[發(fā)明專利]一種基于糾刪碼的數(shù)據(jù)塊重建方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201410717059.2 | 申請(qǐng)日: | 2014-12-01 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN104461781B | 公開(kāi)(公告)日: | 2017-10-31 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 馮丹;柳青;施展;李劍;歐陽(yáng)夢(mèng)云 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 華中科技大學(xué) |
| 主分類號(hào): | G06F11/14 | 分類號(hào): | G06F11/14 |
| 代理公司: | 華中科技大學(xué)專利中心42201 | 代理人: | 曹葆青 |
| 地址: | 430074 湖北*** | 國(guó)省代碼: | 湖北;42 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 基于 糾刪碼 數(shù)據(jù) 重建 方法 | ||
1.一種基于糾刪碼的數(shù)據(jù)塊重建方法,包括數(shù)據(jù)分塊步驟、構(gòu)造生成矩陣G步驟、生成校驗(yàn)塊步驟、檢查數(shù)據(jù)塊狀態(tài)步驟、構(gòu)造修復(fù)矩陣步驟和修復(fù)數(shù)據(jù)塊步驟,其特征在于:
(1)數(shù)據(jù)分塊步驟:
將數(shù)據(jù)量為M的原始文件等分為k個(gè)數(shù)據(jù)塊Dj,j=0、…、k-1,再將k個(gè)數(shù)據(jù)塊分別保存在k個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上,進(jìn)而將各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)塊Dj等分為r個(gè)數(shù)據(jù)片Dj,p,p=0、…、r-1,r=mk-1,k≥2,m≥2;等分過(guò)程中不足部分用0補(bǔ)齊并記錄不足數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)片的長(zhǎng)度;
對(duì)所有數(shù)據(jù)片賦予序號(hào),數(shù)據(jù)片Dj,p為第j×r+p+1個(gè)數(shù)據(jù)片;
(2)構(gòu)造生成矩陣G步驟:
生成矩陣G是m行、k列的分塊矩陣,包括m×k個(gè)子矩陣Gi,j:
其中,每個(gè)子矩陣Gi,j為一個(gè)r行、r列的方陣,滿足下面等式:
其中,表示矩陣的張量乘(也稱為Kronecker乘),Im表示m行、m列的單位矩陣,表示單位矩陣Im所有元素循環(huán)左移i位后的結(jié)果,當(dāng)i=0時(shí),表示j個(gè)連續(xù)張量乘的結(jié)果,αi,j是(m+k,k)-里德-所羅門編碼生成矩陣中第i行第j列元素;
(3)生成校驗(yàn)塊步驟:
分別計(jì)算生成矩陣G中各行子矩陣和所有數(shù)據(jù)塊的乘積,得到m個(gè)校驗(yàn)塊Ci,i=0~m-1,再將m個(gè)校驗(yàn)塊分別保存在m個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上,第i個(gè)校驗(yàn)塊Ci為生成矩陣G的第i行子矩陣與k個(gè)數(shù)據(jù)塊的乘積:
校驗(yàn)塊Ci再等分為r個(gè)校驗(yàn)片Ci,p,p=0~r-1;對(duì)所有校驗(yàn)片賦予序號(hào),校驗(yàn)片Ci,p為第i×r+p+1個(gè)校驗(yàn)片;
(4)檢查數(shù)據(jù)塊狀態(tài)步驟:
定期依次檢查各數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)塊是否出錯(cuò)或丟失,是則轉(zhuǎn)步驟(5);否則不作處理;
(5)構(gòu)造修復(fù)矩陣步驟,包括下述子步驟:
(5.1)當(dāng)?shù)趇個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)塊Di出錯(cuò)或丟失,將生成矩陣G中第i列的子矩陣全設(shè)置為0,構(gòu)成第一中間矩陣GA;
