[发明专利]可靠、高效的对等存储

说明书

背景

在对等(P2P)应用中，当对等体加入P2P服务时携带网络带宽和/或硬盘 驱动器存储资源。随着对P2P系统的需求增长，系统的容量也随之增长。这与 客户机-服务器系统完全相反，在客户机-服务器系统中，服务器的容量是固 定的，并且由客户机-服务器系统的提供方来支付。结果，运行P2P系统比运 行客户机-服务器系统更经济，并且因为P2P系统是可伸缩的，所以它是优越 的。

在P2P系统中，对等体不仅贡献带宽，还对服务其他对等体的存储空间做 出贡献。由对等体贡献的整体存储空间形成了分布式存储云。数据可被存储到 云中，并且可从中检索。P2P存储可用于大量的应用。分布式备份就是其中之 一。对等体可将其自己的数据备份到P2P云中。当对等体发生故障时，数据可 从云中还原。另一个P2P应用是分布式数据访问。因为客户机可从多个保持数 据的对等体中同时检索数据，所以，P2P检索能够具有相比于从单个源中检索 数据更高的吞吐量。另一个应用是点播电影观看。媒体服务器可抢先在P2P云 中散播电影文件。当客户机正在观看该电影时，它可从P2P云和服务器处流传 送该电影，因此减少服务器负载，减少在网络主干上的通信量并提高流电影的 质量。

尽管在P2P网络中的对等体可像服务器那样运作，但是它们在一个重要的 方面与商用web/数据库服务器不同：可靠性。因为对等体通常是用其多余的硬 盘驱动器空间和空闲带宽来支持P2P应用的普通计算机，所以它远没有典型的 服务器可靠。用户有时可选择关闭对等计算机或P2P应用程序。例如，大文件 上传/下载的必要需求可使对等体极度缺乏用于P2P活动的必要带宽。对等计 算机由于需要升级或修补软件/硬件，或由于病毒攻击可能是脱机的。对等体的 计算机硬件和网络链接也固有地远没有为可靠性而设计的典型的服务器计算 机和其商用网络链接可靠。然而，商用服务器/服务器群集是为“六个9”的可 靠性(具有10-6的故障率，以该故障率，每年允许大约30秒的停机时间)而 设计的，优良的消费者对等体可能只具有“二个九”的可靠性(10-2的故障率 或每天大约15分钟的停机时间)，并且对等体只具有50％(时间下降一半) 或甚至10％(时间下降90％)的可靠性并非不常见。

例如P2P备份和数据检索等大多数P2P应用想要维持与服务器的等级 (“六个9”的可靠性)相同的P2P存储可靠性等级。该挑战在于如何使用对 等体的最少的带宽和存储资源来构建可靠、高效的P2P存储。

概述

提出了一种用于在对等(P2P)网络中高效且可靠地存储数据的自适应编 码存储系统和方法。该自适应编码存储系统和方法基于存储和分发的文件大小 来调整擦除弹性编码(ERC)的多个片段、ERC片段数。

该自适应编码存储系统的多个实施例利用各过程来提高P2P网络的效率 和可靠性。例如，在一个实施例中，如果服务器组件支持是可用的，则将较小 的、动态的数据转向更可靠的对等体或甚至服务器。同样地，在另一个实施例 中，对于平衡的P2P网络，不可靠并且正在分发较小文件的对等体被允许分发 较少的数据。

注意，虽然背景一节中所描述的现有的对等存储和分发系统中的上述限制 可由根据本发明的自适应编码存储系统的一个具体实现来解决，但是该系统和 过程决不限于只解决所述缺点中的任一个或所有的实现。相反，如将从以下描 述中变得明显的，本系统和过程具有广泛得多的应用。

应当注意，提供本概述以便用简化形式介绍下面在详细描述中进一步描 述的一些概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征， 也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

附图说明

参考以下描述、所附权利要求书以及附图，将更好地理解自适应编码存储 系统的具体特征、方面、以及优点，附图中：

图1是描绘构成实现此处所描述的自适应编码存储系统和方法的示例性 系统的通用计算设备的概括系统图。

图2示出了可用于此处所描述的自适应编码存储系统和方法的示例性对 等(P2P)网络。

图3提供了示出实现期望的10-6的可靠性的信息存储对等体的数量的曲线 图。

图4提供了示出对等体可靠性以及期望的重复率的曲线图。

图5提供了示出使用擦除弹性编码来实现期望的10-6的可靠性所必需的信 息存储对等体的数量的曲线图。