[发明专利]一种纠错参数无限制的阵列纠删码方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机大容量存储领域，尤其是涉及一种不间断的高容错磁盘阵列系统。

背景技术

中福在线即开型彩票是以计算机网络在线方式发行销售的即开型彩票，国际上统称为视频彩票，是中国福利彩票的新型票种和国内唯一的视频彩票，其主要特点是，采用计算机和通讯网络系统为发行载体，在投注终端上完成彩票销售，实现在线投兑，并使用中福在线即开型彩票专用投注卡作为投注介质，记录彩票投注过程和中奖结果，实现即开、即兑。福彩中心系统的稳定性、安全性需求也在不断增加，建设福彩中心容灾系统工程是一个相当关键的环节。业务量的增长和业务模式的日趋多样性是使得不能单依靠磁带库的备份来满足系统出现异常或灾难情况时业务支撑的要求；另一方面，电脑福利彩票销售系统已经升级为“热线”系统，销售规模不断扩大，电脑系统的负荷与日俱增。一旦出现故障，如果不能在短时间内恢复，将会造成严重的损失。因此，福彩中心迫切需要建设数据存储恢复系统，提高对数据的分析处理能力，并且在主中心系统出现故障时，数据存储恢复系统能在数据零丢失的情况下，于半小时内接管主中心系统的全部功能。因此，能够最大限度地支持数据容灾而又最小程度地依赖硬件冗余的数据存储恢复系统意义重大。

目前针对福利彩票行业还没有相关专用的数据存储备份系统，一般都是采用通用的容灾备份系统，这些通用系统没有考虑到福利在线彩票系统的特点，存在以下几个缺点：

1)通用数据存储备份系统的功能较多，针对福利彩票在线系统数据备份这类较为单一固定的应用，使用不方便；

2)如果服务器发生数据丢失，整个数据恢复系统不能使用；

3)数据存储备份系统维护困难。

4)没有考虑到福利彩票行业的特殊性。

磁盘阵列(Redundant Array of Inexpensive Disks)，简称RAID，是高可靠性存储系统的基础和关键部件。虽然RAID包含多块磁盘，但是在操作系统下 是作为一个独立的大型存储设备出现。人们在开发RAID时主要是基于以下设想，即几块小容量硬盘的价格总和要低于一块大容量的硬盘，设计RAID系统的基本思想就是把多个相对便宜的硬盘组合起来，成为一个磁盘阵列，使性能达到甚至超过一个价格昂贵、容量巨大的硬盘。虽然目前这一设想还没有完全实现，RAID在节省成本方面的作用还不是很明显，但是RAID可以充分发挥出多块硬盘的优势，实现远远超出任何一块单独硬盘的速度和吞吐量。除了性能上的提高之外，RAID还可以提供良好的容错能力，当硬盘出现问题的情况时仍然可以继续工作，不会受到损坏硬盘的影响。

发明技术方案 

本发明的目的是实现一种基于编码的磁盘阵列系统，提供了对数据备份高效、可靠的解决方案，在关键服务器上实现，把数据丢失损害降低到最低限度。

本发明的技术方案：构造一个参数为(n-t,n-1,t,(n-t)×t/(n-1))的等重码，也就是构造一个(n-t)×(n-1)的矩阵，使得每行恰好有t个1，而每列恰好为(n-t)×t/(n-1)个1，构造一个参数为(n,n-t,t/2+1)的垂直阵列码；码长为n，信息位为k，汉明距离为(n-k)/2+1。磁盘阵列中有n个磁盘，则将每个磁盘分为n个块。用其中编号为k＝n-t个块作为信息块，而余下的n-t,…,n-2,n-1的块作为校验块；

编码过程为： 

令a_i,j表示阵列中第i行第j列上的元素，把E码用一个矩阵A＝[a_i,j]_{0≤i<n,0≤j<n}来表示；其中[a_i,j]_{0≤i<n-t,0≤j<n}用于存储有效信息，称为信息元，而校验元[a_i,j]_{n-t≤i<n,0≤j<n}由信息元根据如下步骤生成：

①根据矩阵A，构造一个(n-t)×(n-1)的矩阵A'如下：