(5.2)在第一中間矩陣GA中選取任意一個(gè)非零子矩陣,在該非零子矩陣中選取任意一個(gè)非零矩陣元素作為種子,在第一中間矩陣GA中標(biāo)記該非零矩陣元素所在的行向量與列向量;
(5.3)對(duì)所標(biāo)記的行向量與列向量中的每個(gè)非零矩陣元素,在第一中間矩陣GA中標(biāo)記該非零矩陣元素所在的行向量和列向量;
(5.4)判斷是否有新的行向量和列向量被標(biāo)記,是則轉(zhuǎn)子步驟(5.3),否則進(jìn)行子步驟(5.5);
(5.5)構(gòu)成修復(fù)矩陣Mr:
首先生成一個(gè)k×r行,k×r列的單位矩陣GB;
將第一中間矩陣GA標(biāo)記的列向量序號(hào)作為行向量序號(hào),從單位矩陣GB中選取對(duì)應(yīng)的行向量,作為第一行向量組;
將第一中間矩陣GA標(biāo)記的行向量序號(hào)作為行向量序號(hào),從生成矩陣G中選取對(duì)應(yīng)的行向量,作為第二行向量組;
將所述第一行向量組置于第二行向量組之上,構(gòu)成第二中間矩陣Gc,將第二中間矩陣Gc中全零列刪除得到正方矩陣Gd,然后從正方矩陣Gd的逆矩陣中選擇從i×r/m開(kāi)始的r個(gè)行向量,構(gòu)成r行、(k+m-1)×r/m列的修復(fù)矩陣Mr;
(6)修復(fù)數(shù)據(jù)塊步驟:
選取第一中間矩陣GA標(biāo)記的列向量的列序號(hào)作為數(shù)據(jù)片序號(hào),其所對(duì)應(yīng)的各數(shù)據(jù)片作為數(shù)據(jù)片序列SDr,數(shù)據(jù)片數(shù)量為(k-1)×r/m,選取第一中間矩陣GA標(biāo)記的行向量的行序號(hào)作為校驗(yàn)片序號(hào),其所對(duì)應(yīng)的各校驗(yàn)片作為校驗(yàn)片序列SCr,校驗(yàn)片數(shù)量為m×r/m;
通過(guò)計(jì)算Mr和由數(shù)據(jù)片序列SDr與校驗(yàn)片序列SCr組成的矩陣的乘積重建數(shù)據(jù)塊Di:
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- 專利分類
G06F 電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理
G06F11-00 錯(cuò)誤檢測(cè);錯(cuò)誤校正;監(jiān)控
G06F11-07 .響應(yīng)錯(cuò)誤的產(chǎn)生,例如,容錯(cuò)
G06F11-22 .在準(zhǔn)備運(yùn)算或者在空閑時(shí)間期間內(nèi),通過(guò)測(cè)試作故障硬件的檢測(cè)或定位
G06F11-28 .借助于檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)程序或通過(guò)處理作錯(cuò)誤檢測(cè)、錯(cuò)誤校正或監(jiān)控
G06F11-30 .監(jiān)控
G06F11-36 .通過(guò)軟件的測(cè)試或調(diào)試防止錯(cuò)誤
- 發(fā)送裝置及發(fā)送方法
- 一種存儲(chǔ)系統(tǒng)糾刪碼編碼、解碼電路及編解碼電路
- 基于NVRAM存儲(chǔ)系統(tǒng)直接糾刪碼的優(yōu)化方法和系統(tǒng)
- 一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、重構(gòu)方法和裝置、及電子設(shè)備
- 一種通過(guò)糾刪碼對(duì)數(shù)據(jù)的處理方法及裝置
- 一種基于糾刪碼的糾刪池的創(chuàng)建方法及相關(guān)裝置
- 一種糾刪碼讀請(qǐng)求處理方法、系統(tǒng)、設(shè)備及計(jì)算機(jī)介質(zhì)
- 數(shù)據(jù)操作方法、裝置和分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)
- 一種基于糾刪碼的新媒體圖像的篡改恢復(fù)方法及裝置
- 一種數(shù)據(jù)處理方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)
- 數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中繼設(shè)備、數(shù)據(jù)中繼方法、數(shù)據(jù)系統(tