[发明专利]一种快速重构的RAID-6编码及重构方法

权利要求书

1.一种快速重构的RAID-6编码方法，设Code-M(N，K)表示一种RAID-6编码，其中，N为大于等于2的正整数，K+1为大于等于3的素数，在Code-M(N，K)中，一个条带有N个条带单元集，每个条带单元集由位于相邻磁盘上的K个条带单元组成，每个条带单元由同一磁盘上连续K个的元素组成；

一个Code-M(N，K)的条带由N个独立的K行K列的条带单元集组成，每一个条带单元集拥有同样的结构，主对角线上的元素被设计为校验元素，其它的都是数据元素；

设<s-1>_N表示s-1对N求模，对于Code-M(N，K)中的任意一个校验元素(s，r，c)，它在Code-M(N，K)编码中是由同一条带单元集中的一组水平数据元素和序号为<s-1>_N的条带单元集中的一组对角线元素通过异或运算得到，一个条带中所有校验元素(s，r，c)的形式化编码规则，如下：

式I

式I中，符号“+”和“∑”均表示异或运算，&表示逻辑与，i表示该元素所在列在该条带单元集中的列号，<K-2-r-i>_K+1表示K-2-r-i对K+1求模，其中，r+c＝K-1，即所有校验元素(s，r，c)都在条带单元集的对角线上。

2.一种权利要求1所述RAID-6编码的重构方法，其特征在于，根据不同的失效情况分别采用相应的过程进行重构；

情况一、单盘失效：

假设失效的条带单元为(s，c)，其重构过程为：

(1.1)遍历条带单元(s，c)中的每一个元素，如果该元素(s，r，c)满足r+c＝K-1，转入步骤1.2；否则，转入步骤1.3；所有元素遍历完后结束此过程；

(1.2)使用式I重构该元素，转入步骤1.1；

(1.3)使用式II重构该元素，转入步骤1.1；

式II

式II中，符号“+”和“∑”均表示异或运算，&表示逻辑与，i表示该元素所在列在该条带单元集中的列号，<s-1>_N表示s-1对N求模，同理，<K-2-r-i>_K+1表示K-2-r-i对K+1求模；

情况二、双盘失效，失效的两个条带单元在同一条带单元集上：

假设失效的条带单元为(s₁，c₁)、(s₁，c₂)，其重构过程为：

(2.1)设r的初值为1；

(2.2)把<r+c₂-c₁>_K+1的值赋予r；

(2.3)(s₁，r，c₁)一定是数据元素，使用式III进行重构；

式III

式III中，符号“+”和“∑”均表示异或运算，&表示逻辑与，i表示该元素所在列在该条带单元集中的列号，<s+1>_N表示s-1对N求模，同理，<K-2-r-c>_K+1表示K-2-r-i对K+1求模，<r+c-i>_K+1表示r+c-i对K+1求模

(2.4)如果r+c₂≠K-1，(s₁，r，c₂)一定是数据元素，使用式II进行重构，否则，(s₁，r，c₂)一定是校验元素，使用式I进行重构；

(2.5)如果r+c₂≠K-1，那么转入步骤2.1，否则，转入步骤2.6；

(2.6)设r的初值为1；

(2.7)把<r+c₁-c₂>_K+1的值赋予r；

(2.8)(s₁，r，c₂)一定是数据元素，使用式III进行重构；

(2.9)如果r+c₁≠K-1，(s₁，r，c₁)一定是数据元素，使用式II进行重构，否则，(s₁，r，c₁)一定是校验元素，使用式I进行重构；

(2.10)如果r+c₂≠K-1，那么转入步骤2.6，否则，结束此过程；

情况三、双盘失效，失效的两个条带单元在相邻的两个条带单元集上：

假设失效的两条失效的条带单元分别为(s₁，c₁)、(s₂，c₂)，其中<s₁+1>_N＝s₂，其重构过程为：

(3.1)遍历条带单元(s₁，c₁)上的所有元素(s₁，r，c₁)，如果r+c₁＝K-1，那么转入步骤3.2，否则，转入步骤3.3；

(3.2)(s₁，r，c₁)是校验元素，使用式I重构该元素，转入步骤3.4；

(3.3)(s₁，r，c₁)是数据元素，使用式II重构该元素，转入步骤3.4；

(3.4)如果遍历结束，转入步骤3.5，否则，转入步骤3.1；

(3.5)遍历条带单元(<s₁+1>_N，c₂)上的所有元素(<s₁+1>_N，r，c₂)，如果r+c₂＝K-1，那么转入步骤3.6，否则，转入步骤3.7；

(3.6)(<s₁+1>_N，r，c₂)是校验元素，使用式I重构该元素，转入步骤3.8；

(3.7)(<s₁+1>_N，r，c₂)是数据元素，使用式II重构该元素，转入步骤3.8；

(3.8)如果遍历结束，结束此过程，否则，转入步骤3.5；

情况四、双盘失效，失效的两个条带单元所在的条带之间的条带单元集间距为2：

假设失效的两条失效的条带单元分别为(s₁，c₁)、(s₂，c₂)，其中<s₁+2>_N＝s₂，其重构过程为：

(4.1)遍历条带单元(s₁，c₁)上的所有元素(s₁，r，c₁)，如果r+c₁＝K-1，那么转入步骤4.2，否则，转入步骤4.3；

(4.2)(s₁，r，c₁)是校验元素，使用式I重构该元素，转入步骤4.4；

(4.3)(s₁，r，c₁)是数据元素，使用式III重构该元素，转入步骤4.4；

(4.4)如果遍历结束，转入步骤4.5，否则，转入步骤4.1；

(4.5)遍历条带单元(<s₁+2>_N，c₂)上的所有元素(<s₁+2>_N，r，c₂)，如果r+c₂＝K-1，那么转入步骤4.6，否则，转入步骤4.7；

(4.6)(<s₁+2>_N，r，c₂)是校验元素，使用式I重构该元素，转入步骤4.8；

(4.7)(<s₁+2>_N，r，c₂)是数据元素，使用式II重构该元素，转入步骤4.8；

(4.8)如果遍历结束，结束此过程，否则，转入步骤4.5；

情况五、双盘失效，失效的两个条带单元所在的条带之间的条带单元集间距大于或等于3：

假设失效的两条失效的条带单元分别为(s₁，c₁)、(s₂，c₂)，其中<s₂-s₁>_N＞＝3，其重构过程为：

(5.1)遍历条带单元(s₁，c₁)上的所有元素(s₁，r，c₁)，如果r+c₁＝K-1，那么转入步骤5.2，否则，转入步骤5.3；

(5.2)(s₁，r，c₁)是校验元素，使用式I重构该元素，转入步骤5.4；

(5.3)(s₁，r，c₁)是数据元素，使用式II重构该元素，转入步骤5.4；

(5.4)如果遍历结束，转入步骤5.5，否则，转入步骤5.1；

(5.5)遍历条带单元(s₂，c₂)上的所有元素(s₂，r，c₂)，如果r+c₂＝K-1，那么转入步骤5.6，否则，转入步骤5.7；

(5.6)(s₂，r，c₂)是校验元素，使用式I重构该元素，转入步骤5.8；

(5.7)(s₂，r，c₂)是数据元素，使用式II重构该元素，转入步骤5.8；

如果遍历结束，结束此过程，否则，转入步骤5.5。