Nuevo esquema de codificación de borrado híbrido para el almacenamiento en la nube

El almacenamiento en la nube lleva años evolucionando y ganando tracción entre los consumidores y las organizaciones, que se apoyan en estos servicios para sostener el crecimiento digital. Pero todavía quedan muchos campos de desarrollo en los que la industria está trabajando, ya que el avance de la digitalización impone exigencias cada vez mayores a los proveedores de la nube. Por ejemplo, los sistemas de codificación empleados en los procesos de lectura y escritura de las aplicaciones y los servicios de recuperación de datos.

Estas técnicas de codificación de borrado permiten acelerar la entrada/salida de datos en paralelo y proporciona una mayor tolerancia a fallas en el acceso masivo de datos. Una de las configuraciones típicas en los entornos de la nube es al de matrices tolerantes a fallas de disco triples (3DFT), que son compatibles con diferentes códigos de borrado clásicos, por ejemplo, Reed-Solomon (RS), códigos de reconstrucción local (LRC) o códigos de regeneración mínima de almacenamiento (MSR).

Gracias a esto, las cargas de trabajo de aplicaciones se ejecutan en primer plano y las de recuperación en segundo plano de forma simultánea, mediante una compresión integral de ambos flujos de datos. Pero las técnicas tradicionales no son capaces de satisfacer los crecientes requisitos de rendimiento que imponen las aplicaciones modernas, por lo que la industria continúa buscando soluciones.

Ahora, un equipo de investigadores de varias universidades de Estados Unidos y China ha presentado EC-Fusion (Erasure Codes Fusion), un nuevo marco de codificación de borrado híbrido pensado para incrementar la eficiencia en los entornos de almacenamiento en la nube. EC-Fusion se basa en una combinación de códigos RS y MSR, que se seleccionan de forma dinámica en función de sus propiedades, en cada caso.

Para las cargas de trabajo de aplicaciones de escritura intensiva o de bajo riesgo de pérdida de datos en cargas de recuperación, este esquema aplica el código RS. Esto permite reducir la sobrecarga computacional y el costo de almacenamiento. Y para la reconstrucción frecuente y las cargas de trabajo intensivas de lectura de datos aplica el código MSR. Como resultado, EC-Fusion consigue un mejor rendimiento general tanto en las aplicaciones como en la recuperación de datos.

Para evaluar la capacidad de este nuevo esquema sus creadores han realizado varios experimentos en sistemas de almacenamiento basados en hadoop, y han determinado que EC-Fusion es capaz de acelerar 1,77 veces el tiempo de respuesta de las aplicaciones, reduciendo el tiempo de reconstrucción en un 69,1%.

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