Erasure Coding ist ein Verfahren zur Fehlerkorrektur und Datenabsicherung in Speicher- und Übertragungssystemen. Dabei werden Daten in mehrere Teile aufgeteilt und mit zusätzlichen Redundanzinformationen versehen, sodass die ursprünglichen Daten auch dann vollständig wiederhergestellt werden können, wenn einige Teile verloren gehen oder beschädigt werden.

Funktionsweise:

Die Daten werden in „K“-Datenblöcke zerlegt und mit „M“ zusätzlichen Paritätsblöcken ergänzt. Das System speichert also insgesamt „K + M“ Blöcke verteilt auf verschiedene Speichermedien oder Knoten. Selbst wenn bis zu „M“ Blöcke ausfallen, lassen sich die Originaldaten durch mathematische Verfahren (meist lineare Algebra) rekonstruieren.

Vorteile:

• Höhere Datensicherheit bei geringerer Speicher-Überhead im Vergleich zu klassischen RAID-Systemen.
• Flexible Konfiguration von Redundanz und Fehlertoleranz.
• Optimale Nutzung von Speicherressourcen, da nicht die gesamte Datenmenge mehrfach gespeichert werden muss.

Einsatzgebiete:

• Verteilte Storage-Systeme und Cloud-Storage, z. B. Object Storage (wie Ceph, Cloudian).
• Langzeitarchivierung mit hoher Ausfallsicherheit.
• Netzwerke und Telekommunikation, um Datenverluste bei Übertragungen zu vermeiden.

Beispiel:

Ein Erasure Coding mit K=6 und M=3 teilt Daten in 6 Teile und erzeugt 3 Paritätsblöcke. Die Daten bleiben auch dann rekonstruierbar, wenn 3 der 9 Blöcke verloren gehen.

Fazit:

Erasure Coding ist eine effiziente Methode, um Daten sicher und platzsparend redundant zu speichern. Es ermöglicht hohe Ausfallsicherheit bei gleichzeitiger Optimierung des Speicherplatzbedarfs, insbesondere in großen verteilten Systemen und Clouds.