无盘检查点机制被提出用以解决基于稳定存储的检查点机制引入的I/O瓶颈问题,同时达到在大规模系统中容忍少量计算节点同时发生故障的目的。其核心思想是将检查点数据分散保存在所有节点的内存中而不是一个稳定存储中以避免I/O瓶颈。同时为了保证内存中检查点数据的有效性,编码技术被应用。编码技术使用所有检查点数据编码出多份编码数据并保存到冗余节点的内存中。当故障发生时,虽然保存在故障节点上的检查点数据会丢失,但是却可以通过保存在冗余节点上的编码数据以及保存在未故障节点上的检查点数据来恢复。然而对于现有的编码机制,编码过程需要跨节点完成,这导致了极大的通信开销,尤其是对于网络带宽受限的系统。本文提出了一种纵向编码机制来减少通信开销,其核心思想是通过检查点数据划分以及限制编码过程到每个节点以减少节点之间的通信量。对于应用该方案的系统,在检查点执行(或故障恢复)过程中,每个节点仅需发送一倍于本地检查点的数据以及几个冗余编码块到其他节点。因此,本文提出的编码方案可以极大的削减检查点执行和故障恢复过程中的通信量,而且没有引入额外的编码开销,实验结果亦证明了这两点。另外,就容忍n个节点中k个节点同时发生错误所付出的开销不会随着n增大而增大而言,该机制具有很好的扩展性。此外,当n>>k时,从单个节点的角度来考虑,纵向编码机制可以避免冗余节点的使用,同时保证和现有编码机制近似的内存占用。最后,本文将该方案扩展到多级无盘检查点机制中以获得更好的性能。另外,通过对比无盘检查点容错和分布式存储容错的共性,本文给出了一种基于编码机制的分布式存储容错的实现方案。该方案综合使用了副本机制和编码机制:多副本机制对于访问频度较高的数据进行容错以提供更好的访问性能,并将其作为编码机制容错的中转机制;编码容错机制对于访问频度不高的数据进行容错以提高存储利用率。通过这种方式,该方案兼顾了存储利用率和性能。