[发明专利]一种加速纠删码编解码过程的通用矩阵优化方法

说明书

本发明公开了一种加速纠删码编解码过程的通用矩阵优化方法，包括：在编解码时，通过把校验矩阵分解为多个相互独立的子矩阵和一个剩余的子矩阵，使得编解码的计算能够被部分并行执行，除此以外，还通过调整矩阵运算的顺序，降低了在编解码过程中涉及数据块运算的次数，从而降低了计算的时间花销。本发明方法提升纠删码编解码过程的性能，尤其是在多核处理器上运行时的性能。使用本发明实现的编解码过程可以利用编码的潜在并行能力，充分发挥多核处理器的并行处理能力，缩短计算过程所花费的时间。

技术领域

本发明属于纠删码技术领域，更具体地，涉及一种加速纠删码编解码过程的通用矩阵优化方法。

背景技术

纠删码是一种通过编码生成冗余数据块以实现数据保护的技术。纠删码技术被广泛应用到磁盘阵列中以提高可靠性。对于使用伽罗华域运算进行编码和解码的纠删码，编解码过程通常涉及到矩阵与数据块的运算。但是现有的编解码算法在实现矩阵与数据块的运算时缺乏并行能力，同时对数据块进行操作的次数过多，使得编解码性能不佳。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种加速纠删码编解码过程的通用矩阵优化方法，该方法能够缩短纠删码编解码过程的时间花销。本发明通过对纠删码在编解码过程中使用的矩阵进行拆分以提高并行计算能力，以及优化矩阵运算的顺序以减少数据块运算的次数，从而实现缩短编解码过程时间花销的目的。

为了实现上述目的，本发明提供了一种加速纠删码编解码过程的通用矩阵优化方法，其特征在于，包括：

在条带内部分磁盘以及部分数据块失效后,记失效数据块数量为j，数据块向量BS被分为两个部分，分别是失效块向量FS＝(FS1,FS2,…,FSj)T以及存活块向量SS＝(SS1,SS2,…,SSn-j)T；与之对应，校验矩阵P被划分为两个子矩阵，记作F和S，其中F是一个j×j的方阵而S是一个j×(n-j)的矩阵；

数据块失效后的恢复过程是通过方程F*FS＝S*SS计算失效数据块FS，把方程F*FS＝S*SS的计算分解为多个方程的计算：

其中FSgi以及SSgi分别是部分失效块向量和部分存活块向量，F被划分为多个相互独立的子方阵F1、F2、…Fk以及一个剩余矩阵Frest，其中两个子方阵相互独立是指这两个子方阵在原方阵中所处的行和列都不相同，剩余矩阵通常与其他子方阵不独立,矩阵S也被划分为多个相互独立的子矩阵S1、S2、…Sk和一个剩余矩阵Srest。