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OceanStore系统的故障检测和修复 姜大光 北京化工大学信息科学与技术学院，北京 （100029 ） 摘 要：本文主要讨论CoeanStore[1][2] 系统目前使用不同类型的故障检测和修复技术，主要包括 自身海量存储服务器本地的片断修复，服务器失效的Tapestry[3][4]发现，以及单独片断的分布式 检测和修复。假如一个OceanStore存储服务器发现错误，服务器将请求失败的片断区块，然后 重新建立片断区块，修复丢失的片断。Tapestry可以使用一种服务器驱动和信息的组合去快速发 现额外的故障。片断的分布式修复方案有四个基本类型，分别是非信任的被动发现故障、非信 任的主动发现故障、信任的被动发现故障和信任的主动发现故障。 关键词： OceanStore,故障检测，故障修复，片断，tapestry 中图分类号：TP309.3 文献标识码：A [5][6] PlanetLab 是一种计算服务“覆盖网络” ，也是开发全新互联网技术的开放式全球性测试 实验平台，旨在为互联网增加一层智能化和适应力。目前PlanetLab 上运行的项目之一是 OceanStore （海量存储），OceanStore 是由加州大学伯克利分校负责的一个PlanetLab研究项目， 可以利用软件把方法数据文件分割成许多微小的加密片断，然后存储在全球ISP拥有的众多Web 服务器中。像OceanStore这样庞大的冗余存储网络可以使人们在任何地方方便地访问数据，而 且能使灾难恢复达到前所未有的水平。如果多台计算机或服务器崩溃，OceanStore能利用以多 群集方式存储在其他服务器上的数据重建信息。OceanStore在把每个文档分割成片断并通过 Internet随机存储在整个网络之前给它分配一个全球唯一标识（GUID ），从而可以跟踪文档。 1. 存储服务器本地的片断修复 目前市场上的一些存储方式经常造成存储数据的丢失，OceanStore[7][8]档案存储服务器能通 过它存储的数据进行慢慢扫，使用片断密码自动检测特征值保证数据被正确存储。当前系统一 个非常有用的功能就是自己维护的算法，假如一个错误被检测出来，服务器仅仅需要从档案请 求失败的片断的具体区块，然后修复这个区块，同时能再创建丢失的片断。我们当然不希望存 储媒体频繁地出现错误，所以扫描数据的工作相当长的时间才执行一次。起点特征的使用允许 内部环行在没有系统中其他部分的情况下改变结构。我们希望在将来将有更多方面可以进行自 动维护。 复制品被广泛分布提高系统的耐久性，使本地维修过程复杂化，一个紧密地相关的问题是 管理相关接点的资料库，因为寻址的值是由必威体育官网网址的序列数字命名 （全球性独特的标识符或称为 GUID ），我们需要可能使用唯一GUIDs 执行消息地点直接地独立发送对象的基础设施，另外, 发 送层数应该陈列确定地点, 对象应该被找出如果他们存在网络中的任何地方。 一个存储磁盘存储一个PB （1PB=1024TB ）的数据，拥有2.5GB 的网络带宽，完全独享所 有的2.5GB 网络带宽，执行一次扫描至少需要37 天，这么长的的时间是不能接受的。这样在一 个数据存储服务器上存储数据的数量是由网络带宽决定的，而不是它的存储容量。通过使用 100 -1- 块10TB 的磁盘代替一个1PB 的磁盘，本地服务器37 天的扫面周期可以进行数据的维护，但是 仅仅需要网络带宽的百分之一。 2. 二、Tapestry 的指针修复 Tapestry 是一个路由和存储位置系统，是使用分布式的IP 覆盖网络，它的容错结构可以跟 踪因特网中每一个对象的位置，Tapestry 有两个主要功能：路由表和分布式目录服务。 我们假定一个网络，网络中由4* 109 个用户，每个用户使用一台计算机并存储8GB 的数据， 数据被分成3KB 的区块，每个区块又