面向数据中心的存储容错与故障预测方法的研究

目录

声明

1 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 数据中心的发展现状与趋势

1.1.2 数据中心中的存储系统可靠性问题

1.1.3 基于冗余数据容错的故障事后处理

1.1.4 基于存储设备故障预测的故障预先处理

1.2.1 混合冗余策略的相关研究

1.2.2 异构磁盘设备故障预测的研究现状

1.2.3 磁盘故障预测模型可解释性的研究现状

1.3 主要研究内容和组织结构

2 面向多副本数据的非顺序条带的编码策略

2.1.1 多副本数据向纠删码转换的需求分析

2.1.2 顺序条带的编码策略的问题分析

2.1.3 非顺序条带的可行性分析

2.2.1 NSSE的编码过程

2.2.2 数据热度与副本数的细粒度匹配方法

2.3 非顺序条带的编码策略在Hadoop平台的实现

2.4 非顺序条带的编码策略的实验测试与结果分析

2.4.1 在Hadoop集群上的测试与分析

2.4.2 大规模集群模拟下的测试与分析

2.5 本章小结

3 面向数据中心中异构磁盘设备的故障预测方法

3.1 异构磁盘故障预测的问题分析

3.2.1 OME建模流程

3.2.2 故障预测模型的构建

3.2.3 迁移学习方法的设计

3.2.4 建模的并行化

3.3.1 模拟测试说明

3.3.2 OME在建模的参数和方法上的设置

3.3.3 整体预测效果分析

3.3.4 各个磁盘系列上的预测效果分析

3.3.5 三种建模方法的适用情况比较

3.3.6 提前预测时间分析

3.3.7 迁移源的选择

3.3.8 建模的开销分析

3.3.9 相关方法的比较与选择

3.4 本章小结

4 面向磁盘故障预测模型的解释方法

4.1 磁盘故障预测模型的可解释性问题分析

4.2 面向磁盘故障预测模型的解释方法DFPE

4.2.1 磁盘故障预测模型的抽象

4.2.2 替换测试

4.2.3 最小故障缘由集的定义

4.2.4 故障预测结果的局部解释方法

4.2.5 磁盘故障预测模型的全局解释方法

4.3 面向磁盘故障预测模型的解释方法的相关分析

4.3.1 时间复杂度分析

4.3.2 为磁盘故障处理的智能化提供决策依据的分析

4.4.1 模拟测试说明

4.4.2 对预测模型和预测结果的可视化解释和分析

4.4.3 对模型中偏差的定位与分析

4.4.4 解释方法的时间开销

4.4.5 在现实数据中心的部署应用

4.5 本章小结

5 全文总结与展望

5.1 主要成果贡献

5.2 研究展望

致谢

参考文献

附录1 攻读博士学位期间发表的学术论文目录

附录2 攻读博士学位期间申请的发明专利和著作权

附录3 攻读博士学位期间参与的科研项目