修复树：基于纠删码的分布式存储系统中单一故障的快速修复方法

修复树：基于纠删码的分布式存储系统中单一故障的快速修复方法(中文6000字,英文PDF)
摘要——为了保证数据的可靠性，纠删码被用在了分布式存储系统中。然而，这种机制受到修复单个故障需要过多数据的问题困扰，导致网络带宽消耗太高、替换节点的计算负载过重。为了减少修复流量，研究人员指出存储和修复流量之间的权衡，并通过组合网络编码提出了再生码。然而，这种组合只关注储存终端，并且代码的构造非常复杂。因此，本文进一步将网络编码与网络结构相结合，提出了一种基于通用纠删码的修复树模型，简化了修复过程。我们的模型通过将修复计算分解并分配给树节点的方法，缓解了计算矛盾。在经过初步仿真分析和修复树性能评估后，结果表明，与传统方法相比，我们的模型可以使计算速度提高大约三倍，如果存在网络瓶颈，则可以将修复吞吐量增加一倍。对于正确的拓扑结构，它可以显著减少维修流量。我们提出了算法来跨网络拓扑生成树。最后，我们提出了扩展修复树来修复多个故障的想法。