[发明专利]一种用于数据恢复的三冗余MDS阵列码编译方法

说明书

本发明公开了一种用于数据恢复的三冗余MDS阵列码编译方法，涉及数据还原技术领域，在简编码译码过程复杂度降低的基础上实现可以对3个丢失数据的修复，包括以下步骤：获取k个原始数据包；获取每个原始数据包m_j所对应的二元编码系数矩阵A_j；生成3个编码数据包，分别表示为p、q和r；当原始数据包出现数据丢失，用剩余数据的原始数据包和编码数据包进行数据译码恢复。本发明具有计算简单、异或操作数目逼近最优的情况下可以容许三个数据包丢失的优点。

技术领域

本发明涉及数据还原技术领域，更具体的是涉及基于三冗余MDS阵列码的数据恢复方法技术领域。

背景技术

随着互联网和物联网技术的飞快发展，商业界和学术界等产生的数据量正与日俱增。在学术界中，生物学、天文学、地球科学等领域所产生的数据总量早已达到PB级别。在商业界，网页搜素、云存储与云计算等需要处理和存储的数据总量异常庞大。随着存储系统的规模在逐渐扩大，复杂性也不断增加，其可靠性很难得到保证。

为防止存储系统中的各类硬件故障造成数据丢失，用于生产环境的存储管理软件都使用了某种数据冗余技术来对数据进行保护。数据冗余技术通常包括多路镜像和纠删码技术两种。多路镜像将数据复制多份，并将多个副本分布在存储系统的不同节点上，仅存放数据副本的所有存储节点同时故障才会导致数据丢失，牺牲存储效率以保障数据的可靠性。例如，谷歌公司的GFS及其开源版本HDFS对每一份数据均存有三份副本，即系统中的任意两个节点同时故障不会造成数据丢失。

现有的一些可以实现3个数据恢复的编码方法在编码过程操作复杂，部分解决过程简单的只能容忍2个数据的丢失。

发明内容

本发明的目的在于：在简编码译码过程复杂度降低的基础上实现可以对3 个丢失数据的修复。为了解决上述技术问题，本发明提供一种用于数据恢复的三冗余MDS阵列码编译方法。

本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种用于数据恢复的三冗余MDS阵列码编译方法，包括以下步骤：

步骤S1：获取k个原始数据包，将k个原始数据包标记为m_j，其中1≤j≤k，每个数据包由一个M*L矩阵表示，其中L满足以下条件：L+1为质数；

步骤S2：获取每个原始数据包m_j所对应的二元编码系数矩阵A_j，A_j为(L+1) *(L+1)矩阵；

步骤S3：按照以下方式生成编码数据包p、q和r：

其中，G由L*L单位矩阵I_L和L*1全零列向量并置，即G＝[I_L0_L*1]；

步骤S4：当原始数据包出现数据丢失，用剩余数据的原始数据包和编码数据包进行数据译码恢复。

优选地，获取所述二元编码系数矩阵A_j的方法为：

将所述j转换为二进制向量(b_j,w,b_j,w-1,...,b_j,1,b_j,0)；

A_j＝b_j,wC_L+1^w+1+b_j,w-1C_L+1^w+…+b_j,1C_L+1²+b_j,0C_L+1+b_j′I_L+1；