В данной работе производится оценка надежности системы хранения файлов DecStore, описанной в серии статей [1–3]. Эта распределенная система использует блокчейн в качестве децентрализованного балансировщика нагрузки и распределяет файлы по узлам с помощью виртуальных дисков. При этом общее количество необходимого места для обеспечения надежности функционирования всей системы меньше системы полного резервирования данных на 25%. Однако рассчитать надежность такой системы известными методами нельзя, т.к. они не учитывают время автоматического восстановления данных на других узлах и максимально возможное количество восстановлений после потери одного узла. Предлагается математическая модель для расчета надежности такого класса систем. Приведен результат расчета с применением представленной модели и на основе полученных результатов делан вывод о преимуществах системы балансировки нагрузки на базе смарт-контрактов.
блокчейн, p2p, распределенное файловое хранилище, надежность, балансировщик нагрузки.
Стр.10-20.
Литература
1. Hammoud O., Tarkhanov I., Kosmarski A. An Architecture for Distributed Electronic Documents Storage in Decentralized Blockchain B2B Applications // Computers. 2021. Т. 10. № 11. C. 142.
2. Хаммуд О., Тарханов И.А. Методология хранения электронных документов в децентрализованных блокчейн приложениях (DApps) // Труды ИСА РАН. 2021.
3. Hammoud O., Tarkhanov I.A. A Novel Blockchain-Integrated Distributed Data Storage Model with Built-in Load Balancing // 2022 IEEE 16th International Conference on Application of Information and Communication Technologies (AICT). 2022.
4. Wang X., Su J. Research of Distributed Data Store Based on HDFS // 2013 International Conference on Computational and Information Sciences. 2013.
5. Braam P.J. Lustre: A Scalable, High-Performance File System. Р. 13.
6. Patterson D.A., Gibson G., Katz R.H. A case for redundant arrays of inexpensive disks (RAID) // Proceedings of the 1988 ACM SIGMOD international conference on Management of data - SIGMOD ’88. 1988.
7. Kruglik S., Frolov A. An information-theoretic approach for reliable distributed storage systems // Journal of Communications Technology and Electronics. 2020. T. 65. Nо 12. Р. 1505–1516.
8. Jia H. et al. Reliability Analysis of distributed storage systems considering data loss and theft // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part O: Journal of Risk and Reliability. 2019. T. 234. Nо 2. Р. 303–321.
9. Menčík J. Reliability of Systems // Concise Reliability for Engineers. 2016.
10. Balaji S.B. et al. Erasure coding for distributed storage: An overview // Science China Information Sciences. 2018. T. 61. Nо 10.
11. Smart contracts and chaincode [Электронный ресурс] // hyperledger. URL: https://
hyperledger-fabric.readthedocs.io/en/latest/smartcontract/smartcontract.html (дата обращения: 25.05.2023).
12. Kannengieser N. et al. Challenges and common solutions in smart contract development // IEEE Transactions on Software Engineering. 2022. T. 48. Nо 11. Р. 4291- 4318.
13. Arslan S.S. Durability and Availability of Erasure- Coded Storage Systems with Concurrent Maintenance. // Notes on reliability theory. 2023. Р. 4.
14. MTTF – What hard drive reliability really means [Электронный ресурс] // Toshiba. URL: https://
www.toshiba-storage.com/trends-technology/mttf-what-hard-drive-reliability-really-means (дата обращения: 01.07.2023).
15. MQ04AB series – Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation [Электронный ресурс] // Toshiba. URL: https://toshiba.semiconstorage.
com/content/dam/toshiba-ss-v3/master/en/storage/product/internal-specialty/cHDDMQ04AB_
product-overview_r2s.pdf (дата обращения: 25.05.2023).
16. Qin Xin et al. Reliability mechanisms for very large storage systems // 20th IEEE/11th NASA Goddard Conference on Mass Storage Systems and Technologies, 2003. (MSST 2003). Proceedings.
17. Ford et al. Availability in Globally Distributed Storage Systems. Proceedings of OSDI. 2010. Р. 61-74.
