[发明专利]GPyramid-Code布局及该布局单盘故障的数据恢复与存储方法

说明书

本发明公开了一种GPyramid‑Code布局及该布局单盘故障的数据恢复方法与恢复数据的存储方法。采用GPyramid‑Code编码，该编码通过构建公共数据块的方法，不仅能减少在数据恢复期间从有效磁盘中读取数据块的数量，而且摒弃了传统热备盘存储恢复数据，利用最大跨度存储路径算法寻找一条存储路径，根据该路径将恢复的数据存储到垃圾块中，提高对恢复数据的存储效率。该数据恢复方法，由于降低了参与恢复的数据块的数量，进而提高了存储系统的可靠性。该存储方法利用最大跨度存储路径算法可以选择尽可能多的磁盘来存储恢复数据，减少排队等待延迟，提高恢复数据存储的并行性。

技术领域

本发明涉及计算机数据存储及重构技术领域，具体是一种GPyramid-Code布局及该布局单盘故障的数据恢复方法与恢复数据的存储方法。

背景技术

现代信息技术的发展和存储规模的扩大导致数据盘损坏概率不断增加。对于很多用户来说，关键数据的重要性已经远高于存储工具本身的价值。为了保障数据即使在磁盘发生故障后仍保持完整性，就需要对数据进行恢复。因此，数据恢复的时间和恢复过程所需读取的数据量成为了存储系统可靠性的关键。

文献《EVENODD:an effcient scheme for tolerating double disk failuresin RAID architectures》提出EVENODD码是存储系统中较为常见的一种编码，其原理主要是利用水平编码和对角线编码实现双盘故障的恢复。其优点在于结构简单，编码和解码过程基于异或运算，使得恢复速度更快。但是其主要缺点是单盘故障恢复所需读取的数据块过多，数据的恢复效率较低。

在对故障数据重构期间，存储系统需要将恢复的数据存到新磁盘。数据重构前一般采用人工方式更换已损坏磁盘，这种方式会延误数据重构时间，导致其它磁盘失效概率增加。利用热备盘存储重构数据可以有效解决这一问题，但这种方法不仅需要增加额外的空磁盘，而且在数据量较大时也会降低对重构数据的存储效率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种GPyramid-Code布局及该布局单盘故障的数据恢复方法与恢复数据的存储方法。

本发明解决所述布局技术问题的技术方案是，提供一种GPyramid-Code布局，其特征在于，该布局为(n-1)*n的阵列；该阵列由n个磁盘组成，包括n-1个数据盘和1个校验盘；将每个数据盘划分成n-1个大小相同的数据块，将校验盘划分成n-1个与数据块大小相同的校验块；B_i,j表示第j个磁盘上的第i个块，i和j的取值范围分别为：0≤i≤n-2，0≤j≤n-1；对所有磁盘进行条带化，同一偏移单位的数据块和校验块组成一个条带；

在(n-1)*n的阵列中，第n列为校验盘，校验块中的数据由公式(1)生成：

式(1)中，B_i,n-1代表校验盘上的第i个校验块；t-1_n-1＝(t-1)mod(n-1)。

本发明解决所述数据恢复方法技术问题的技术方案是，提供一种基于GPyramid-Code布局的单盘故障的数据恢复方法，其特征在于，该数据恢复方法包括以下步骤：

步骤一、设计GPyramid-Code的布局，将GPyramid-Code设计成(n-1)*n的阵列；

步骤二、当单个数据盘发生故障时，根据GPyramid-Code的单盘恢复算法进行数据恢复；当单个检验盘发生故障时，根据公式(1)进行数据恢复；

步骤二中，GPyramid-Code的单盘恢复算法包括以下步骤：

步骤1、确定所有校验链：对于n-1行n列的阵列，校验链的数量为n-1条，第k条校验链L_k表达为：