软件学报

作者：伍代涛，谭玉娟，刘铎，魏鑫蕾，吴宇，陈咸彰，乔磊

单位：伍代涛，重庆大学 计算机学院, 重庆 40004411,谭玉娟，重庆大学 计算机学院, 重庆 400044;武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 43007402,刘铎，重庆大学 计算机学院, 重庆 400044;重庆大学 大数据与软件学院, 重庆 40004403,魏鑫蕾，重庆大学 计算机学院, 重庆 40004404,吴宇，重庆大学 计算机学院, 重庆 40004405,陈咸彰，重庆大学 计算机学院, 重庆 40004406,乔磊，北京控制工程研究所, 北京 10019007

关键词：分布式存储;数据布局;带宽感知;移动网络;群组移动模型

基金：国家自然科学基金(62072059); 武汉光电国家研究中心开放课题(2019WNLOKF009); 重庆市自然科学基金(cstc2020jcyj-msxmX0897); 中央高校基本科研基金(2020CDJLHZZ-050); 重庆市杰出青年科学基金(cstc2020jcyj-jqX0012); 重庆市技术创新与应用发展重点项目(cstc2019jscx-mbdxX0022)

分布式存储系统在移动网络场景中正受到越来越多的关注, 作为其关键技术, 数据布局对于提高数据分布式存储的成功率至关重要. 然而, 移动环境下无线信号不稳定, 网络带宽波动大, 传统的数据布局策略, 如随机策略和存储容量感知策略, 在数据布局时并未考虑节点的网络带宽, 导致数据传输成功率低. 面向高动态移动网络环境, 针对移动分布式存储系统面临的数据布局问题, 提出一种带宽感知的自适应数据布局策略. 其基本思想是将网络带宽和节点上的其他信息结合, 从而选择性能良好的节点, 实现自适应数据布局, 提高数据传输成功率. 所提策略包含3个设计要点: (1)采用群组移动模型感知节点的网络带宽; (2)分组管理节点信息, 减少通信开销, 并利用小根堆的特性构建节点选择树; (3)自适应数据布局根据节点可用性动态选择性能良好的节点, 提高数据传输成功率. 实验结果表明: 当网络动态变化时, 所提策略的数据传输成功率相较于随机策略和存储容量感知策略分别提升30.6%, 34.6%, 并始终将通信开销维持在较低的水平.

来源：2024年第10期

《软件学报》期刊编辑部

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