基于简单再生码的分段编码方案

简单再生码将可容多错的RS纠删码与简单的异或运算相结合,在达到容忍任意n－k个节点故障可靠性的基础上,可以实现对单个失效节点的高效快速修复。对简单再生码的失效节点修复过程进行改进,提出一种新的基于简单再生码的分段编码方案,将f个具有相同下标的编码块分成两段,将每段中的编码块进行异或操作,生成一个新的校验块。对该方案的存储开销、磁盘读取的开销以及修复带宽开销进行性能分析和仿真实验,结果表明提出的基于简单再生码的分段编码方案在增加少量存储开销的同时,其修复带宽和磁盘读取的开销性能有了很大程度的优化,进一步验证了改进方案的正确性和有效性。     

基于(k+2,k)MSR的多容错低修复带宽编码

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。     

图因子分解的故障节点快速修复

为了提高分布式存储系统中故障节点的修复效率, 提出一种新的部分重复(fractional repetition, FR)码的构造算法. 该算法利用完全图的因子分解进行构造, 称为CGFBFR (complete graph factorization based FR)码. 该算法首先对完全图进行因子分解, 分解完成以后确定完全图的因子分解个数, 根据需要存储数据块的重复度来选择完全图的因子个数, 将完全图选中的因子所有顶点当做分布式存储系统中需要存储的数据块, 然后对选中因子图的边进行标记, 标记的边当做分布式数据节点进行存储. 最后根据选中的因子的顶点和边生成编码矩阵, 在分布式存储系统中按照编码矩阵中的数据对数据块分别进行存储. 实验仿真结果显示, 本文提出的一种新的部分重复码构造算法, 与分布式存储系统中的里所(reed-solomon, RS)码、简单再生码(simple regenerating codes, SRC)以及最新的循环可变部分重复(variable fractional repetition, VFR)码相比, 在系统修复故障节点时, 能够快速地修复故障节点, 有效降低了故障节点的修复带宽开销、修复局部性、修复复杂度, 而且构造过程简单, 同时可以灵活选择构造参数, 广泛适用于分布式存储系统中.     

自适应可分解部分重复码的扩展构造

部分重复(Fractional Repetition, FR)码能够实现精确无编码修复,修复复杂度低且修复带宽成本小。在动态分布式存储系统中,要求FR码的节点存储开销和数据块重复度会随机动态变化。为了使FR码更灵活地适应动态分布式存储系统,该文提出利用超图实现自适应可分解FR码的扩展构造方法。具体地,建立超图中边和顶点与FR码中节点和数据块的对应关系,通过增加或删除超图中对应边和顶点,实现超图的扩展构造,进而得到存储系统规模和存储文件规模变化时自适应可分解FR码的扩展构造。基于这种方法,能够扩展构造出给定参数范围内所有自适应可分解FR码,列举了存储节点数20以内的所有参数。自适应可分解FR码与常见的简单再生码(Simple Regenerating Codes, SRC)和RS(Reed-Solomon)码相比,在修复局部性和修复带宽开销方面具有一定优势。     

一种基于网络编码的云存储系统

存储空间、修复带宽和更新带宽是云存储系统的3个重要指标,系统设计往往需要在这些性能度量之间取折衷。为了降低存储空间、修复带宽、更新带宽以及系统复杂度,文中提出了一种基于网络编码的云存储系统。该系统结构为m*n数据阵列的形式,n列表示n个存储节点,其中k个节点用于存储原始数据,称为系统部分;另外(n－k)个节点用于存储校验字符,称为非系统部分。数据阵列的m行对应m个系统形式的(n,k)最大距离可分(MDS)码,每个源数据符号只参与它所在行的编码,不参与其他行的编码,这种系统结构大幅降低了编译码的复杂度。该系统可以承受最多(n－k)个节点的失效,此外,当单节点失效时,由于使用了系统形式的MDS码,可以使用干扰对齐技术进一步缩减修复带宽。与现有的某些云存储系统相比,该系统明显降低了存储空间、修复带宽和更新带宽等资源消耗,性能得到大幅提升。     

基于Harary图生成树的部分重复码构造

针对部分重复码的有效修复问题,本文基于Harary图生成树构造出了一种新型的部分重复(Fractional Repetition based on Spanning trees of Harary graph,FRSH)码.实验结果表明,相较于现有的里所(Read-Solomon,RS)码和简单再生码(Simple Regeneration Codes,SRC),FRSH码在修复带宽开销、修复局部性等方面得到了更低的开销,且改善了修复效率,并将故障节点的修复时间缩短.     

异构去中心化存储中的LRC-RS混合编码

为解决去中心化存储中应用相同参数的低码率RS(Reed-Solomon codes)码导致的修复带宽较高和稳定节点资源浪费的问题,提出LRC-RS混合编码的编码策略.通过将节点按可信度分类,让高可信节点使用LRC编码,低可信节点使用低码率的RS编码,降低修复带宽和减少稳定节点存储开销.理论联系实验结果表明,在同等的冗余...     

