Low recovery-overhead erasure codes based on multi-hierarchical check

Low recovery-overhead erasure codes based on multi-hierarchical check
Deng Wenjiea,b
Hong Tieyuana,b
Tang Dana,b
Wang Xiea,b
a. School of Software Engineering, b. Sichuan Province Informationization Application Support Software Engineering Technology Research Center, Chengdu University of Information Technology, Chengdu 610225, China

摘要

With the practical application of erasure codes in distributed storage systems, erasure codes provide better storage efficiency for storage systems, but when nodes are lost, more network transmission bandwidth overhead compared with traditional replica technology becomes a key factor causing system performance bottlenecks. In order to solve the impact of high bandwidth overhead of MDS coding on system performance, a new type of coding scheme, packet coding, is applied in distributed storage systems. Compared with traditional MDS coding, it can effectively reduce the amount of data transmission during node repairing, thus reducing the network bandwidth demand. This paper proposed a HLRC(hierarchical local repair codes) based on the hierarchical expansion of Pyramid codes. HLRC introduced a hierarchical coding model compared to LRC, which constructed the original data blocks as a coding matrix, and coded according to the hierarchical levels to generate local checksum blocks with different ranges of data blocks. Each hierarchy contained a different number of data blocks, which ensured low repair cost and high storage efficiency when repairing nodes. HLRC had additional checksum block redundancy compared to Pyramid codes, which reduced the recovery overhead in the event of checksum block errors and multi-node errors. Experimental results in a Ceph-based distributed storage system show that HLRC can reduce single-node repair overhead by up to 48.56% and multi-node repair overhead by up to 25% compared to Pyramid codes and other packet codes.

基金项目

四川省科技厅重点研发项目(2022YFG0037,2022YFG0033)

出版信息

DOI: 10.19734/j.issn.1001-3695.2023.08.0399
出版期卷: 《计算机应用研究》 Printed Article, 2024年第41卷 第5期
所属栏目: Algorithm Research & Explore
出版页码: 1441-1447
文章编号: 1001-3695(2024)05-023-1441-07

发布历史

[2023-11-14] Accepted Paper
[2024-05-05] Printed Article

引用本文

邓文杰, 洪铁原, 唐聃, 等. 一种基于多层次校验的低恢复成本纠删码 [J]. 计算机应用研究, 2024, 41 (5): 1441-1447. (Deng Wenjie, Hong Tieyuan, Tang Dan, et al. Low recovery-overhead erasure codes based on multi-hierarchical check [J]. Application Research of Computers, 2024, 41 (5): 1441-1447. )

关于期刊

  • 计算机应用研究 月刊
  • Application Research of Computers
  • 刊号 ISSN 1001-3695
    CN  51-1196/TP

《计算机应用研究》创刊于1984年,是由四川省科技厅所属四川省计算机研究院主办的计算技术类学术刊物。

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