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摘要
在数据规模与日俱增的背景下,网络编码成为了替代传统三副本机制的一种数据冗余机制.网络编码优势在于减少了存储成本,劣势在于节点失效时增加了系统重建带宽和响应延迟.基于热数据优先的网络编码分布式存储系统重建策略(HDFR)根据用户I/O负载优先重建热数据,使用户可以提前访问替换节点中已重建的失效热数据,这一定程度地使数据重建性能和系统响应性能得到了优化.该策略中,替换节点同时服务于重建数据流的同步写操作和用户访问数据流的读操作,这两种操作在替换节点中交替进行.相对于传统的重建策略(TR)中替换节点只服务于重建数据流的写操作,这种策略使替换节点中的I/O等待时间变长,使重建性能一定程度上削弱了.系统发生节点失效时,缩小重建窗口对于保障系统数据可靠性和可用性很有必要.本文基于上述热数据重建策略,提出了网络编码集群存储系统中基于锁机制的热数据重建策略(LHDFR),利用锁机制将写操作和读操作分割开来,使重建数据流的写操作具有更高优先级,而由此阻塞的读操作则由解码操作来代替.实验表明,相较于HDFR,LHDFR将重建性能优化了59.4%,用户访问性能优化了36.2%.
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单位暨南大学; 计算机体系结构国家重点实验室; 中国科学院计算技术研究所
