Введение
Глава 1 Аналитический обзор, классификация распределенных систем хранения данных 23
1.1 Анализ причин сбоев в распределенных системах хранения данных 26
1.2 Надежность вычислительных систем, распределенных систем хранения и ее количественные показатели 31
1.3 Алгебраические коды с обнаружением и исправлением ошибок 37
1.4 Основные модели модулярных вычислительных структур, используемые для разработки отказоустойчивых систем на основе системы остаточных классов 42
1.5 Краткая характеристика методов обнаружения, поиска и исправления ошибок 48
1.6 Постановка задачи исследования 56
1.7 Выводы по первой главе 59
Глава 2 Разработка распределенной системы хранения данных с повышенной отказоустойчивостью на основе системы остаточных классов 62
2.1 Разработка и анализ моделей хранения данных с обеспечением отказоустойчивости на основе регулируемого избыточного кодирования 62
2.2 Разработка численного метода выбора параметров избыточной системы остаточных классов для распределенного хранения данных 69
2.3 Разработка и модификация метода исправления ошибок, основанного на методе проекций с максимальным правдоподобием 73
2.4 Разработка численного метода расчета расстояния Хэмминга на основе приближенного метода и ранга числа для модификации метода проекций с максимальным правдоподобием 78
2.5 Разработка вероятностного подхода к оценке отказоустойчивости распределенных систем хранения данных 88
2.5.1 Разработка вероятностного подхода к оценке отказоустойчивости распределенных систем хранения данных на основе резервирования 88
2.5.2 Разработка базовой структуры распределенной системы хранения данных на основе избыточной системы остаточных классов 98
2.6 Выводы по второй главе 109
Глава 3 Разработка математических моделей и синтез базовых отказоустойчивых структур распределенных систем хранения данных 111
3.1 Разработка алгоритма и структурной схемы прямого преобразования данных в распределенных системах хранения 111
3.2 Разработка алгоритма и структурной схемы обратного преобразования данных в распределенных системах хранения 124
3.2.1 Разработка алгоритма и структурной схемы локализации ошибок и восстановления корректных данных на основе метода проекций 124
3.2.2 Разработка алгоритма и структурной схемы локализации ошибок и восстановления корректных данных на основе метода проекций с максимальным правдоподобием 140
3.3 Выводы по третьей главе 158
Глава 4 Экспериментальное исследование методов обеспечения отказоустойчивости, основанных на системе остаточных классов на базе программируемых логических интегральных схем архитектуры FPGA 160
4.1 Моделирование базовых вычислительных структур системы остаточных классов 160
4.2 Моделирование методов локализации ошибок и восстановления корректных данных на основе избыточной системы остаточных классов 165
4.3 Сравнительный анализ моделей распределенных систем хранения данных 175
4.4 Выводы по четвертой главе 182
Заключение 186
Обозначения и сокращения 192
Список литературы 194
Приложение 1 208
Приложение 2 216
Приложение 3 225
Приложение 4 237
Приложение 5 241
Приложение 6 245
Приложение 7 255
