[論文レビュー] A Framework of Constructions of Minimum Storage Regenerating Codes with the Optimal Update/Access Property for Distributed Storage Systems Based on Invariant Subspace Technique.

Jie Li, Xiaohu Tang+1 more|arXiv (Cornell University)|Nov 20, 2013

Advanced Data Storage Technologies被引用数 3

ひとこと要約

本稿では、不変部分空間技術を用いて、2つのパリティノードを備えたシステム的最小ストレージレグレネーティング（MSR）コードを構築する汎用フレームワークを提示する。この手法により、最適なアクセスおよび更新特性が達成され、与えられたノードストレージ制約下で、これまでに知られている中で最大の数のシステム的ノードを有する新しいコードが得られる。また、既存のいくつかの優れたコードが、特別なケースとして包含される。

ABSTRACT

In this paper, we present a generic framework for constructing systematic minimum storage regenerating codes with two parity nodes based on invariant subspace technique. Codes constructed in our framework not only contain some best known codes as special cases, but also include some new codes with good properties such as the optimal access property and the optimal update property. In addition, to the best of our knowledge, two of the new codes have the largest number of systematic nodes with the optimal update property for given store capacity of an individual node.

研究の動機と目的

• 2つのパリティノードを備えたシステム的最小ストレージレグレネーティング（MSR）コードを統一的に構築するフレームワークを開発すること。
• 分散ストレージシステムにおける最適な更新およびアクセス特性を達成すること。
• 与えられたノードストレージ容量下で、より多くのシステム的ノードをサポートするように既存の構成を拡張すること。
• 既知の高性能なMSRコードを、単一の理論的枠組み内での特別なケースとして統合すること。

提案手法

• フレームワークは、分散ストレージシステムのコード構成を体系的に設計するために不変部分空間技術を採用する。
• 不変部分空間から導かれる代数的構造を活用することで、最適な更新およびアクセス特性を保証する。
• この手法により、既存の構成が一般化され、スケーラビリティが向上した新しいコードの導出が可能になる。
• 特定の線形変換に対して不変であることを保つ部分空間の数学的性質に基づくフレームワークが構築される。
• 最適な修復効率を維持しながら、2つのパリティノードを有するコードの明示的構成が可能になる。
• このアプローチは、最小限の修復帯域幅およびアクセスオーバーヘッドを有するコードの理論的分析と実装の両方を支援する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 最適な更新およびアクセス特性を有するシステム的MSRコードを構築する統一的なフレームワークをどのように設計できるか？
• RQ2 固定されたノードストレージ容量下で、最大の数のシステム的ノードを有するMSRコードを構築するために、どのような代数的構造が必要か？
• RQ3 このフレームワーク内で、既知の高性能なMSRコードを特別なケースとして導出できるか？
• RQ4 不変部分空間は、分散ストレージシステムにおける最適な修復効率を達成するためにどのように寄与するか？

主な発見

• 提案されたフレームワークは、2つのパリティノードを備えたシステム的MSRコードを構築し、最適な更新およびアクセス特性を達成する。
• 既知の最良の性能を示す複数のMSRコードが、提案されたフレームワークの特別なケースとして示された。
• フレームワークにより、スケーラビリティが向上した新しいコードが得られ、与えられたノードストレージ容量下で、これまでに知られている中で最大の数のシステム的ノードをサポートする。
• 新たに構築された2つのコードは、同じストレージ制約下で、報告された中で最高の数のシステム的ノードを有する最適な更新特性を達成している。