基于网络编码存储系统中的远程检测.doc

基于网络编码的存储系统中的远程检测 远程数据检查 (RDC) 是一种技术，客户端可以建立外包在不受信任的服务器上的数据保持不变的随着时间的推移。RDC 是有用的作为一种预防工具，允许客户端定期检查是否数据已被破坏，以及修复工具每当检测到已损坏。最初提议在单个服务器的上下文中，RDC 后来扩大到在依靠复制和擦除编码，数据存储在多个服务器冗余的分布式的存储系统中验证数据的完整性。 最近，一种技术提出了添加冗余基于网络编码技术，由于其显著低通信开销来修复损坏的服务器提供有趣的权衡。不同于以往关于 RDC 侧重于预防阶段的成本最小化的工作，我们采取整体上来看，主动调查的 RDC 计划依靠网络编码，以预防和修复阶段合并的成本最小化的分布式系统。我们建议 RDC 数控、 安全和高效 RDC 水印的网络编码为基础的分布式的存储系统。RDC 数控缓解源于网络编码的基本原则的新的攻击。这项计划是能够保持在对抗性设置维修组件通过网络编码在一个良性的设置的最小的通信开销。我们执行我们的计划和实验表明它是计算上的开销为客户端和服务器 类别和主题描述符 H.3.2 [信息存储和检索]： 信息存储 ； E.4 [编码和信息理论]： 差错控制编码 一般条款 安全性，可靠性，性能 关键字 远程数据检查，网络编码，归档存储，安全，分布式存储系统、 重放攻击、 污染攻击 1. 介绍 远程数据检查 (RDC) 已被证明是有价值的技术，（作为一个验证程序） 的客户端可以更加有效的确立是不受信任的服务器上存储的数据保持不变的随着时间的推移。 这种保证是必须确保数据外包在数据中心或云存储提供商的长期可靠性。 当用一台服务器，远程数据检查的最有价值的用途在于其预防能力范围内： 验证程序可以定期检查服务器上的数据拥有，因而可以检测到数据损坏。 然而，一旦检测到损坏，单服务器设置不一定允许数据恢复。因此，远程数据检查有必须辅以存储在多个服务器的冗余数据。 这种方式，验证程序可以使用远程数据检查每个服务器，以及根据检测数据损坏，在任何一台服务器，它可以使用其余正常运行的服务器，通过将数据存储在一个新的服务器上还原所需的冗余级别。 在分布式的存储系统中引入冗余的主要途径是通过复制，擦除编码，以及最近通过网络编码 [8，9]。数据复制的基本原理是存储在不同的存储服务器数据的多个副本而擦除编码的原始数据被编码成了跨多个存储服务器存储的碎片。在网络编码，编码的块存储跨服务器计算为线性组合的原始数据块。 网络编码的分布式的存储系统和应用场景。 网络编码存储 [8，9] 提供了非同寻常的性能，很适合去深档案的商店，其特点是读很少的工作量。网络编码的参数使读取数据比数据维护更贵。与纠删码类似，网络编码可用于冗余编码成碎片的文件和存储这些碎片在 n 服务器，以便该文件可以被恢复 （和读取） 从 k 的任何服务器。然而，网络编码提供擦除编码时编码的片段是由于服务器故障而丢失，需要进行重构，以保持同样水平的可靠性有显著优势： 新编码的片段可以通过联系一些正常运行的服务器 （修复带宽可低至修复片段） 构造最优最小的通讯成本。这是与传统纠删码，例如里德所罗门码 [19] 必须重建整个文件然后再恢复丢失数据形成鲜明对比。最近的结果，网络编码存储中建立维护带宽可以减少相比，标准的纠删码的数量级。 建议使用网络编码存储中虽然有一个缺点： 该代码不是系统性 ；它不会嵌入编码的输出作为输入。小部分的文件无法读取而不需要重构整个文件。在线存储系统不使用网络编码，因为他们更喜欢以优化性能读 （共同操作）。他们使用系统码来支持对数据的子文件访问。网络编码存储真的只意义系统中哪些数据修复发生更多经常比读。 规管存储、 数据托管和深存档应用程序目前读很少相配的网络编码性能的工作负载。这些应用程序用在任何时间段期间被访问的几个对象保存为将来能够访问数据。许多这些应用程序不需要子文件的访问 ；他们检索他们的全部文件。审计提出了几个例子，包括根据萨班斯-奥克斯利法案七年保持业务记录和隐瞒五年的报税表。只有那些正在审核或修改过的记录需要访问，但保留所有数据是一个法律或法规的要求。医疗纪录是同样适用的。约翰斯 · 霍普金斯大学医学图像归档保留所有的 MRI，CAT 扫描，和 x 射线图像中收集超过 6 的中央储存库的医院，铅。图像的一小部分是有史以来访问历史跟踪的病人或类似情况下的结局进行研究。保存系统用于存储旧书籍、 手稿、 数据集还提出读很少的工作量。此外，标准归档存储 [1] 表示作为不可分割的一揽子方案的数据并不支持子文件访问。在应用程序中，数据的大小和读取的次数决定性能的存储维护，重新编码，减轻设备或系统故障引起的数据丢失主导读取的性能要求。 长期的可靠性采取全面的方法。 为了确保长期数据的可靠性在分布式的存储系统中，