[发明专利]分布式存储系统中供应服务器选择和修复数据传输方法

摘要

本发明公开了一种分布式存储系统中供应服务器选择和修复数据传输方法，其特征在于，基于混合整数线性规划实现，将供应服务器定义为供应节点，根据待修复的分布式存储系统，获取节点集合、链路集合、需选择的供应节点的数量、每个供应节点需传输到新生节点的数据量；将基于网络编码的分布式存储系统表示为有向图；根据有向图，基于混合整数线性规划，建立最优供应节点选择及修复数据传输的数学模型；求解获得最优的供应节点集合，每个供应节点到新生节点的数据传输路径以及每条路径上传输的数据传输速率。本发明减少了整个数据修复的再生时间，从而提高了系统性能。

主权项

1.一种分布式存储系统中供应服务器选择和修复数据传输方法，其特征在于，基于混合整数线性规划实现，将供应服务器定义为供应节点，所述方法包括以下步骤：A、根据待修复的分布式存储系统，获取下列参数：由存活服务器、新生服务器和网络中的互联设备构成的节点集合，节点集合中各节点间的链路集合，需选择的供应节点的数量，每个供应节点需传输到新生节点的数据量；B、根据所获取的参数，将基于网络编码的分布式存储系统表示为有向图G(V,E)，G为有向连通图，V和E分别为节点集合及链路集合；其中，以所述存活服务器为存活节点，以新生服务器为新生节点，以网络中的互联设备为中间节点，所述节点集合由存活节点、新生节点和中间节点构成；所述链路集合的构建方法是，如果节点集合V中两个不同节点之间存在通信链路，则在两个节点之间连接一条链路，并给出通信链路上的数据传输方向以及每个传输方向上的带宽，重复本步骤直至所有符合条件的链路连接完毕，这些链路构成链路集合E；C、根据有向图，基于混合整数线性规划，建立最优供应节点选择及修复数据传输的数学模型；D、针对建立的数学模型，求解获得最优的供应节点集合，每个供应节点到新生节点的数据传输路径以及每条路径上传输的数据传输速率；E：获取最优供应节点选择及修复数据传输的方案；其中，所述步骤C具体包括以下步骤：C1、获取已知参数：存活节点的集合、新生节点、中间节点、每个节点的上游邻居节点集合、每个节点的下游邻居节点集合、有向边的集合、有向边上的带宽、需选择的供应节点的数量以及每个供应节点需传输到新生节点的数据量；C2、对变量进行定义，所述变量为：每个供应节点传输至新生节点的数据流速率及该速率的最小值、每条数据流在每条边上的数据传输速率、每个供应节点至新生节点的传输速率以及当前存活节点是否被选为供应节点，0表示当前存活节点没被选为供应节点，1表示当前存活节点被选为供应节点；C3、利用所述定义的参数和变量构建目标函数——最小化数据修复的时间，等价于最大化所有供应节点传输至新生节点的数据流速率的最小值：构建目标函数的约束条件包括：所有供应节点传输至新生节点的数据流速率的最小值小于等于每个供应节点传输到新生节点的传输速率、进出每个中间节点的数据传输速率守恒、供应节点发出的数据传输速率和新生节点上收到的数据传输速率守恒、不同的数据流通过同一条链路的总速率不超过该链路的带宽、保证只有存活节点被选择为供应节点时，有数据流从该节点传出、限制供应节点的数量以及整数变量和实数变量的取值范围；由此建立最优供应节点选择及修复数据传输的数学模型。