们的重量多项式。     

环Fpm+uFpm上任意长度的负循环码

文章运用有限链环理论,研究了环R=Fpm+uFpm上的任意长度的负循环码,通过环R上线性码的剩余码及挠码给出了环R上长度为1的负循环码及其对偶码的结构,并分别确定了p=2和p>2时自对偶负循环码存在的充分必要条件。     

环Fp^m＋uFp^m＋…＋u^k-1Fpm上常循环码的等价性

研究了环Fp^m＋uFp^m＋…＋uk-1Fp^m上任意长度的常循环码的等价性,利用等价性给出了该环上一些常循环码的结构.     

四相差分相移键控的编码

介绍了自然码、循环码的特点及其相互关系,探讨了四进制差分相移键控方式下自然码、循环码的编码,并举例说明