[发明专利]一种基于模拟退火的分布式纠删码存储系统数据修复方法

摘要

本发明公开了一种基于模拟退火的分布式纠删码存储系统数据修复方法，包括：构建一个分布式存储系统；监控节点判断存储节点发生故障；监控节点选择存储节点作为修复节点来修复数据和保存丢失的数据；修复节点获取网络传输速度；修复节点获取纠删码生成矩阵、失效节点编号、当前节点编号并通过搜索算法获取修复方案；修复节点根据修复方案构建数据读请求并发送到各个存储节点；各个完好的存储节点读取相应的元素数据并返回给修复节点；修复节点执行解码操作将丢失的数据重构出来；修复节点将元数据信息反馈给监控节点并将数据保存在本地。有效地降低CRS纠删码的数据修复的带宽占用，减少数据修复对系统带来的不良影响，加快数据修复速度。

主权项

1.一种基于模拟退火的分布式纠删码存储系统数据修复方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：构建一个分布式存储系统，它由多个节点组成，每个节点都是一台独立运行的计算机，它们通过网络互联；该分布式存储系统由两类节点组成，一类是存储节点，它负责存储数据，一类是监控节点，它负责监听分布式存储系统中的存储节点的状态，当存储节点发生故障时，监控节点会触发修复操作；待存入存储系统的数据文件F使用CRS纠删码进行编码；当监控节点在规定的时间内未能接收到某个存储节点发送的心跳信息，则认为该存储节点出现了故障；在对失效的存储节点进行修复时，监控节点将选择一个存储节点Ln用来存储失效的数据，Ln节点将负责整个的数据修复工作；步骤2：Ln节点获取集群中各个节点之间的网络传输速度bandwidthi,j，其中0≤i≤k+m‑1,0≤j≤k+m‑1；步骤3：Ln节点获取当前节点编号ln，失效节点编号fn，以及当前纠删码配置下的纠删码生成矩阵G；如果失效节点为校验节点，则直接读取全部的数据块并执行编码操作以得到相应的校验块；如果失效节点为数据节点，则执行矩阵调度算法，查找修复开销最小的数据修复方案；步骤4：根据数据修复方案确定数据修复所需要的数据读请求；步骤5：将修复操作对应的数据读请求发送到具体的存储节点；步骤6：各个存储节点接受到数据读请求后，根据相应的数据读操作的偏移量，读取本地磁盘数据，并发送回修复节点；步骤7：修复节点接受到全部的返回数据后，执行解码操作，将丢失的数据重构出来；步骤8：修复节点完成编码块修复之后，将编码块修复情况发送给监控节点，如果修复成功，将修复节点上编码块相关的元数据信息发送给监控节点；如果修复失败，修复节点对失效编码块进行重新修复。