[发明专利]一种网络编码集群存储系统中基于锁机制的数据重建策略

权利要求书

1.一种网络编码集群存储系统中基于锁机制的数据重建策略，其特征在于，所述的数据重建策略包括以下步骤：

S1、初始化网络编码集群存储系统参数，所述的系统参数包括节点数目、节点大小、所应用的网络编码类型、默认数据块大小；

S2、初始化数据重建进程，包括指定失效节点数目和替换设备名称，初始化后的数据重建进程等待跟踪进程发送当前访问最热区域；

S3、启动跟踪进程跟踪用户访问特征情况，对不同访问区域的访问次数进行统计；

S4、启动用户访问进程对网络编码集群存储系统发起访问，用户访问进程根据齐夫定律生成对网络编码集群存储系统的访问，若访问到存活节点的数据则直接访问，若访问的数据为失效节点数据则查看其所处区域是否已完成重建，若已完成重建则尝试获取替换设备的读锁，否则一律采取解码操作；

S5、数据重建进程接收跟踪进程发送来的当前最热访问区域，并对该区域内常数个数据块进行解码操作，之后优先获取替换设备写锁，对替换设备进行写操作。

2.根据权利要求1所述的一种网络编码集群存储系统中基于锁机制的数据重建策略，其特征在于，所述的步骤S4中的用户访问进程所发起的访问的实现步骤如下：

S401、随机生成本次访问的请求磁盘号，根据齐夫定律生成N个热区中要访问的热区号i，再随机生成热区i内的访问偏移地址并将其映射到请求磁盘的逻辑地址中；

S402、判断用户此次访问的磁盘是否已经失效；

S403、若用户此次访问磁盘未失效，则直接访问存活磁盘中指定数据块，之后跳转到步骤S401进行下一次访问；

S404、若用户此次访问磁盘已失效，则判断替换磁盘中请求访问的区域是否已经修复；

S405、请求访问区域已经重建完成，则判断获取替换磁盘的读锁是否成功；

S406、请求访问区域未重建完成，则执行解码操作，之后跳转到步骤S401进行下一次访问；

S407、获取替换磁盘读锁成功，则直接在替换磁盘中访问数据块，访问结束后释放对替换磁盘的读锁，之后跳转到步骤S401进行下一次访问；

S408、获取替换磁盘读锁失败，则跳转到步骤S406执行解码操作。

3.根据权利要求2所述的一种网络编码集群存储系统中基于锁机制的数据重建策略，其特征在于，所述的步骤S401中用户访问进程根据齐夫定律生成对网络编码集群存储系统的访问，使用户I/O符合80/20规则。

4.根据权利要求3所述的一种网络编码集群存储系统中基于锁机制的数据重建策略，其特征在于，所述的步骤S401中将磁盘划分为不同热区并进行访问的处理具体如下：

将所有磁盘横向均分为N个热区，根据齐夫定律选择每次需要访问的热区号i，由该定律产生的数据访问趋势为：热区0访问次数最多，其次是热区1，也就是访问次数随热区号的递增而递减，最终该趋势符合用户访问所遵循的80/20规则；

将N个热区同磁盘的逻辑地址做一个反向的映射，将热区0映射到了磁盘空间最后的区域，其次是热区1，最后一个热区N-1位于磁盘空间的首位；

确定访问热区号之后，根据该热区大小，随机生成此次访问的热区内偏移地址，之后根据上述映射机制计算出此次访问的磁盘逻辑地址，然后执行之后的访问步骤。