Методи підвищення ефективності доступу при віддаленому зберіганні інформації та засоби їх реалізації
| dc.contributor.author | Іванов, Дмитро Геннадійович | |
| dc.contributor.degreedepartment | - | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | - | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-04-15T10:39:28Z | |
| dc.date.available | 2014-04-15T10:39:28Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | Thesis for a Ph.D. degree by specialty 05.13.05 – Computer system and components. National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute”, Kiev, 2012. Thesis is dedicated to a problem of increasing of efficiency of data backing in distributed information storage system for ensuring of remote data access continuity. The increasing of efficiency is accomplished by reducing of redundancy of data backing, by accelerating of data reconstruction calculation and by extending the capabilities recapturing of remote storages users data. To attain these possibilities the special methods for standby information forming and using for reconstruction of data to which access is losing were developed. For reconstruction information memorized on few remote data carriers access to which is losing it has been proposed the new approach based on matrix representation of remote stored user information, during which matrix rows correspondent to data carriers and matrix column - data fragments. As this takes place using for reconstruction data are forming as XOR sum of all the matrix columns and XOR sum of the primary and second matrix diagonals. The proposed approach is specified as two methods: first of which allows reconstruction of information from any tree remote data carriers and second makes possible restoration of information from any five remote data carriers. It has been shown that those methods allow the theoretical minimum of redundancy information, provides a acceleration of data restoring and simplifies hardware implementation. The method of reservation and recovering of user data stored on some remote memory units of distributed storage systems is proposed and studied. The mathematical idea of proposed method and procedure for recovering of data from access lost storage unit are described in details. It has been proved that method permits to extend the class of situation in which remote data can be reconstructed and necessitates less redundancy memory in comparing to known means. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.05 – Компьютерные системы и компоненты.- Национальный технический университет Украины ”Киевский политехнический институт”, Киев, 2014. Диссертация посвящена проблеме повышения эффективности резервирования в распределенных системах хранения информации для обеспечения непрерывности доступа пользователей к удаленно хранящимся данным. Повышение эффективности резервирования и доступа к данным достигается за счет уменьшения избыточности резервирования, ускорения вычислений, связанных с восстановлением данных, а также за счет расширения класса задач восстановления данных при их удаленном хранении. Общей особенностью разработанных методов, направленных на повышение эффективности восстановления данных, доступ к которым в распределенным системах хранения информации утрачен, является их ориентация на учет требований к оперативности и непрерывности доступа для конкретного пользователя. Для восстановления информации, хранящейся на нескольких удаленных носителях, к которым утрачен доступ, предлагается новый подход, который основан на представлении информации пользователя в виде матрицы, строки которой соответствуют используемым удаленным носителям, а столбцы - фрагментам, на которые разбиваются сохраняемые данные. При этом данные, которые используются для восстановления нескольких строк матрицы, соответствующих утраченным данным, формируются в виде сумм по модулю два столбцов матрицы, а также сумм по модулю 2 восходящих и нисходящих диагоналей матрицы. При таком способе формирования контрольной информации число резервных носителей соответствует количеству носителей, доступ к которым утрачен, то есть избыточность резервирования достигает теоретического минимума. Предложены простые, основанные на операциях логического суммирования процедуры восстановления данных с оговоренного числа носителей, доступ к которым постоянно или временно утрачен. Предложенный подход конкретизирован в виде двух методов: один из которых ориентирован на восстановление данных, хранящихся на любых трех носителях, к которым утрачен доступ, а второй - на решение аналогичной задачи при потере доступа к пяти произвольным носителям с использованием сумм диагоналей матрицы, расположенных под различным углом. Процедуры формирования избыточных кодов и восстановления для обоих методов детально описаны и проанализированы, а также иллюстрированы примерами. Выполнена оценка эффективности предложенного подхода в сравнении с существующими средствами восстановления данных при потере доступа к ним. Разработаны программные