收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于LDPC码的分布式容灾系统及其性能研究

杨明  
【摘要】:随着信息时代的来临,企业数据量正成爆炸式增长,企业的生存对数据的依赖程度越来越高。当灾难发生时,如何迅速完整的恢复数据,是当前最受工业界和学术界普遍关注的问题之一。集中式本地备份可以应对本地的不严重的错误,但当企业数据中心所在地发生地震、海啸、恐怖袭击等突发事件时,备份数据可能与原数据一样不能幸免于难。因此,当前很多重要部门和大型企业如政府部门、银行、证券中心等都在异地建有容灾中心,即对本地数据做一份在远程做一份镜像备份。这种方案可以在一定程度上保证信息数据的可靠性,但是一旦源数据与备份数据同时发生故障,信息数据就无法恢复。因此,对于某些关键的不容丢失的数据,本地数据中心+镜像备份中心的方案所提供的数据可靠性不能令人满意。 纠删码技术是容灾系统中提高数据可靠性的另一种有效手段,其较早应用于本地磁盘阵列和通信领域。它的基本思想是将数据分成若干块,通过某种编码方案,生成校验数据块。这样只需保证原数据块和校验数据块中的部分数据块可用,即可恢复信息数据。根据恢复信息数据所需要的数据块数可将纠删码分为MDS码和非MDS码。与镜像技术相比,纠删码技术可以在增加较小空间开销的情况下,为企业数据提供更高的可靠性,代价是需要编码和解码操作,造成一定的时间开销。 低密度校验码最早由Gallager于1963年在其博士论文中提出,是被证明具有优异的纠错性能的好码。但由于编译码复杂度较高,在当时的硬件条件下没能得到广泛应用,直到1996年Mackay和Neal的重新研究,才使LDPC码重新受到人们的重视。现在LDPC码已经广泛应用于通信领域,成为卫星数字视频广播DVB-S2的通用标准。鉴于其非MDS特性,本文提出一种基于最小删除列表的容错性能评估机制,对LDPC码的容错性能进行分析,与最小海明距离相比,能更好的反映出其容错能力。给出了最小删除列表的生成算法,并在Matlab下编程实现。对若干不同码长的纠删码进行了测试,分析了码长和校验数据对码字容错能力的影响。对基于纠删码机制的容灾模型和基于复制的容灾模型的性能,针对节点个数、编码效率、译码效率等参数进行了理论上的对比。结果表明,基于纠删码机制的容灾模型的数据可用性优于基于复制机制的容灾模型。提出一种基于LDPC码的容灾方案,与传统的完全备份方案以及存储节点数量较大时的RS编码方案进行对比,实验结果证明其能更好的保证企业数据安全。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 林家儒,吴伟陵;LDPC码在RICE信道中的性能分析[J];北京邮电大学学报;2004年02期
2 林国庆;陈汝伟;刘原华;王新梅;肖国镇;;素域上规则及准规则低密度校验码的构造[J];北京邮电大学学报;2009年03期
3 万福;简伟;吕一希;;LDPC译码方法研究及实现[J];通信与广播电视;2007年04期
4 芮华,徐大专;一种新的基于多级编码的差分空时调制方案[J];应用科学学报;2005年05期
5 李昂,罗汉文,陈强;基于置信传播的LDPC码译码算法[J];计算机工程;2005年20期
6 王伟祥;刘玉君;李文雄;;一种基于循环移位矩阵的LDPC码的研究[J];微计算机信息;2006年09期
7 文磊;雷菁;;LDPC码串行译码收敛性分析[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年02期
8 龚小兵;唐艳;;LDPC-COFDM的简化高阶QAM调制算法[J];科技创业月刊;2006年05期
9 施惠丰;张海滨;徐友云;;分块低密度校验码与高速部分并行译码器联合设计方案[J];上海交通大学学报;2006年05期
10 高敬伯;周曼丽;;规则低密度校验码的比特翻转解码算法研究[J];计算机科学;2006年08期
11 莫林梅;赵明生;;低密度校验码在宽带无线城域网中的应用[J];微计算机信息;2006年30期
12 潘小飞;刘爱军;张邦宁;王杭先;;LDPC迭代译码联合噪声方差估计[J];应用科学学报;2007年06期
13 卞月广;王有政;肖立民;王京;;一种LDPC码的两步混合译码算法[J];微计算机信息;2007年31期
14 温娜;徐永太;张平;;有限长LDPC码的打孔方案设计[J];北京邮电大学学报;2007年06期
15 潘小飞;刘爱军;张邦宁;;一种基于LDPC编码系统的符号同步联合信噪比估计算法[J];电子与信息学报;2008年01期
16 张晨;徐友云;俞晖;;低复杂度的基于迭代译码的LDPC编码方法[J];信息技术;2008年04期
17 徐荧;单承赣;钟磊;;LDPC码在小波压缩图像传输中的应用[J];计算机与现代化;2008年04期
18 倪俊枫;甘小莺;张海滨;徐友云;;改进的分层修正最小和LDPC译码算法及译码器设计[J];系统工程与电子技术;2008年12期
19 李强;何欢;陈瑾;;基于条件矩阵的LDPC码构造及其在MBC系统中的应用[J];军事通信技术;2008年04期
