Un nuevo método para reconstruir datos considerando el factor de conjunto de nodos proveedores seleccionados en un sistema de almacenamiento distribuido
Autores: Ye, Miao; Zhang, Qinghao; Wei, Ruoyu; Wang, Yong; Deng, Xiaofang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un nuevo método para reconstruir datos considerando el factor de conjunto de nodos proveedores seleccionados en un sistema de almacenamiento distribuido
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistema de almacenamiento distribuido
Código de borrado
Mecanismo de reparación
Fallo de nodo
Reconstrucción de datos
Red Definida por Software
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
En el sistema de almacenamiento distribuido, cuando los datos necesitan ser recuperados después de una falla en el nodo, el método de redundancia de código de borrado ocupa menos espacio de almacenamiento que el método de múltiples copias. En la actualidad, el mecanismo de reparación que utiliza el código de borrado para reconstruir el nodo fallido solo considera la mejora del ancho de banda de enlace en la tasa de reparación y no considera el impacto de la selección del conjunto de nodos proveedores de datos en el rendimiento de la reparación. Se diseña un método de reconstrucción de datos de fallo de nodo único basado en la Red Definida por Software (SDN) utilizando el método de código de borrado para resolver los problemas anteriores. Este método recopila el estado del enlace de red a través de SDN, establece un modelo de toma de decisiones multiatributo del conjunto de nodos proveedores de datos basado en el rendimiento del nodo, y determina los nodos proveedores de datos que participan en la provisión de datos a través del método del punto ideal. Luego, el problema de recuperación de datos de un solo nodo con falla se modela como el problema de optimización de un árbol de reparación óptimo, y se diseña un algoritmo genético híbrido para resolverlo. Los resultados experimentales muestran que bajo la misma escala de código de borrado, después de seleccionar los nodos del conjunto de nodos proveedores de datos, en comparación con la topología de árbol tradicional y la topología de estrella, la distribución de retraso de reparación del método de reparación de nodo de fallo único diseñado para un sistema de almacenamiento distribuido se reduce en un 15% y un 45% respectivamente, y el flujo de reparación se acerca a la topología de estrella, lo que se reduce en un 40% en comparación con la reparación de árbol tradicional.
Descripción
En el sistema de almacenamiento distribuido, cuando los datos necesitan ser recuperados después de una falla en el nodo, el método de redundancia de código de borrado ocupa menos espacio de almacenamiento que el método de múltiples copias. En la actualidad, el mecanismo de reparación que utiliza el código de borrado para reconstruir el nodo fallido solo considera la mejora del ancho de banda de enlace en la tasa de reparación y no considera el impacto de la selección del conjunto de nodos proveedores de datos en el rendimiento de la reparación. Se diseña un método de reconstrucción de datos de fallo de nodo único basado en la Red Definida por Software (SDN) utilizando el método de código de borrado para resolver los problemas anteriores. Este método recopila el estado del enlace de red a través de SDN, establece un modelo de toma de decisiones multiatributo del conjunto de nodos proveedores de datos basado en el rendimiento del nodo, y determina los nodos proveedores de datos que participan en la provisión de datos a través del método del punto ideal. Luego, el problema de recuperación de datos de un solo nodo con falla se modela como el problema de optimización de un árbol de reparación óptimo, y se diseña un algoritmo genético híbrido para resolverlo. Los resultados experimentales muestran que bajo la misma escala de código de borrado, después de seleccionar los nodos del conjunto de nodos proveedores de datos, en comparación con la topología de árbol tradicional y la topología de estrella, la distribución de retraso de reparación del método de reparación de nodo de fallo único diseñado para un sistema de almacenamiento distribuido se reduce en un 15% y un 45% respectivamente, y el flujo de reparación se acerca a la topología de estrella, lo que se reduce en un 40% en comparación con la reparación de árbol tradicional.