Построение отказоустойчивых распределенных систем хранения данных на основе модулярной арифметики

Актуальность
*по данным International Data Corporation (IDC) на ноябрь 2018

*Ghemawat, S., Gobioff, H., and Leung, S.-T. The Google File System. In 19th Symposium on Operating Systems Principles, Lake George, NY, pp. 29-43, 2003.
Актуальность

* Nachiappan, R. Cloud storage reliability for Big Data applications: A state of the art survey /
R. Nachiappan, B. Javadi, R.N. Calheiros [et al.] // Journal of Network and Computer Applications. – 2017. – Vol. 97. – P. 35-47.
Актуальность

* Sharma, Y. Reliability and energy efficiency in cloud computing systems: Survey and taxonomy /
Y. Sharma, B. Javadi, W. Si [et al.] // Journal of Network and Computer Applications. – 2016. – Vol. 74. –
P. 66-85.

* Deryabin, M. Comparative Performance Analysis of Information Dispersal Methods / M. Deryabin, N. Chervyakov, A. Nazarov [et al.] // FRUCT: Proceedings of the 24th Conference of Open Innovations Association. – Moscow, Russia: IEEE, 2019. – P. 67-74.

Система Остаточных Классов (СОК)*:
Непозиционная система счисления
Числа представлены наборами остатков от деления на основания СОК
Возможность распараллеливания арифметических вычислений
Возможность контроля целостности
Основные приложения СОК:
Цифровая обработка сигналов
Обработка изображений
Криптография
Повышение надежности
Облачные вычисления
Big Data
и т.д.
* Omondi, A. Residue Number Systems. Theory and Implementation / A. Omondi, B. Premkumar. – London, England: Imperial College Press, 2007. – 296 p.

* Ding, C. Chinese remainder theorem: applications in computing, coding, cryptography / C. Ding, D. Pei, A. Salomaa. – Singapore: World Scientific, 1996. – 214 p.
X
x1
x2
xk
…
xk+1
xn
…
Корректирующая способность (k,n)-ИСОК*:
Обнаружение ошибки: r
Исправление ошибки: ⌊r/2⌋,
где r = n - k

* Оценка справедлива для (2,6)-ИСОК, для других (k, n)-ИСОК может отличаться. Подробнее в работе: Goh, V.T. Multiple error detection and correction based on redundant residue number systems /
V.T. Goh, M.U. Siddiqi // IEEE Transactions on Communications. – 2008. – Vol. 56. – No. 3. – P. 325-330.

* Назаров А.С. Вероятностный подход к оценке отказоустойчивости различных моделей распределенного хранения данных / А.С. Назаров, М.А. Дерябин, М.Г. Бабенко [и др.] // Инженерный вестник Дона. – 2019. – № 8(59). – С. 19:1-30.
** Szabados, D. Diving into “MTBF” and “AFR”: Storage Reliability Specs Explained [Электронный ресурс] / D. Szabados // Inside IT Storage. Seagate Enterprise – 2010. – Режим доступа: https://web.archive.org/web/20100501151901/http:/enterprise.media.seagate.com/2010/04/inside-it-storage/diving-into-mtbf-and-afr-storage-reliability-specs-explained/ – (Дата обращения: 15.06.2019).

* Назаров А.С. Вероятностный подход к оценке отказоустойчивости различных моделей распределенного хранения данных / А.С. Назаров, М.А. Дерябин, М.Г. Бабенко [и др.] // Инженерный вестник Дона. – 2019. – № 8(59). – С. 19:1-30.
** Braband J. Probability of failure on demand - The why and the how. / J. Braband, R. VomHövel, H. Schäbe // Lecture Notes in Computer Science. Springer. – 2009. –. Vol. 5775. – P. 46–54.

Заключение
* Muralidhar, S. f4: Facebook’s Warm BLOB Storage System / S. Muralidhar, W. Lloyd, S. Roy [et al.] // Operating Systems Design and Implementation (OSDI): Proceedings of the 11th USENIX Symposium. – Broomfield, Colorado, USA: ACM Press, 2014. – P. 383-398.
** Huang, C. Erasure coding in windows azure storage / C. Huang, H. Simitci, Y. Xu [et al.] // Annual Technical Conference: Proceedings of USENIX Conference. – Boston, Massachusetts, USA: USENIX Association, 2012. – P. 15-26.