基于(k+2,k)MSR的多容错低修复带宽编码

计算机工程

基于(k+2,k)MSR的多容错低修复带宽编码

曹凯,文捷

(复旦大学计算机科学技术学院,上海 200433)

收稿日期:2017-02-22 出版日期:2018-02-15 发布日期:2018-02-15
作者简介:曹凯(1992—),男,硕士研究生,主研方向为网络通信技术;文捷,工程师、博士研究生。
基金资助:
国家自然科学基金(61672166);上海市优秀学科带头人计划项目(16XD1400200);上海市科技创新行动计划项目(16JC140 2700)。

Multiple Fault Tolerant and Low Repairing Bandwidth Coding Based on (k+2,k)MSR

CAO Kai,WEN Jie

(School of Computer Science,Fudan University,Shanghai 200433,China)

Received:2017-02-22 Online:2018-02-15 Published:2018-02-15

摘要/Abstract

摘要： 传统(k+2,k)最小存储再生码(MSR)在双节点失效的情况下,会有较高的修复带宽。为此,提出一种多容错编码方案。通过引入4个备份校验节点,使编码的上下部分均形成最小存储再生码结构。仿真结果表明,与现有的(k+2,k)MSR方案相比,该方案能降低双节点失效时的修复带宽。

关键词: 网络编码, 多容错, 修复带宽, 再生码, 最小存储再生码

Abstract: Traditional (k+2,k) Minimum Storage Regeneration Codes(MSR) have a high repair bandwidth in the event of two system nodes fail.A safe,efficient,multi-fault tolerant coding scheme is proposed for this reason.The upper and lower parts of code are both formed MSR codes structure through the introduction of four backup check nodes.Simulation results show that compared with the existing (k+2, k) MSR code scheme,this scheme can greatly reduce the repair bandwidth when two node fails.

Key words: network coding, multiple fault tolerant, repairing bandwidth, regeneration code, Minimum Storage Regeneration Code(MSR)

中图分类号:

TN919.1

曹凯,文捷. 基于(k+2,k)MSR的多容错低修复带宽编码[J]. 计算机工程.

CAO Kai,WEN Jie. Multiple Fault Tolerant and Low Repairing Bandwidth Coding Based on (k+2,k)MSR[J]. Computer Engineering.

参考文献

参考文献［1］徐光宪,徐山强,许春艳,等.基于汉明重量网络编码的广播重传算法［J］.计算机工程,2016,42(9):38-42. ［2］刘宴涛,夏桂阳,徐静,等.一种基于子树分解的组播线性网络编码算法［J］.计算机工程,2015,41(11):152-159. ［3］RASHMI K V,SHAH N B,KUMAR P V.Optimal Exact-Regenerating Codes for Distributed Storage at the MSR and MBR Points Via a Product-matrix Construction［J］.IEEE Transactions on Information Theory,2011,57(8):5227-5239. ［4］REED I S,SOLOMON G.Polynomial Codes Over Certain Finite Fields［J］.Journal of the Society for Industrial & Applied Mathematics,1960,8(2):300-304. ［5］WANG Z,TAMO I,BRUCK J.Explicit Minimum Storage Regenerating Codes［J］.IEEE Transactions on Information Theory,2016,62(8):4466-4480. ［6］张司娜,唐小虎,李杰.一类新的(k+2,k)Hadamard MSR码［J］.西南交通大学报,2016,51(1):234-237. ［7］YANG Bin,TANG Xiaohu,LI Jie.A Systematic Piggybacking Design for Minimum Storage Regenerating Codes［J］.IEEE Transactions on Information Theory,2015,61(11):5779-5786. ［8］TAMO I,BARG A.A Family of Optimal Locally Recoverable Codes［J］.IEEE Transactions on Infor-mation Theory,2013,60(8):4661-4676. (下转第91页) (上接第87页) ［9］李晨卉.应用于分布式存储系统的准循环再生码构造方案［J］.计算机工程,2015,41(3):81-87. ［10］BLAUM M,BRUCK J,VARDY E.MDS Array Codes with Independent Parity Symbols［J］.IEEE Transactions on Information Theory,1995,42(2):529-542. ［11］LI Jie,TANG Xiaohu,PARAMPALLI U.A Framework of Constructions of Minimal Storage Regenerating Codes with the Optimal Access,Update Property［J］.IEEE Transactions on Information Theory,2015,61(4):1920-1932. ［12］PAPAILIOPOULOS D S,DIMAKIS A G,CADAMBEM V R.Repair Optimal Erasure Codes Through Hadamard Designs［J］.IEEE Transactions on Information Theory,2013,59(5):3021-3037. ［13］TAMO I,WANG Z,BRUCK J.ZigZag Codes:MDS Array Codes with Optimal Rebuilding［J］.IEEE Tran-sactions on Information Theory,2013,59(3):1597-1616. ［14］GOPARAJU S,TAMO I,CALDERBANK R.An Improved Sub-packetization Bound for Minimum Storage Regenerating Codes［J］.IEEE Transactions on Information Theory,2014,60(5):2770-2779. ［15］GOPARAJU S,FAZELI A,VARDY A.Minimum Storage Regenerating Codes for All Parameters［J］.IEEE Transactions on Information Theory,2016,99(1):1-10. 编辑刘冰

