基于網(wǎng)絡(luò)編碼存儲系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程檢測

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1、基于網(wǎng)絡(luò)編碼的存儲系統(tǒng)屮的遠(yuǎn)程檢測遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)檢查(RDC)是一種技術(shù)，客戶端可以建立外包在不受信任的服務(wù)器上的數(shù)據(jù)保持不變的隨著吋間的推移。RDC是有用的作為一種預(yù)防工具，允許客戶端定期檢查是否數(shù)據(jù)已被破壞，以及修復(fù)工具每當(dāng)檢測到已損壞。最初提議在單個(gè)服務(wù)器的上下文中，RDC后來擴(kuò)大到在依靠復(fù)制和擦除編碼，數(shù)據(jù)存儲在多個(gè)服務(wù)器冗余的分布式的存儲系統(tǒng)中驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。最近，一種技術(shù)提出了添加冗余基于網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)，由于其顯著低通信開銷來修復(fù)損壞的服務(wù)器提供有趣的權(quán)衡。不同于以往關(guān)于RDC側(cè)重于預(yù)防階段的成本最

2、小化的工作，我們采取整體上來看，主動調(diào)查的RDC計(jì)劃依靠網(wǎng)絡(luò)編碼，以預(yù)防和修復(fù)階段合并的成本最小化的分布式系統(tǒng)。我們建議RDC數(shù)控、安全和高效RDC水印的網(wǎng)絡(luò)編碼為基礎(chǔ)的分布式的存儲系統(tǒng)。RDC數(shù)控緩解源于網(wǎng)絡(luò)編碼的基本原則的新的攻擊。這項(xiàng)計(jì)劃是能夠保持在對抗性設(shè)置維修組件通過網(wǎng)絡(luò)編碼在一個(gè)良性的設(shè)置的最小的通信開銷。我們執(zhí)行我們的計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)表明它是計(jì)算上的開銷為客戶端和服務(wù)器類別和主題描述符H.3.2［信息存儲和檢索］:信息存儲；E.4［編碼和信息理論］:差錯控制編碼一般條款安全性，可靠性，性能關(guān)鍵字遠(yuǎn)

3、程數(shù)據(jù)檢查，網(wǎng)絡(luò)編碼，歸檔存儲，安全，分布式存儲系統(tǒng)、重放攻擊、污染攻擊1.介紹遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)檢查(RDC)已被證明是有價(jià)值的技術(shù)，(作為一個(gè)驗(yàn)證程序)的客戶端可以更加有效的確立是不受信任的服務(wù)器上存儲的數(shù)據(jù)保持不變的隨著吋間的推移。這種保證是必須確保數(shù)據(jù)外包在數(shù)據(jù)中心或云存儲提供商的長期可靠性。當(dāng)用一臺服務(wù)器，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)檢查的最有價(jià)值的用途在于其預(yù)防能力范圉內(nèi)：驗(yàn)證程序可以定期檢查服務(wù)器上的數(shù)據(jù)擁有，因而可以檢測到數(shù)據(jù)損壞。然而，一旦檢測到損壞，單服務(wù)器設(shè)置不一定允許數(shù)據(jù)恢復(fù)。因此，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)檢查有必須輔以存儲在

4、多個(gè)服務(wù)器的冗余數(shù)據(jù)。這種方式，驗(yàn)證程序可以使用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)檢查每個(gè)服務(wù)器，以及根據(jù)檢測數(shù)據(jù)損壞，在任何一臺服務(wù)器，它對以使用其余正常運(yùn)行的服務(wù)器，通過將數(shù)據(jù)存儲在一個(gè)新的服務(wù)器上還原所需的冗余級別。在分布式的存儲系統(tǒng)中引入兀余的主要途徑是通過復(fù)制，擦除編碼，以及最近通過網(wǎng)絡(luò)編碼［8,9］o數(shù)據(jù)復(fù)制的基本原理是存儲在不同的存儲服務(wù)器數(shù)據(jù)的多個(gè)副本而擦除編碼的原始數(shù)據(jù)被編碼成了跨多個(gè)存儲服務(wù)器存儲的碎片。在網(wǎng)絡(luò)編碼，編碼的塊存儲跨服務(wù)器計(jì)算為線性組合的原始數(shù)據(jù)塊。網(wǎng)絡(luò)編碼的分布式的存儲系統(tǒng)和應(yīng)用場景。網(wǎng)絡(luò)編碼存

