检索结果-内蒙古大学图书馆

中南大学学报（自然科学版） 2013年第12期44卷 4894-4902页

作者：肖宜龙范明钰王晓京蒋海波电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都610054 中国科学院成都计算机应用研究所四川成都610041

针对无人值守传感器网络的数据存储可靠性问题,提出一种实现简单、性能高效的分布式存储算法。算法采用定向随机游走规则,将网络中的k个源数据包传递到网络中所有的n个节点,网络中的每个节点按一定的概率接收一个新到达的源数据包并将... 详细信息

针对无人值守传感器网络的数据存储可靠性问题,提出一种实现简单、性能高效的分布式存储算法。算法采用定向随机游走规则,将网络中的k个源数据包传递到网络中所有的n个节点,网络中的每个节点按一定的概率接收一个新到达的源数据包并将其异或到之前存储的存储数据包中。数值实验表明:存储过程完成之后,即使有部分传感器节点损坏,Sink节点只要收集到任意k+ε,ε≥8个存储数据包,就能计算出原来的k个源数据包;与相关文献提出的基于LT码的方法相比,本算法节省存储过程中各传感器节点约61%的通信成本,同时降低Sink节点约40%的访问成本,具有较好的应用潜质。

关键词：无人值守传感器网络数据存储分布式存储算法随机游走

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无人值守传感器网络的低通信成本存储算法

引用

计算机应用研究 2013年第7期30卷 2151-2155页

作者：肖宜龙王晓京吴跃范明钰蒋海波电子科技大学计算机科学与工程学院成都611731 中国科学院成都计算机应用研究所成都610041

针对无人值守传感器网络的数据存储问题,提出了一种低通信成本的分布式数据存储算法。算法采用步数为cn的定向随机游走机制,将网络中的k个源数据包按照一定的接收概率分散存储到了网络中所有的n个节点,在每个节点形成了一个存储数据包... 详细信息

针对无人值守传感器网络的数据存储问题,提出了一种低通信成本的分布式数据存储算法。算法采用步数为cn的定向随机游走机制,将网络中的k个源数据包按照一定的接收概率分散存储到了网络中所有的n个节点,在每个节点形成了一个存储数据包。实验表明,基于该算法的存储过程完成之后,即使有部分传感器节点损坏,sink节点只要随机收集到k+ε(ε≥10)个存储数据包,就能成功计算出原来的k个源数据包。与具有代表性的基于LT码方法相比,该算法在节约sink节点访问成本的同时,也将网络的通信时间复杂度从O(n ln n)降到了O(n),具有良好的应用潜质。

关键词：无人值守传感器网络数据存储分布式存储算法随机游走

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随机化数据冗余方法及其在存储系统中的应用

随机化数据冗余方法及其在存储系统中的应用

引用

作者：肖宜龙电子科技大学

学位级别：博士

利用网络分布式存储系统存储大数据已成为数据存储技术的发展趋势。网络分布式存储系统通常由数量众多的存储节点构成，由于人为或自然灾难的不可避免性，或是存储节点本身的低可靠性，常常会发生部分存储节点损坏或是无法及时使用的情... 详细信息

利用网络分布式存储系统存储大数据已成为数据存储技术的发展趋势。网络分布式存储系统通常由数量众多的存储节点构成，由于人为或自然灾难的不可避免性，或是存储节点本身的低可靠性，常常会发生部分存储节点损坏或是无法及时使用的情况。而这一旦发生，存储其中的重要数据就会丢失或是不可用，造成极大的损失。因此，为了保证存储数据的安全性和可靠性，将数据冗余方法引入网络分布式存储系统成为一种必然。已有的数据冗余方法，如基于复制的数据冗余方法，基于阵列码的数据冗余方法等均存在种种不足，或者是存储冗余度过高，或者是容错能力有限，无法满足网络环境下分布式存储系统的需求。针对这一问题，本文首次以随机矩阵理论为基础，提出了一类新的数据冗余方法，称之为随机化数据冗余方法，并研究了其在两类具体的网络分布式存储环境——分布式数据容灾存储和传感器网络数据存储环境下的应用。本文的主要研究成果包括以下几个方面： 1．提出了性能优异的随机化数据冗余方法。容错能力高、存储冗余度低、运算速度快、修复带宽低是网络环境下的分布式存储系统对数据冗余方法的需求。现有的数据冗余方法往往无法同时满足这些需求。本文以二元域上的随机矩阵为基础，提出了一类新的能满足上述需求的随机化数据冗余方法，给出了详细的文件存储、读取、以及修复算法。在本文提出的随机化数据冗余方法中：由源文件得到冗余文件、由冗余文件恢复出源文件均基于构造好的随机矩阵完成；随机矩阵满秩的高概率性质保证了冗余方法的高容错能力和低存储冗余度；同时，源文件和冗余文件之间的转换只依靠异或运算进行，降低了计算复杂度，提高了文件的处理速度；另外，随机矩阵的稀疏性也使得修复丢失的部分冗余文件数据所需的修复带宽有效降低； 2．提出了基于随机化数据冗余方法的低冗余度数据容灾方案。数据容灾方案是网络分布式数据容灾存储系统抵御大规模存储节点损毁，保证数据生存能力的有效手段。传统的容灾方案通常以复制冗余方法为基础，以高存储空间代价换取一定的容灾能力。本文在随机化数据冗余方法的基础上，提出了一类具有低存储冗余度的数据容灾方案。与复制容灾方案相比，本文方案在提供相同容灾能力的前提下，可将系统的存储空间代价降到近似的理论最小值。本文方案的可行性和有效性在相关实验中得到了验证。 3．以随机化数据冗余方法为基础，提出了适用于无人值守传感器网络的具有低通信成本和低访问成本的分布式存储算法。无人值守传感器网络可以看作是一类没有路由表的特殊网络分布式存储系统，其目的在于感知数据并将感知到的数据可靠地存储在整个网络中。本文以随机化数据冗余方法为基础，并与定向随机游走机制相结合，提出了适用于无人值守传感器网络的分布式存储算法。采用本文算法：可以有效地将网络中k个数据节点感知到的k个源数据包存储到网络所有的n个节点中（n> k），形成n个存储数据包。当存储过程完成之后，即使有部分节点损坏而导致存储其中的存储数据包丢失，用户也能通过从任意k+12个以上未损坏节点的存储数据包还原出原来的k个源数据包。与具有代表性的基于LT码的算法相比，本文算法将存储过程中每个源数据包在网络中的通信次数从约nlnn降到了约n；同时，本文算法也将存储完成之后，用户为获取源数据包而需要访问网络节点的个数从大于k+100降到了约k+12。本文算法的可行性和有效性在数值实验中得到了验证。

关键词：分布式存储数据冗余随机矩阵容灾系统无人值守传感器网络

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