[发明专利]数据存储系统及其操作方法

说明书

公开的技术可以有利地提供有效数据恢复系统，该有效数据恢复系统包括包含第一存储节点和第二存储节点的多个存储节点，以及耦合到存储节点并管理存储节点上的数据的存储的存储逻辑。存储逻辑可运行以：接收包括数据元素的数据集合，该数据集合包括与第一存储节点相关联的数据元素的第一集合和与第二存储节点相关联的数据元素的第二集合；生成数据集合的第一奇偶校验，第一奇偶校验包括包含水平奇偶校验条目的集合的水平奇偶校验；以及组合来自数据集合的数据元素以产生包括跳过者奇偶校验条目的集合的跳过者奇偶校验。组合数据元素包括：使用可逆操作变换来自数据集合的数据元素的子集，水平奇偶校验条目的集合不同于跳过者奇偶校验条目的集合。

技术领域

本公开涉及数据恢复和/或再生。

背景技术

当数据被传输、处理、和/或储存在存储器中，数据可能经常被损坏。奇偶校验位经常被用来验证数据的完整性以保证不会损坏。由于过去若干年中正在被处理和储存的数据量已经急剧地增加，并且只是在加速，特别是在诸如企业存储和云应用的大型存储应用中，所以要求的奇偶校验检查量正在以相应的速率上升。

然而，常规的奇偶校验检查算法经常要求增加地显著的计算和存储要求，并且不能以可接受的速率缩放。当使用先前计算的奇偶校验信息执行丢失的数据重构时，以上问题进一步恶化，因为使用常规的奇偶校验重构技巧，特别是在存储设备故障的事件中，对于准确地重构数据的要求是繁琐的且计算上昂贵的。

作为进一步的示例，对于在过去的十年左右，术语“再生代码”已经有时在编码理论界被用于描述代码构建，该代码构建专注于被要求以修复一个或多个故障(1个故障、2个故障等，取决于容许多少故障)的修复通信量(数据)的量。

例如，总共存在具有每个1太字节(terabyte，TB)的10个用户节点和每个1TB的2个奇偶校验节点的12TB。在前解决方案经常使用传统的Reed Solomon代码用于错误纠正，并且将容许多达2个节点故障。在1个节点故障的情况下，通信量将是10TB(具有用户数据的9个幸存节点和1个奇偶校验节点)，因此相对于原始的10个用户节点的大小没有提供通信量节省。在 2次故障的情况下，通信量将是相同的10TB。

发明内容

根据本公开中的主题的一个创新方面，系统包括数据存储系统，该数据存储系统包括包含第一存储节点和第二存储节点的多个存储节点，以及耦合到存储节点并管理存储节点上的数据的存储的存储逻辑。存储逻辑可运行以：接收包括数据元素的数据集合，该数据元素包括与第一存储节点相关联的数据元素的第一集合和与第二存储节点相关联的数据元素的第二集合；生成数据集合的第一奇偶校验，第一奇偶校验包括包含水平奇偶校验条目的集合的水平奇偶校验；以及组合来自数据集合的数据元素以产生包括跳过者奇偶校验条目的集合的跳过者奇偶校验。组合数据元素包括：使用可逆(invertible) 操作变换来自数据集合的数据元素的子集，水平奇偶校验条目的集合不同于跳过者(skipper)奇偶校验条目的集合。

通常，本公开中描述的主题的另一创新方面可以用包括以下各项的方法来实施：接收包括数据元素的数据集合，该数据元素包括与第一存储节点相关联的数据元素的第一集合和与第二存储节点相关联的数据元素的第二集合；生成数据集合的第一奇偶校验，第一奇偶校验包括包含水平奇偶校验条目的集合的水平奇偶校验；以及组合来自数据集合的数据元素以产生包括跳过者奇偶校验条目的集合的跳过者奇偶校验，组合数据元素包括：使用可逆操作变换来自数据集合的数据元素的子集，水平奇偶校验条目的集合不同于跳过者奇偶校验条目的集合。

这些方面中的一个或多个的其它实施方式包括相应的系统、装置、和计算机程序、以及其它方面。这些和其它方面可以被配置为执行编码在计算机存储设备上的方法的动作。