[1]	陈鑫,王磊,孙中伟. 基于网络编码的车联网D2D视频分发技术研究[J]. 计算机工程, 2019, 45(2): 58-63.
[2]	王练, 张昭, 张贺, 张勋杨. 一种基于RSA的抗多重攻击安全网络编码方案[J]. 计算机工程, 2019, 45(11): 166-171.
[3]	姚玉坤,张毅,李娟. 基于网络编码的WSN机会路由优化算法[J]. 计算机工程, 2018, 44(6): 68-73.
[4]	姚玉坤,王宇,朱丽青,吕盼成. 基于无线网络编码的速率自适应协作MAC协议[J]. 计算机工程, 2017, 43(9): 87-93.
[5]	邱树伟,李英龙,袁利永. 无源感知网络中采用动态分片的IPv6数据包传递方案[J]. 计算机工程, 2017, 43(7): 100-109.
[6]	徐光宪,徐山强,许春艳,金钰博,王靖夫. 基于汉明重量网络编码的广播重传算法[J]. 计算机工程, 2016, 42(9): 38-42.
[7]	权恒星,魏学才,王漫. 基于软件定义网络的分布式文件系统设计[J]. 计算机工程, 2016, 42(5): 47-53.
[8]	汪淑娟,尹娇. 基于网络编码的VANETs高效数据分发策略[J]. 计算机工程, 2016, 42(5): 118-122,129.
[9]	刘创,王珺,杜蔚琪,刘辉. 基于网络编码的无线传感器网络多径路由模型分析[J]. 计算机工程, 2016, 42(4): 37-43.
[10]	李立,吴振强. 多播网络编码匿名通信方案研究与实现[J]. 计算机工程, 2016, 42(12): 97-101.
[11]	徐光宪,高嵩,华一阳. 基于Cat-Logistic模型的安全网络编码方法研究[J]. 计算机工程, 2015, 41(9): 150-154.
[12]	徐光宪,吴巍,周佳. 小生境遗传算法在网络编码优化中的应用研究[J]. 计算机工程, 2015, 41(8): 296-300.
[13]	夏彬,王光浩,吴越. 车载网络的索引编码技术研究[J]. 计算机工程, 2015, 41(6): 1-5.
[14]	葛卫民,朱海颖,李娟. 无线网络中TCP / NC 协议性能分析与仿真验证[J]. 计算机工程, 2015, 41(6): 71-75.
[15]	牛淑芬,王彩芬,张玉磊,曹素珍. 多源网络编码数据完整性验证方案[J]. 计算机工程, 2015, 41(3): 21-25.

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