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1、NCStore:基于网络编码的P2P备份系统计算机科学技术学院李钧指导教师陈学青摘要：随着存储设备容量的不断提升，对重要数据进行有效备份和保护的需求也在快速增长。传统的C/S模型具有高硬件需求、高维护性需求、低带宽利用率等缺点，而P2P存储模型由于具有分布式存储的特征，可以有效利用网络中的存储及带宽资源，从而提供廉价、快速、可靠的数据存储服务。在数据传输过程中使用网络编码，由于其在中间节点编码的特征，可以有效提高网络吞吐率和鲁棒性。因此，在存储系统中使用网络编码，一方面可以提高数据的可用性，另一方面，当系统中存在数据丢失需要进行数据修复时，网络编码可以有效降低修复过程中的带
2、宽开销。本文分析了存储系统中使用网络编码的参数选择，以避免网络编码带来的线性相关的问题。基于分析结果，本文设计并实现了一个使用网络编码的数据备份系统NCStore。实验结果表明,与副本及纠删码方式相比,NCStore可以降低数据修复时的传输时间。此外，使用网络编码可以保持数据可靠性的同时，降低带宽使用。关键词：网络编码P2P备份系统。Abstract:Withtheincreasingofthecapacityofharddisk,thedemandforthepreservationofimportantdataisalsoincreasingrapidly.Whilet
3、hetraditionalC/Sarchitecturesuffersfromhighcostandlowbandwidthusage,thepeer-to-peerarchitecturecanutilizethestorageandbandwidthresourceinthenetworkandthusprovidecheap,fastandreliablebackupstorage.Byusingnetworkcodingduringthedatatransmissioninthenetwork,itmaybringtwomainbenefits:theimprove
4、mentofnetworkthroughputandahighrobustness.Thereforebyusingnetworkcodinginthestoragesystem,itcannotonlyprovidehighdatareliability,butalsoreducebandwidthcostduringthedataregeneration,whendatastoredinthesystemgetslost.Inthispaper,weanalyzehowtochooseasuitablenetworkcodingschemetoavoidtheprobl
5、emoflinearindependence.Secondly,weproposeadesignofarealbackupsystemandimplementit.ResultsofexperimentinLANshow,comparedwithreplicaanderasurecodes,NCStoreconsumeslesstimefordataregeneration.Inaddition,thenetworkcodingschemecannotonlykeepthedatareliable,butsavebandwidthusageaswell.Keywords:n
6、etworkcoding,P2Pbackupsystem1IntroductionInthispaper,wefocusonthequestionthathowtosaveimportantdatainthenetworkandkeepitdurable,orreliablewithlowcost.Thesimpleprincipleofallthesolutionsisusingredundancy.Astherapidincreasingofharddiskcapacity,itiscommonthatthereisfreespaceinaharddiskinwhich
7、userscanbackupimportantdata,andthecostisacceptable.However,theharddiskissomehowvulnerablesothatthedatasavedinitmaygetlostbecauseofdiskfailure.Thus,itisnaturalthatwestoredatainotherhard-disks.OneexampleisRAID[9].RAIDisreliableandcheap,butthedatacanneverberecove
