Αξιοποίηση Κωδίκων Αποκατάστασης Σφαλμάτων Σε Κατανεμημένα Συστήματα Αποθήκευσης Υψηλών Επιδόσεων

Abstract

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι ο σχεδιασμός και η υλοποίηση ενός RAID συστήματος (RAID EC), το οποίο θα αξιοποιεί τη θεωρία των κωδίκων αποκατάστασης σφαλμάτων, και πιο συγκεκριμένα του Erasure-Code, με σκοπό την επίτευξη της βέλτιστης ισορροπίας μεταξύ ταχύτητας απόκρισης και προστασίας των δεδομένων σε ένα κατανεμημένο αποθηκευτικό σύστημα. Ένα τέτοιο RAID σύστημα μπορεί να υποστηρίζει m πλεονάζοντες δίσκους, ώστε η ζητούμενη πληροφορία να αποθηκεύεται σε n+m δίσκους και να είναι δυνατή η ανάκτησή της από οποιουσδήποτε n δίσκους. Για το σχεδιασμό και την υλοποίηση του συστήματος RAID EC χρησιμοποιήθηκε η κωδικοποίηση των Reed-Solomon από τους κώδικες αποκατάστασης σφαλμάτων Erasure Code και οι μαθηματικές θεωρίες των σωμάτων Γκαλουά (Galois fields).To RAID EC αποτελεί ουσιαστικά μια επέκταση των RAID 5 και RAID 6, η οποία προσφέρει μεγαλύτερη ασφάλεια στα δεδομένα προς αποθήκευση, αλλά και παραπλήσιους χρόνους απόκρισης επιλέγοντας τον κατάλληλο τρόπο υλοποίησης. Το RAID EC, ως ένα σύστημα που μπορεί να διαχειριστεί ένα μεγάλο όγκο δεδομένων εξασφαλίζοντας την ασφάλεια, αλλά και την αποδοτική διαχείρισή του, μπορεί να βρει εφαρμογή σε πολλά συστήματα με αυξημένες απαιτήσεις ως προς τη διαχείριση των δεδομένων τους, όπως σε server web εφαρμογών ή κατανεμημένα υπολογιστικά συστήματα.