[发明专利]一种基于Pyramid码的局部性修复编码方法

权利要求书

1.一种基于Pyramid码的局部性修复编码方法，在分布式存储系统中，所需存储的文件系统中的每个文件，在存储时被切分成若干个数据块，每个数据块都被存储在分布式存储系统的不同的存储节点上，本方法是对包含n个存储节点的分布式存储系统进行局部性修复编码，其中n为≥8的自然数；

其特征在于，包括以下步骤：

若n/8＝t为整数，文件系统被切分为4t个数据块并存储在t个局部修复组内的存储节点上，每个局部修复组中存储4个数据块和4个校验块，

其中，每个所述局部修复组视为一个最小编码结构C，所述最小编码结构C由n个存储节点中任意每8个存储节点构成，所述校验块为数据块经过生成矩阵G线性编码生成，G表示生成C所需的生成矩阵，

其中g₁₂、g₁₃、g₂₁、g₂₄、g₃₁、g₃₄、g₄₂和g₄₃为Pyramid码的编码系数，各列之间编码系数线性独立，

所述最小编码结构C＝D·G，D＝[d₁₁,d₁₂,...,d_ij,...,d_tj]，d_ij为第i个局部修复组存储的j个数据块，i表示第i个局部修复组，i≤t，j表示局部修复组内存储的数据块数目，1≤j≤4且为整数；

若n/8为非整数，文件系统被切分为4t+ε个数据块，其中前t-1个局部修复组中每个局部修复组存储4个数据块，第t个局部修复组存储4+ε个数据块，其中，ε为n/8的余数个存储节点中包含的数据块个数，ε≤4且为整数，对第t个局部修复组采用MDS编码方式进行编码后存储文件系统。

2.一种分布式存储系统中存储节点故障修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、采用权利要求1所述的方法对包含有n个存储节点的分布式存储系统进行局部性修复编码；

步骤二，若第i个局部修复组内出现存储节点故障，未出现故障的存储节点为存活存储节点，第i个局部修复组内存储4个数据块d_i1、d_i2、d_i3和d_i4以及4个校验块c_i1、c_i2、c_i3和c_i4，其中d_i1、d_i2、d_i3和d_i4是按照两行两列依次排列的数据块，c_i1为d_i1和d_i2经过生成矩阵G线性编码生成，c_i2为d_i3和d_i4经过生成矩阵G线性编码生成，c_i3为d_i1和d_i3经过生成矩阵G线性编码生成，c_i4为d_i2和d_i4经过生成矩阵G线性编码生成；

(1)若第i个局部修复组内出现一个存储节点故障：

若出现故障的存储节点存储的是d_i1、d_i2、d_i3和d_i4中的任意一个，则通过出现故障的存储节点同行或者同列的存活存储节点进行修复；

若出现故障的存储节点存储的是c_i1、c_i2、c_i3和c_i4中的任意一个，则通过生成故障的存储节点存储的校验块时对应的存活存储节点进行修复；

(2)若第i个局部修复组内出现两个存储节点故障：

若出现故障的存储节点存储的是d_i1、d_i2、d_i3和d_i4中的两个或c_i1、c_i2、c_i3和c_i4中的两个：若所述d_i1、d_i2、d_i3和d_i4中的两个或c_i1、c_i2、c_i3和c_i4中的两个同行或同列，则分别通过所述d_i1、d_i2、d_i3和d_i4中的两个或c_i1、c_i2、c_i3和c_i4中的两个所在列或行的存活存储节点进行修复；若所述d_i1、d_i2、d_i3和d_i4中的两个或c_i1、c_i2、c_i3和c_i4中的两个非同行或同列，则通过所述d_i1、d_i2、d_i3和d_i4中的两个数据块中的一个数据块所在列和另一数据块所在行的三个存活存储节点进行修复；

若出现故障的存储节点存储的是d_i1、d_i2、d_i3和d_i4中的一个及c_i1、c_i2、c_i3和c_i4中的一个，则通过这个数据块所在列和这个校验块所在行的三个存活存储节点进行修复，或者通过这个数据块所在行和这个校验块所在列的三个存活存储节点进行修复。

3.权利要求2所述方法，其特征在于，步骤(2)所述若局部修复组内出现两个存储节点故障时，采用步骤(1)所述同时进行两个存储节点故障修复。