摘要
©2017年计算机协会。受边缘计算范式中新兴应用程序的推动,我们引入了一个双层擦除编码容错分布式存储系统,为读写操作提供原子访问。在边缘计算中,客户端与地理位置相近的服务器边缘层进行交互;边缘层又与服务器的后端层交互。边缘层为客户端操作提供低延迟访问和临时存储,并使用后端层进行持久存储。我们的算法称为分层数据存储(LDS)算法,它提供了几种适用于边缘计算系统的功能,在异步消息传递环境下工作,支持多个读卡器和写卡器,并且能够在分别具有n1和n2服务器的两个层中容忍f1<n1/2和f2<n2/3崩溃故障。我们使用一类称为再生代码的擦除代码在后端层存储数据。再生代码的选择,而不是像Reed-Solomon代码这样的流行选择,不仅优化了后端存储的成本,而且有助于优化读取操作的通信成本,此时需要从后端一路重新创建值。两层体系结构允许原子性和擦除码协议的模块化实现;擦除码的实现主要限于两层之间的交互。我们证明了LDS的活性和原子性,并计算了与读写操作相关的性能成本。在一个n1=0(n2),f1=0(n 1),f2=0(2)的系统中,写入和读取成本分别由0(n1)和0(1)+n1I(δ>0)给出。这里,δ是一个与读操作并发的写操作数密切相关的参数,如果δ>0,则I(δ>0)为1,如果δ=0,则为0。后端层的持久存储成本是0(1)。在运行N个独立LDS实例的多对象系统中,临时存储的影响微乎其微,其中只有一小部分对象在执行过程中的任何时候都会进行并发访问。对于多对象系统,我们确定了系统中并发写入速率的一个条件,使得总存储成本由后端层的持久存储成本控制,并由θ(N)给出。
引用
Konwar,Kishori M.,Prakash,N.,Lynch,Nancy和Médard,Muriel。2017.“擦除编码一致分布式存储的分层体系结构。”
版本:作者的最终手稿