средства, реализующие предложенный подход, а также структуры специализированных аппаратных средств. Теоретически и экспериментально доказано, что основанные на предложенном подходе методы восстановления данных обеспечивают достижение теоретического минимума информационной избыточности, а также существенное ускорение вычислительного процесса восстановления данных по сравнению с известными решениями. Разработан и исследован метод резервирования и восстановления данных пользователя, хранящихся на нескольких удаленных узлах. Разработанный метод позволяет восстанавливать данные в наиболее часто встречающихся на практике ситуациях: при потере доступа к одному из узлов хранения или любым двум носителям. Детально описаны математическая идея метода и процедуры восстановления данных из узла хранения, доступ к которому утрачен. Разработана вычислительная процедура восстановления, основанная на логических операциях суммирования. Показано, что для редких ситуациях математическая процедура восстановления сводится к решению систем битовых уравнений. Разработана и детально описана методика решения указанных систем уравнений, произведена оценка вычислительной сложности. Разработанные процедуры процедура восстановления данных иллюстрируются числовыми примерами. Разработаны программные средства реализация предложенного метода восстановления данных. Приведены теоретические и экспериментальные оценки эффективности предложенного метода. Доказано, что метод позволяет расширить класс ситуаций восстановления доступа к данным и требует меньше избыточной памяти по сравнению с известными корректирующими и восстанавливающими кодами. Разработан, теоретически и экспериментально исследован метод восстановления данных с заданных секторов носителя, доступ к которым утрачен на основе взвешенных контрольных сумм со специально выбираемыми весовыми коэффициентами, являющими взаимно простыми на полях Галуа. Доказано, что использование таких весовых коэффициентов позволяет получить однозначность решения систем уравнений. Проработана математическая идея метода, детально разработаны процедуры получения весовых коэффициентов, формирования контрольного кода и процедуры восстановления данных с нескольких секторов носителя, которая сводится к решению системы уравнений на полях Галуа. Теоретически и экспериментально доказано, что разработанный метод позволяет уменьшить объем используемой дополнительной памяти по сравнению с известными подходами к решению задачи восстановления данных с носителя. Созданные в рамках работы методы и программные средства могут быть эффективно использованы для обеспечения непрерывности доступа широкого круга пользователей к удаленно хранящимся данным при использовании перспективных “облачных” технологий. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.05– Комп’ютерні системи та компоненти. – Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2014. Дисертація присвячена проблемі підвищення ефективності резервування в розподілених системах зберігання інформації для забезпечення неперервності доступу користувачів до віддалених даних. Підвищення ефективності досягається за рахунок зменшення надлишковості резервування, прискорення обчислень, необхідних для відновлення даних, а також за рахунок розширення можливостей відновлення даних користувачів при їх віддаленому зберіганні. Для досягнення цих можливостей в дисертації розроблені спеціальні методи формування резервної інформації та її використання при відновленні даних, доступ до яких втрачено. Для відновлення інформації, що зберігається на декількох віддалених носіях, до яких втрачено доступ, запропоновано новий підхід, що базується на представлені інформації користувача у вигляді матриці, рядки якої співвідносяться з носіями, а стовпці - з фрагментами даних. При цьому дані, що використовуються для відновлення формуються у вигляді логічних сум стовпців матриці, висхідних і низхідних діагоналей матриці. Підхід конкретизовано у вигляді двох методів: один для відновлення даних при втраті доступу до будь-яких трьох носіїв, а другий - при втраті доступу до п’яти носіїв. Доведено, що ці методи забезпечують теоретичний мінімум інформаційної надлишковості, суттєве прискорення процесу відновлення даних, а також спрощення схеми апаратної реалізації. Розроблено та досліджено метод резервування і відновлення даних, що зберігаються на декількох віддалених вузлах розподіленої системи. Детально описано математичну ідею методу та процедури відновлення даних з вузла зберігання, доступ до якого втрачено. Доведено, що метод дозволяє розширити клас ситуацій відновлення даних, потребує менше надлишкової інформації в порівнянні з відомими кодами. | uk |
| dc.format.page | 21 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/7260 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 004.052.42 | uk |
| dc.title | Методи підвищення ефективності доступу при віддаленому зберіганні інформації та засоби їх реалізації | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.13.05. – комп'ютерні системи та компоненти | uk |