[发明专利]一种针对EVENODD码单盘故障的数据恢复方法

说明书

本发明公开了一种针对EVENODD码单盘故障的数据恢复方法，属于计算机信息存储及恢复技术领域。本方法在现有EVENODD编码的基础上，对包含p个数据磁盘的EVENODD，取其中的前个数据磁盘进行异或计算，将异或的结果保存到一个新的冗余磁盘中，该冗余磁盘定义为局部冗余磁盘；当数据磁盘发生故障时，则根据数据磁盘所处的位置进行相应的数据恢复；当冗余磁盘发生故障，则根据冗余磁盘的类型进行相应的数据恢复。本方法利用新增的局部冗余磁盘，使得与单一数据磁盘相关的磁盘数目减少。数据恢复时降低了磁盘读取的数目，数据读取开销小，数据恢复效率高，是一种优于传统的EVENODD码单盘故障恢复算法。

技术领域

本发明涉及计算机信息存储及恢复技术领域，特别涉及一种针对EVENODD码单盘故障的数据恢复算法。

背景技术

近年来，随着社会和科技的快速发展，数据库中的数据量正以爆炸性的速度增长，因此存储系统的规模也日益增大。而随着规模的增大，存储系统的稳定性所面临的问题也逐渐增多。主要表现在随着磁盘数量的不断增加，磁盘故障所带来的数据丢失的概率也在增加。而为了保障数据即使在磁盘发生故障后仍保持完好，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就成为了系统稳定性的关键。

文献【EVENODD:an effcient scheme for tolerating double disk failuresin RAID architectures】提出的EVENODD码是存储系统中较为常用的一类容两错的阵列码。其原理主要是通过增加额外的两个冗余磁盘来保证数据的完整性。EVENODD码能够在任意的两个数据磁盘发生故障后仍正确地恢复出原始数据。对于EVENODD编码而言，其优点在于结构简单，编译码过程基于异或运算，因而速度很快。但是其主要缺点之一就是单盘故障恢复所需读取的数据过多，需要读取所有的剩余原数据，数据读取时间较长，数据恢复效率较低。

发明内容

基于上述所述，本发明要解决的技术问题是针对现有EVENODD码单盘故障数据恢复时间长，恢复效率低的不足，提供一种新的针对EVENODD码单盘故障时的数据恢复方法，该算法的存储开销略大于传统EVENODD编码，但是单盘故障恢复的读取开销仅约为现有EVENODD编码的50％，数据恢复时间短，恢复效率高。

本发明所述的数据恢复方法的整体的原理是：在EVENODD编码的基础上，取其中的前个数据磁盘进行异或计算，将异或的结果保存到一个新的冗余磁盘中，该新的冗余磁盘定义为局部冗余磁盘。当单个磁盘发生数据故障时，依故障磁盘的位置或类型进行相应的数据恢复。即如果是数据磁盘发生故障，则根据数据磁盘所处的位置进行相应的数据恢复；如果是冗余磁盘发生故障，则根据冗余磁盘的类型进行相应的数据恢复。

本发明所述的数据恢复方法步骤是：

(1)首先对包含p个数据磁盘以及两个冗余磁盘EVENODD编码，取其中的前个数据磁盘进行异或计算，其中，p为数据磁盘的个数，p取值为素数，两个冗余磁盘分别是水平冗余磁盘及对角冗余磁盘；

(2)将异或的结果保存到一个新的冗余磁盘中，该冗余磁盘定义为局部冗余磁盘，计算公式如下：

a_i,j为该磁盘阵列中的数据块，i,j为该数据块的行列坐标；

(3)当单个数据磁盘发生数据故障(数据丢失)时，根据故障数据磁盘的位置进行故障恢复；

(4)当单个冗余磁盘发生数据故障(数据丢失)时，根据故障冗余磁盘类型进行故障恢复。

具体地，上述步骤(3)的具体步骤为：

①首先判断发生数据故障的数据磁盘位置，可将情况分为故障发生在前个数据磁盘和后个数据磁盘两种情况；