[发明专利]分布式存储中纠删码非对齐数据更新方法

摘要

本发明公开了一种分布式存储中纠删码非对齐数据更新方法，在保证数据容错一致性以及数据可恢复的前提下，可实现纠删码数据的基本更新，并可实现纠删码数据的非对齐增量更新，接收用户发出的数据D0的更新，将纠删码数据块数据直接更新在原有数据块上，将数据D0更新所产生的纠删码校验块数据的更新以校验块数据更新增量Δ0的形式直接追加到校验块数据之后的预留空间中，对于纠删码数据更新时数据块的非对齐部分，将非对齐部分的数据块D’直接追加在原始数据块之后，并将非对齐部分按特定编码系数编码追加到所更新的校验块之后，以实现纠删码的非对齐数据更新。本发明所解决的是分布式存储中纠删码大规模使用的瓶颈之一。

主权项

1.分布式存储中纠删码非对齐数据更新方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，分布式存储集群中主节点按照纠删码条带分块的大小将与原始数据D₀相对应部分P_head+ΔP_head到Ptail-ΔPtail的待更新数据进行等量切分，得到数据段1，并按照S2～S4进行更新；将ΔP_head与ΔPtail部分按照步骤S5进行更新，ΔP_head与ΔPtail部分记为数据段2；/n其中，P_head为待更新数据D’对应到原纠删码条带的起始位，P_tail为待更新数据D’对应到原纠删码条带的终止位；ΔP_head为待更新数据D’与原始数据D₀的起始位差值，ΔP_tail为待更新数据D’与原始数据D₀的终止位差值；/nS2，对于数据段1，主节点按照原始纠删码条带分块的大小将待更新数据进行等量切分，并根据待更新数据D’的起始位与终止位计算切分后数据块对应的存储节点位置，将切分后的数据块发送到相应位置上的各个存储节点；/nS3，在每个待更新存储节点上，读取与待更新数据块对应的原始数据块至内存，计算待更新数据块与原始数据块的增量值Δchunk；根据原纠删码编码矩阵系数，将各增量值Δchunk编码发送到纠删码校验块存储节点，追加写到相关纠删码校验块之后，最后发送落盘结束ACK给主节点；/nS4，主节点收到所有增量值Δchunk在纠删码校验块存储节点落盘结束ACK之后，发送信号给各待更新数据块节点，待更新数据块节点将原始数据块替换为更新后的新数据块；待所有数据块更新节点回馈ACK给主节点，主节点更新校验块的尾指针；/nS5，对于数据段2，当数据段2长度小于一个条带大小时，将ΔP_head与ΔP_tail对应的数据追加写到待更新数据D’的起始位P_head与终止位Ptail对应的存储节点上进行落盘，同时将待更新数据D’中ΔP_head与ΔP_tail部分的数据按下文规则编码后发送到对应的校验块存储节点追加落盘，结束返回ACK给主节点；/n当数据段2长度大于一个条带大小时，将非对齐部分的数据按照条带大小进行切分，将能够切分出的条带块大小数据通过纠删码编码矩阵计算出完整的条带，发送至相应的节点进行存储；同时将待更新数据D’中ΔP_head与ΔP_tail不足条带大小部分的数据追加写到待更新数据D’的起始位P_head与终止位P_tail对应的存储节点上进行落盘，对待更新数据D’中ΔP_head与ΔP_tail不足条带大小部分的数据使用Galois域中编码系数1进行编码并发送到相对应的校验块存储节点追加落盘，最后返回ACK给主节点；/nS6，待主节点收到所有落盘结束ACK之后，发送尾指针更新命令给所有更新节点，各更新节点收到尾指针更新命令后，先更新各数据块与校验块的元数据，再更新各数据块与校验块的尾指针到最新位置，待尾指针更新结束，主节点更新元数据，非对齐数据更新完毕。/n