课程大纲-1819S1-分布式存储编码与系统

课程编号Course ID：04711372   开课学期Course Time：1819S1 

总学时Total hours：    48         学分Credit：3

课程名称Course Name：分布式存储编码与系统

英文名称English Name：Distributed Storage Coding and Systems

教学方式Teaching Style：课堂及实验研讨          

考试方式Examination Method：考查

先修要求Prerequisites：网络通信，计算机原理，软件语言及程序设计

主讲教师Lecturer： 李挥            

辅助教师Teaching Assistant：马化军

学科领域Field of study：计算机应用，编码理论，网络通信

大纲执笔人Syllabus author：李挥

制定年月Date ：2018年4月

成绩评定方法Grading：

课堂占30% + 实验与课程项目占40% + 课程研究报告占30%

大纲内容简介(300汉字以内)：

Brief introduction of the syllabus(300 words at most)：

内容分为三个部分：编码理论——分布式存储系统的可靠性和可用性的编码理论，包含传统的纠删码、当前应用到主流分布式存储系统的编码理论和学术界关于分布式存储编码的最新研究成果。分布式存储系统实例——介绍谷歌公司的分布式存储系统构架和分布式数据库技术等，以CodedDFS分布式存储系统为例，详细介绍分布式存储系统的实现，以及实践过程中的经验。分布式存储系统的应用——介绍其主要应用：云存储和大数据，大数据的归档系统和备份系统等。还有基础实验和前沿阅读，及课程项目。

大纲详细内容(2000汉字以内)：（请按开课单元撰写，注明学时）

Details of the syllabus(2000 words at most)：（according to the units, state the class hours）

第一单元：存储系统，分布式存储系统及其可靠性和可用性导论（3学时）

1.  计算机存储系统的功能需求与评价指标

2.  分布式存储系统的典型架构

3.  存储虚拟化，软件定义存储，容错机制

第二单元：传统纠删码，最大距离可分离码，RS，CRS，BRS码（3学时）

1.  基本数学要求，群，环，域      

2.  最大距离可分离码

3.  Reed-Solomon码及其优化

第三单元：分布式存储编码，再生码，BMBR，BMSR （3学时）

1.  分布式存储系统功能需求与评价指标

2.  网络信息论及再生码

3.  二进制最小带宽再生码

4.  二进制最小存储再生码

第四单元：大规模分布式存储系统功能，需求及典型例子（3学时）

1.  分布式文件系统

2.  分布式对象存储系统

3.  PVFS，HDFS

4.  Ceph

第五单元：存储编码与存储系统及例子 （3学时）

1.  如何应用存储编码

2.  典型编码存储系统

3.  HDFS RAID

4.  QFS

   第六单元：分布式存储系统基本实验（9学时，实验室进行）

1. Hadoop系统安装实验，

2. Mapreduce实验，

3. qoop与Mysql导入实验，CRS码使用实验

   第七单元: 课程项目 （15学时，实验室进行）

1. 分布式系统的部分模块研发

2. 灾备系统的模块研发

3. 虚拟化研发，根据进展及需求调整新的安排等

   第八单元: 前沿阅读及课程报告 （6学时，实验室进行）

1.  国际分布式系统的进展研读及报告

2.      分布式存储编码理论进展研读及报告

教材Text book：

李挥，候韩旭，《分布式存储编码与系统》，科学出版社，2016年

参考资料Reading materials：

1. 曹强《海量网络存储系统原理与设计》， 武汉华中科技大学出版社，2010

2. 杨伟豪《信息论基础》，科学出版社，2012

3.   王新梅 肖国镇，《纠错码 = 原理与方法》,西安电子科技大学出版社，2001