Skuteczniejsze przechowywanie danych
Szybkie i niezawodne magazynowanie danych ma kluczowe znaczenie dla firm, platform internetowych, repozytoriów informacji oraz ośrodków badawczych. W ramach projektu INFO-STORE (Novel data storage by advancing information sciences), finansowanego ze środków UE, badano sposoby na przezwyciężenie wyzwań i ograniczeń dotyczących nowych zastosowań magazynowania danych. Połączenie teorii, praktyki i specjalistycznych dyskusji w ramach pięciu podprojektów umożliwiło zbadanie możliwości udoskonalenia metod magazynowania informacji przy pomocy nowych rozwiązań z zakresu teorii kodowania i powiązanych dyscyplin teoretycznych. Dokonano znaczących postępów, jeśli chodzi o wielopoziomowe pamięci trwałe oraz kompromis między gęstością a prędkością odczytu/zapisu. Dotyczy to zaprojektowania nowych systemów kodowania poprawiających prędkość odczytu/zapisu, maksymalizacji liczby zapisów, stworzenia możliwości równoległego odczytu komórek pamięci oraz zrównoważenia gęstości i prędkości w przypadku pamięci wielopoziomowych. Aby opracować wysokoprzepustowe systemy pamięci do przełączników i routerów sieciowych, uczestnicy projektu INFO-STORE przygotowali system kodowania przełączający pakiety między portami wejścia i wyjścia. Chodzi tu też o nowe kody gwarantujące optymalne przełączanie, algorytmy wykorzystujące takie kody w przełączniku lub routerze oraz kompresję przekazujących baz danych. Tego typu osiągnięcia pozwoliły na przełamanie bariery w postaci braku zgodności pamięci w przełącznikach i routerach sieciowych. Analizowano także pamięć memrystorową o dużej gęstości (pamięć rezystancyjna) i związane z nią problemy dotyczące niezawodności, aby uniknąć przeszkody nazywanej "sneak paths". Ponadto prace nad problemami dotyczącymi memrystorów objęły zastosowanie regularnych macierzy urządzeń memrystorowych łączących magazynowanie danych i logikę. Innym ważnym osiągnięciem były prace nad rozproszonymi systemami pamięci masowej oraz potrzebą elastycznej rekonstrukcji danych w obecności wadliwych lub zajętych węzłów. Aby pokonać tę przeszkodę, opracowano dwuwymiarowy system kodowania, który umożliwia ograniczonej liczbie węzłów dostarczanie niewielkiej części magazynowanych przez nie informacji, tzn. częściowe dostarczanie. Zaproponowano też skuteczne schematy rozproszenia danych, które dobrze współpracują z krótkimi blokami pakietów. Ponieważ schematy rozproszenia danych wykorzystujące rozwiązanie fountain codes działają optymalnie tylko wtedy, gdy bloki pakietów są bardzo duże, zespół opracował schemat kodowania optymalizujący działanie enkodera pod kątem stanu odbiornika. Pozwala to na znaczące obniżenie narzutu w przypadku krótkich bloków. Oprócz tego w ramach projektu powstało wiele innych pomysłów i propozycji, obejmujących publikację elastycznej kompresji treści w serwerach sieci Web w celu poprawy zabezpieczenia serwera przed atakami typu denial-of-service. Już teraz wyniki badań zaczęły mieć pozytywne skutki na rozwój szybszych, lepszych i bezpieczniejszych metod przechowywania danych.
Słowa kluczowe
Przechowywanie danych, kodowanie, informatologia, INFO-STORE, memrystor, elastyczna kompresja