分布式协作冗余复制存储机制.pdfVIP

计算机科学2004Vo1．31N~-．12 DCR2S：分布式协作冗余复制存储机制 周 旭 卢显良 魏青松 (电子科技大学计算机学院 成都610054) 摘 要 文件复制和编码校验是分布式文件容错 中常用的方法。结合两者的优点，本文提出了一种分布式协作冗余复 制存储机制 (DCR。S)。DCR0S通过X0R校验文件实现 了分布在不 同主机上的多个文件之 间的相互协作，使得 各个文 件不仅可以通过复制冗余复本来提高自身的客错抗毁性能，并且可以通过检验文件协助其他文件提高容错性 ，既提高 了单个文件的容错性能，更大大提 高了一组文件的整体客错性 能。本文对DCR0S的原理进行 了图论表述 ，给 出了概 率 计算公式，定量地分析 了DCRS的容错性能。通过计算比较 ，DCR0S的容错性能远高于完全复制。 关键词 分布式，容错，冗余，协作，图论，校验 DCR S：DistributedCooperativeRedundancyReplicationStorageM echanism ZhouXu LUXian--Liang WEIQing-S·ong (DepartmentofComputerScienceofUEST ofChina。Chengdu610054) Abstract Filereplicationandcodingaretwocommon methodusedin fault—tolerance0 distributedfilesystems． Combiningtheadvantageofreplicationandcoding，thispaperpresentsanoveldistributedcooperativeredundancy replicationstoragemechanism (DCR。S)．ByusingXOR coding，DCR。Smakesagroupoffileswhichdistributeda． mongdifferenthostscooperative，SOthatnotonlyasinglefileinthegroupcanusingXOR filestoimproveitsown availability，butalsothetotalavailabilityofthewholegroupcanbeimprovedgreatly．Underthegraphtheoryde． scriptionofDCR。S。authorgivesaquantitativeanalysistoDCR。S’perIormance．Comparingtocompletereplication method。DCR。Shasmuchhigherfault—toleranceperformance． Keywords Distributed，Fault—tolerant，Redundancy，Cooperative，Graphtheory，X0R 的多个拷贝)，同时还与其他一个或多个文件(协作文件)生成 1 引言 XOR校验文件。这些复本文件和校验文件被分布在系统中不 随着现代网络技术的不断发展以及计算机存储计算能力 同的机器上。这样，即使一个文件所有的原始复本都不可获 的不断提高，使得在广域网内集合大量计算机的存储资源，构 得，仍然可以使用协作文件和校验文件通过计算恢复文件数 建大规模的分布式网络文件存储系统成为可能。目前，很多研 据，实现比单纯复制更好的文件容错性能。 究机构和公司都提出了各 自不同的分布式网络文件系统结 本文第2节介绍DCR。S的基本原理；第3节分析DCRS 构，其 中 比较 著 名 的 有 FreeHeaven[!]，Farsite[z]，0． 的容错性能；最后是结论和未来的工作。 ceanStorer，FTDSSE‘和 PASTE。等 。