5、儲18,9］提供了非同尋常的性能，很適合去深檔案的商店，其特點(diǎn)是讀很少的工作暈。網(wǎng)絡(luò)編碼的參數(shù)使讀取數(shù)據(jù)比數(shù)據(jù)維護(hù)更貴。與糾刪碼類似，網(wǎng)絡(luò)編碼可用于冗余編碼成碎片的文件和存儲這些碎片在n服務(wù)器，以便該文件可以被恢復(fù)（和讀?。膋的任何服務(wù)器。然而，網(wǎng)絡(luò)編碼提供擦除編碼吋編碼的片段是由于服務(wù)器故障而丟失，需要進(jìn)行重構(gòu)，以保持同樣水平的可靠性有顯著優(yōu)勢：新編碼的片段可以通過聯(lián)系一些正常運(yùn)行的服務(wù)器（修復(fù)帶寬可低至修復(fù)片段）構(gòu)造最優(yōu)最小的通訊成本。這是與傳統(tǒng)糾刪碼，例如里德所羅門碼ri91必須重建整個(gè)文件然后再

6、恢復(fù)丟失數(shù)據(jù)形成鮮明對比。最近的結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)編碼存儲中建立維護(hù)帶寬可以減少相比，標(biāo)準(zhǔn)的糾刪碼的數(shù)量級。建議使用網(wǎng)絡(luò)編碼存儲中雖然有一個(gè)缺點(diǎn)：該代碼不是系統(tǒng)性；它不會嵌入編碼的輸出作為輸入。小部分的文件無法讀取而不需要重構(gòu)整個(gè)文件。在線存儲系統(tǒng)不使用網(wǎng)絡(luò)編碼，因?yàn)樗麄兏矚g以優(yōu)化性能讀（共同操作）。他們使用系統(tǒng)碼來支持對數(shù)據(jù)的子文件訪問。網(wǎng)絡(luò)編碼存儲真的只意義系統(tǒng)中哪些數(shù)據(jù)修復(fù)發(fā)生更多經(jīng)常比讀。規(guī)管存儲、數(shù)據(jù)托管和深存檔應(yīng)用程序目前讀很少相配的網(wǎng)絡(luò)編碼性能的工作負(fù)載。這些應(yīng)用程序用在任何時(shí)間段期間被訪問的幾個(gè)

7、對象保存為將來能夠訪問數(shù)據(jù)。許多這些應(yīng)用程序不需要子文件的訪問；他們檢索他們的全部文件。審計(jì)提出了兒個(gè)例子，包括根據(jù)薩班斯■奧克斯利法案七年保持業(yè)務(wù)記錄和隱瞞五年的報(bào)稅表。只有那些正在審核或修改過的記錄需要訪問，但保留所有數(shù)據(jù)是一個(gè)法律或法規(guī)的要求。更療紀(jì)錄是同樣適用的。約翰斯?霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)圖像歸檔保留所有的MRI,CAT掃描，和x射線圖像屮收集超過6的中央儲存庫的醫(yī)院，鉛。圖像的一小部分是有史以來訪問歷史跟蹤的病人或類似情況下的結(jié)局進(jìn)行研究。保存系統(tǒng)用于存儲舊書籍、手稿、數(shù)據(jù)集還提出讀很少的工作量。

8、此外，標(biāo)準(zhǔn)歸檔存儲［1］表示作為不可分割的一攬子方案的數(shù)據(jù)并不支持子文件訪問。在應(yīng)用程序中，數(shù)據(jù)的大小和讀取的次數(shù)決定性能的存儲維護(hù)，重新編碼，減輕設(shè)備或系統(tǒng)故障引起的數(shù)據(jù)丟失主導(dǎo)讀収的性能要求。長期的可靠性采取全面的方法。為了確保長期數(shù)據(jù)的可靠性在分布式的存儲系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)冗余存儲在多個(gè)服務(wù)器后，我們可以松散地分類驗(yàn)證為兩個(gè)分量的行動：預(yù)防和修復(fù)。在預(yù)防組件，驗(yàn)證程序使用遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)檢查協(xié)議以確保在存儲服務(wù)器上數(shù)據(jù)的完整性。在修復(fù)