HashTag 擦除码：从理论到实践

最小存储再生（MSR）码已成为 Reed-Solomon (RS) 码的可行替代方案，因为它们在可靠性和存储开销方面仍保持最优的同时，最小化了修复带宽。尽管存在多种 MSR 构造，但迄今为止它们尚未在实践中实现，主要原因是 I/O 操作数量庞大。在本文中，我们分析了在系统节点发生单节点和多节点故障时，在存储、可靠性、I/O 操作和修复带宽方面同时优化的高速率 MDS 码。这些码在 \cite{7463553} 中被引入时没有特定名称。由于标签符号 \# 与码构造过程的相似性，我们在本文中将其称为 HashTag 擦除码（HTECs）。在包括 MSR 码在内的所有用于分布式存储的现有 MDS 码中，对于任意子分组级别 $\alpha$（其中 $\alpha \leq r^{\lceil \sfrac{k}{r} \rceil}$），HTECs 提供了最低的数据读取和数据传输，从而实现了最低的修复时间。其修复过程是线性的且高度并行。此外，我们表明 HTECs 是首批在多于一次故障时降低修复带宽的高速 MDS 码。在 Hadoop 3.0.0-alpha2 版本中 HTECs 的实际实现展示了其巨大潜力。