Layered Encoding With Galois Fourier Transform For Burst Erasure Recovery In Distributed Cloud Storage Systems

Year 2025, Issue: Advanced Online Publication, 39 - 40

Mahmut Aykaç

https://doi.org/10.34248/bsengineering.1780039

Abstract

Erasure bursts caused by rack-level failures, correlated hardware faults, and network partitions constitute a major threat to the reliability of today’s distributed cloud storage systems. In this paper, the proposed of a layered encoding with Galois Fourier Transform (GFT) that provide better resistance to these failures and prioritize the recovery of more important data is presented. The method uses a two-layer encoding structure, dividing data into base and enhancement layer. It utilizes GFT to encode symbols in a way which is efficient in the number of nodes. To combat burst erasures, a decoder which adaptively recovers base layer from the preserved encoded fragments is presented. Simulations show that the proposed method recovers the base layer even after severe bursts, which maintaining high availability with fewer fragments than traditional methods. These results demonstrate the practicality of field transform redundancy as a lightweight, priority-aware coding mechanism for next generation cloud storage systems.

Keywords

Erasure burst recovery , Galois fourier transform , Layered erasure coding , Priority data protection

Layered Encoding With Galois Fourier Transform For Burst Erasure Recovery In Distributed Cloud Storage Systems

Abstract

Raf düzeyindeki arızalar, ilişkili donanım arızaları ve ağ bölümlerinin neden olduğu silme patlamaları, günümüzün dağıtılmış bulut depolama sistemlerinin güvenilirliği için büyük bir tehdit oluşturmaktadır. Bu makalede, bu arızalara karşı daha iyi direnç sağlayan ve daha önemli verilerin kurtarılmasına öncelik veren Galois Fourier Dönüşümü (GFT) ile katmanlı bir kodlama önerisi sunulmaktadır. Yöntem, verileri temel ve iyileştirme katmanına ayıran iki katmanlı bir kodlama yapısı kullanır. Düğüm sayısı açısından verimli bir şekilde sembolleri kodlamak için GFT'yi kullanır. Silme patlamalarıyla mücadele etmek için, korunan kodlanmış parçalardan temel katmanı uyarlamalı olarak kurtaran bir kod çözücü sunulmaktadır. Simülasyonlar, önerilen yöntemin ciddi patlamalardan sonra bile temel katmanı kurtardığını ve geleneksel yöntemlere göre daha az parça ile yüksek kullanılabilirliği koruduğunu göstermektedir. Bu sonuçlar, yeni nesil bulut depolama sistemleri için hafif, öncelik farkındalı bir kodlama mekanizması olarak alan dönüşümü yedekliliğinin pratikliğini göstermektedir.

Keywords

SİLME PATLAMASI KURTARMA , Galois Fourier dönüşümü , Katmanlı silme kodlaması , Öncelikli veri koruması

References

• Alzahrani, A., Alyas, T., Alissa, K., Abbas, Q., Alsaawy, Y., & Tabassum, N. (2022). Hybrid approach for improving the performance of data reliability in cloud storage management. Sensors, 22(15), 5966. https://doi.org/10.3390/s22165966
• Bakirov, A., Matrassulova, D., Vitulyova, Y., & Auyezov, A. (2024). The specifics of the Galois field GF(257) and its use for digital signal processing. Scientific Reports, 14(1), 15376. https://doi.org/10.1038/s41598-024-66332-2