一种能够快速恢复并实现负载均衡的X编码扩展方法

摘要

本发明涉及一种能够快速恢复并实现负载均衡的X编码扩展方法。该方法基于各类存储阵列系统中使用的X编码进行编码扩展，增加一个额外冗余设备，在保证可以容双盘出错的前提下，进一步减少单盘恢复所需的分块总数，并且减少单盘恢复的IO瓶颈，从而提高系统单盘恢复效率，缩短重构时间，并且实现系统的负载均衡，最终实现提升系统服务质量。针对原系统中的任意单个数据盘出错，能够减少系统恢复单盘所需的分片总数；针对原系统中的任意单个盘出错，能够破除原系统在单盘恢复过程中可能负载瓶颈，实现各个设备的负载均衡；通过使用二元异或和，减少新增冗余盘的更新开销，从而延长其的寿命。

主权项

一种能够快速恢复并实现负载均衡的X编码扩展方法，基于各类存储阵列系统中使用的X编码进行编码扩展，增加一个额外冗余设备，在保证可以容双盘出错的前提下，进一步减少单盘恢复所需的分块总数，并且减少单盘恢复的IO瓶颈，其特征在于，增加一个存储设备来作为额外冗余盘，并在原有X编码的基础上为新增的冗余盘进行编码，以减少原系统中任意一个设备发生故障进行重构时所需分块总数的同时均衡负载，缓解系统恢复的IO瓶颈，充分利用系统并行性，具体步骤为：第一步，将原X编码的编码矩阵进行修改，将其矩阵大小从p*p将为(p‑1)*p,即多余元素进入下一次编码，并保留原X编码的冗余生成方式，即Diagonal冗余和Anti‑diagonal冗余，其Diagonal冗余和Anti‑diagonal冗余的放置形状为X型，定义两个数据结构，矩阵matrix大小为(p‑1)*p，存放存储阵列中的数据和冗余，Diagonal冗余放置于矩阵matrix中横坐标i=纵坐标j处，Anti‑diagonal冗余放置于矩阵matrix中横坐标i+纵坐标j=p处，另一数据结构为大小为p‑1的数组H_parity，用于存放新增冗余；第二步，初始化矩阵matrix和H_parity； 第三步：对矩阵matrix进行赋值；第四步：通过执行FindTuples来寻找符合条件的二元异或和；第五步：利用符合条件的二元异或和对新增冗余盘进行编码：第六步：利用编码后的新增冗余盘进行单盘恢复操作。