20 孔令军;肖扬;;一种无短停止距离及短环的准循环LDPC码构造方法[J];北京交通大学学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郭春梅;毕学尧;;纠删码的研究与展望[A];第二届中国科学院博士后学术年会暨高新技术前沿与发展学术会议程序册[C];2010年
2 彭成;王树鹏;贾志凯;;基于纠删码的数据消冗存储系统可靠性增强研究[A];2010年第16届全国信息存储技术大会(IST2010)论文集[C];2010年
3 孙韶辉;贺玉成;王新梅;;低密度校验码在瑞利衰落信道中性能研究[A];开创新世纪的通信技术——第七届全国青年通信学术会议论文集[C];2001年
4 王鹏;王单;童胜;王新梅;;一种消除小环的正则LDPC码的构造方法[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
5 宋挥师;张平;;两种低密度校验码译码算法的性能比较与分析[A];2004年全国通信软件学术会议论文集[C];2004年
6 陈佳杰;李晓峰;杨定胜;刘颜回;;采用ALT编码方式的新型、快速LDPC码及其性能分析[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
7 许成谦;杨兴丽;;一种简化的低密度校验码译码算法的研究[A];现代通信理论与信号处理进展——2003年通信理论与信号处理年会论文集[C];2003年
8 徐荧;单承赣;;基于LDPC码的压缩图像传输[A];计算机技术与应用进展——全国第17届计算机科学与技术应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2006年
9 陈石平;段吉海;秦志杰;杨坤;;LDPC长码编码的ASIC优化设计[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
10 罗香玉;李传佑;汪芸;;纠删码容错组的布局策略研究[A];第18届全国多媒体学术会议(NCMT2009)、第5届全国人机交互学术会议(CHCI2009)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2009)论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 颜廷苏;一些低密度校验码的构造[D];扬州大学;2009年
2 焦晓鹏;低密度校验码的构造及译码性能研究[D];西安电子科技大学;2009年
3 慕建君;低密度纠删码和网格图复杂度的研究[D];西安电子科技大学;2002年
4 陈汝伟;低密度校验码的代数构造[D];西安电子科技大学;2008年
5 马林华;误码环境下的视频信源信道编码理论与技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
6 赵传钢;LDPC码及迭代接收系统研究[D];北京邮电大学;2006年
7 艾达;视频通信抗分组丢失技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 邓勇强;基于因子图的低密度校验码关键技术研究[D];华中科技大学;2006年
9 孙蓉;删除信道与流星突发信道中的信道编码研究[D];西安电子科技大学;2008年
10 敬龙江;低密度校验码的构造和设计研究[D];电子科技大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨明;基于LDPC码的分布式容灾系统及其性能研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 高冠群;低密度校验码的性能分析及最小和算法[D];西安电子科技大学;2011年
3 郭赵强;低密度校验码二部图构造算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 郑飞龙;低密度校验码中几类消环算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
5 周之恒;用于容灾系统的纠删码技术研究[D];上海交通大学;2010年
6 陈宝纯;基于纠删码与HDFS的云文件系统[D];吉林大学;2012年
7 闫雅莉;基于围长搜索的LDPC码构造算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
8 周松;面向数据密集型超级计算的基于纠删码的容错存储技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 刘洁;多载波系统中基于响应相关性的低密度校验码研究[D];南京邮电大学;2013年
10 王士喜;无线传感器网络路由协议与编码的研究[D];西安电子科技大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 记者 张强 通讯员 林利栓 李筱梅;嫦娥二号测控系统实现四大技术突破[N];科技日报;2010年
2 通讯员 黄维佳 记者 刘志伟;我国创光通信单波超长距离新纪录[N];科技日报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978