与副本结合的部分再生码

n,k,d)再生码允许存储节点传送所存数据的线性组合以及增加修复入度d,显著地降低了修复带宽,但是引入了更多的参与节点数及磁盘I/O。针对这一不足,提出了一种将复制方式与再生码结合的(n,k,d,λ,θ)部分再生码,并得到了与再生码类似的阈值函数和2个特殊点——最小存储量点和最小修复带宽点。部分再生码可以综合利用修复入度d和副本因子θ同时降低修复带宽和磁盘I/O。当所有的节点存储量相等时,部分再生码的单点修复带宽和磁盘I/O均优于再生码。定量比较的结果也显示,在最小存储量点,部分再生码比再生码有更低的平均修复带宽和平均磁盘I/O;在最小修复带宽点,部分再生码有更低的平均磁盘I/O以及与再生码相近的平均修复带宽。更重要的是,部分再生码适用于d≤n－2的所有情形。     

一类精确修复多个错误的Suh-Ramchandram码*

再生码因能有效的减少修复带宽更适用于分布式存储系统。利用干扰对齐技术,对于任意的参数 满足 且 ,Suh和Ramchandram构造了一类修复一个失效节点时,可达到最优修复带宽的最小存储再生码。 Chen和Shum证明了对于参数满足 的Suh-Ramchandram再生码,可以合作修复多个失效节点。基于Suh-Ramchandram再生码,给出了参数为 的编码结构,并说明这种参数为 的最小存储再生码为一类可修复多个失效节点的Suh-Ramchandram 再生码,而且这类码在修复单个或多个节点的失效时均可达到最优的修复带宽。     

基于简单再生码的带宽感知的分布式存储节点修复优化

分布式存储系统为保证可靠性会采用一定存储冗余策略如多副本策略、纠删码策略.纠删码相对于副本具有存储开销小的优点,但节点修复网络开销大.针对修复网络开销优化,业界提出再生码与以简单再生码为代表的局部可修复码,显著降低了修复网络开销.然而,现有基于编码的分布式容错存储方案大都假设节点处于星型逻辑网络结构中,忽略了实际的物理网络拓扑结构和带宽信息.为实现拓扑感知的容错存储优化,相关研究在纠删码和再生码修复过程结合网络链路带宽能力,建立树型修复路径,进一步提高了修复效率.但由于编码和修复过程的差异性,上述工作并不适合于简单再生码修复.针对该问题,本文结合实际物理网络拓扑结构,将链路带宽能力引入到简单再生码的修复过程中,对带宽感知的简单再生码修复优化技术开展研究.论文建立了带宽感知节点修复时延模型,提出了基于最优瓶颈路径和最优修复树的并行修复树构建算法.并通过实验对所提算法性能进行了评估.实验结果表明,与星型修复方式相比,论文所提算法有效地降低了节点修复时延,提高了修复效率.     

变长检错码

本文提出变长错误模型和变长错误检错码的概念，具体给出两类变长检错码，分析了其检测变长错误的能力，并介绍了其在计算机病毒防治中的实际应用．     

CONVOLUTIONAL CODES FOR PHASE-MODULATED CHANNELS

Abstract

The use of Lee-metric makes it possible to construct convolutional codes which utilize the fact that in a nonbinary phase-modulation scheme certain symbol errors are less probable than others. In this paper the use of the Lee-metric in constructing convolutional codes is studied, a class of optimal convolutional codes is defined and the results of a computer search for finding memory length two optimal codes is presented.     

PHASED ERROR CORRECTING PERFECT CODES

Abstract

Random errors increase with the increase in word length. The random errors which are spread over the word in blocks of suitable lengths are defined as phased errors. Correction of phased errors is considered, and special types of codes correcting double phased errors that are perfect in the sense that they correct all single and double phased errors and no others ate systematically defined and studied. Decoding algorithms, nonbinary extensions, modifications, weight enumerators and generalizations for correcting more than two phased errors are also investigated.     

ADJACENT-ERROR CORRECTING BINARY PERFECT CODES

Abstract

A new type of codes that correct only a given number of adjacent errors in the binary case have been introduced in this paper. These codes are adjacent-error correcting perfect and form a doubly infinite class, i.e., for a given number of adjacent errors these exist for different lengths as also for different number of adjacent errors these can be developed for specific lengths.     

LINEAR CODES HAVING A SUB-BLOCK STRUCTURE

Linear codes having a sub-block structure are discussed. A substitute method of constructing codes capable of detecting and correcting combinations of error patterns in various sub-blocks is given. Codes where error-correction capabilities are determined in terms of various sub-blocks of the word length are introduced.     

并发代码的继承问题

文献[1]提出了一种新的刻划并发行为的方法.本文继续讨论这种方法在面向对象的程序设计中是如何解决并发代码在继承过程中的冲突问题的.     

RLL码的计算机辅助设计

本文着重讨论计算机辅助设计RLL码的具体实现问题.该过程首先根据RLL码两个参数d,k确定一个编码率p/q,然后构造出RLL码的高阶状态转换-输出符号矩阵并求相应的近似特征向量.最后通过状态分裂和状态归并过程,即可得到一个满足d,k约束的编码输出表.其中状态转换-输出符号矩阵为实现计算机辅助设计RLL码提供了有效的数据结构,而且要优化RLL码编码器,就必须有选择地进行状态分裂.     

AMERICAN CODES: A BOOK REVIEW

The auto-correlation function of a shift register sequence as used in cryptology does not correspond to the classical statistical definition. The aim of this paper is to point out the differences and some relations between those twin concepts.