一种基于云计算平台的容灾存储方法

摘要

本发明是一种基于云计算平台的容灾存储模型，该模型，在部署时可以降低对网络带宽和节点存储容量的要求；同时，当数据节点中P个数据节点同时出现故障时，仍能很好很快地实现数据的恢复，极好地保障了数据的完整性。其原理是当用户上传的数据比较大时，先将数据进行一定程度的分割，再将分割后的数据块交叉存储在数据节点上。运用这种方式实现的存储，允许节点集群中P个节点同时出现故障，即在集群中P个节点同时出现故障的情况下，仍可以保证用户数据的完整性，同时恢复的速度比目前主流的全副本放置模型要快许多。其中P为一小于节点数目的常数。

主权项

一种基于云计算平台的容灾存储方法，其特征在于该方法在某几个数据节点同时出现故障的情况下，仍能很快很好地实现数据的恢复，保障数据的可靠性，其步骤主要如下：步骤1.根据设计要求和系统性能，确定副本节点数n,同时确定用户数据文件大小M的阀值Q，其中阀值Q将来用于确定副本复制方案；步骤2.计算用户数据文件大小M，当M≤Q时执行步骤3，否则执行步骤4；步骤3.将数据复制n份，在每个节点上各存储一份完整的数据副本和其校验和；步骤4.根据数据节点个数n，将整个数据文件分割为相同大小的n(n‑1)份；步骤5.将每一份数据再分割为相同大小的ε份，其中ε为一用户设定参数，分割后每一份数据大小为m，其大小可通过式(1)来计算：$m=\frac{M}{n(n-1)ϵ}---\left(1\right)$步骤6.将分割的n(n‑1)ε份数据平均分配到n个节点上，则每个节点存储(n‑1)ε份数据，称这些数据为节点N_i的本地数据L_i；注：L表示本地数据，L_i表示节点i的本地数据；步骤7.将节点N_i存储的本地数据块进行逻辑组划分，即将ε个数据划为一组，并将划分后的组进行编号；步骤8.由步骤6可知，一个节点本地数据可以划分的逻辑组数为(n‑1)个，令逻辑组为令G_i表示节点N_i的所有逻辑组，表示当前逻辑组；步骤9.令刨除节点N_i后的所有参与存储的节点集合为剩余节点集合，找出每个节点的剩余节点集合，即式(2)$\underset{y=0}{\overset{n-2}{\cup }}{\bar{N}}_i^y=\underset{j=0,j\ne i}{\overset{n-1}{\cup }}{N}_j,{\bar{N}}_i^y=N_j,\left\{\begin{array}{cc}y=j& j<i\\ y=j-1& j>i\end{array}\right.;---\left(2\right)$步骤10.将节点N_i上G_i的数据存储到刨除N_i的其他(n‑1)个节点上，表示为并满足式(3)，$\left(\underset{r=e}{\overset{w}{\cup }}(G_i^r\to {\bar{N}}_i^e)\right)\left|\begin{array}{c}n-2\\ e=0\end{array}\right.\{w=(e+(p-1))\mathrm{mod}(n-1),p\le n-1\}---\left(3\right)$其中：p为指定的常数，→表示存储到。