[发明专利]一种基于最小存储再生码的多节点数据文件的修复方法

权利要求书

1.一种基于最小存储再生码的多节点数据文件的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：构造编码修复所需矩阵，给定各个参数表示的含义及其限定的范围，再构造编码和修复时所需矩阵：

(1-1)n表示分布式存储中存储节点的个数，t表示存储节点中出现故障的系统节点个数，d表示在修复故障节点时参与修复的节点个数；

存储节点分为两类：一类为系统节点，用于存储未经编码的码元，也叫源码元，共有k个；另一类为奇偶校验节点，用于在编码过程中进行奇偶校验，共有k个；n＝2k，d＝n-t，k≥t≥2；

源数据文件共有B＝k²个码元，将这k²个码元均匀存储在k个系统节点中，每个节点存储k个码元；

(1-2)构造一个大小为k×k的非奇异矩阵U和一个超正则矩阵P，所述非奇异矩阵指该矩阵的行列式不为零，所述超正则矩阵是指这个矩阵可以分为几个子矩阵，且每个子矩阵都为非奇异矩阵；

柯西矩阵是一个超正则矩阵，选取一个柯西矩阵作为矩阵P；矩阵Q为矩阵P的逆矩阵，则矩阵Q为超正则矩阵；矩阵V＝UP，U为非奇异矩阵，则矩阵V为非奇异矩阵，矩阵U＝VQ；

用p_ij表示P矩阵的元素，q_ij表示Q矩阵的元素，p_i表示矩阵P的第i列，i,j∈{1,2,...,k}，u_i为矩阵U的第i列，v_i为矩阵V的i列；

为u_i's的对偶基，为v_i's的对偶基，且为的第i列，为的第i列，所述基之间满足关系和其中δ_ij是克罗内克函数，满足关系：

(1-3)构造一个大小为2×2的超正则对称矩阵以及它的逆矩阵这两个矩阵满足关系：

步骤二：对源码元进行编码并存储：

数据文件由B＝k(d+t-k)＝k(n-k)＝k²个码元组成，用i表示系统节点的索引，i＝1，2，…，k，n个分布式存储节点中，n＝2k，前k个节点存储源码元，后k个节点存储奇偶校验码元，对存储在系统节点中的源码元进行编码，并将编码后的码元存储到奇偶校验节点中；

用x_i表示节点N_i中的k维向量，x_im为向量x_i中的各项，表示一个码元，i＝1，2，…，k，m＝1，2，…，k；

当j＝1，2，…，k时，节点N_k+j为奇偶校验节点，通过将系统节点中的码元编码为k维向量映射到奇偶校验节点中存储，其中I_k表示一个k×k的单位矩阵，则每个奇偶校验节点N_k+j存储了一个k维向量：

所述表示(ax_j1+ex_1j)、(ax_j2+ex_2j)、…、(ax_jk+ex_kj)，i＝1，2，…，k，l＝1，2，…，k，j＝1，2，…，k；

步骤三：故障节点修复，重建数据；

步骤四：由各个节点存储的码元修复原始数据文件。