[发明专利]基于随机矩阵的独立磁盘冗余阵列容灾存储方法

权利要求书

1.一种基于随机矩阵的独立磁盘冗余阵列容灾存储方法，其特征在于，包括：

根据待存储文件的大小构建编码参数；

将所述待存储文件等分为k个数据块，不足的地方补零；

获取存储系统中的一段存储空间；

将所述存储空间划分为n个存储块；

选取所述存储空间的前k个存储块作为原始数据存储块，其余的n-k个存储块作为冗余数据存储块；

将所述k个数据块逐列填充到所述前k个原始数据存储块中；

根据所述编码参数在GF(2)上构造规模为n×k的随机编码矩阵G_n×k；

根据所述随机编码矩阵G_n×k及所述k个数据块生成所述n-k个存储块的冗余数据块；

将所述n-k个冗余数据块逐列填入所述n-k个存储块中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储空间跨越多个不同的物理存储节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述随机编码矩阵及所述k个数据块生成所述n-k个存储块的冗余数据块包括：

首先，将所述随机编码矩阵G_n×k的最后n-k个非单位行中，每行中1所对应的数据块进行异或求和，从而得到该行对应的冗余块；

然后，将所述对应的冗余块填充至与该行一致的冗余数据块中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述编码参数在GF(2)上构造规模为n×k的随机编码矩阵G_n×k包括：

首先，在GF(2)上构造随机矩阵G_n×k，并判断所述随机矩阵G_n×k是否为列满秩，如果不是则重新构造随机矩阵G_n×k，直到构造出列满秩的所述随机编码矩阵G_n×k；

其次，将所述随机编码矩阵G_n×k单位化为

最后，将作为最终所需的随机编码矩阵G_n×k。

5.一种基于随机矩阵的独立磁盘冗余阵列容灾重构方法，其特征在于，

获取所述重构请求；

根据所述重构请求获取对应的存储空间、预先存储的随机编码矩阵、以及编码参数；

判断所述存储区域中的每个存储块是否失效，如果失效的是原始数据块，则将其序号加入失效原始数据块序列中，否则失效的是冗余数据块，则将其序号加入失效冗余数据块序列中；

如果有失效的原始数据块，则根据所述随机编码矩阵、所述失效原始数据块序列及未失效的存储块对所述失效的数据块首先进行重构；

如果没有失效的原始数据块，则根据所述随机编码矩阵、所述失效冗余数据块序列及所有的原始数据块对失效的冗余数据块进行重构。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果有失效的原始数据块，则根据所述随机编码矩阵、所述失效原始数据块序列及未失效的存储块对所述失效的原始数据块进行重构包括：

选取存储空间中的所有未失效的数据块；

在所述随机编码矩阵中抽取与所述未失效的数据块对应的行并组成新的矩阵G’_s×k；

构建编码方程组G′_s×k*α_k×1＝β_s×1，其中，α表示原始数据块向量，β表示未失效数据块向量；

利用高斯消去法求得该存储空间的所有失效原始数据块的数据。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果没有失效的原始数据块，则根据所述随机编码矩阵、所述失效冗余块序列及所有的原始数据块对失效的冗余块进行重构包括：

直接利用所述随机编码矩阵中对应的行及所有原始数据块重新编码，生成所有失效冗余块。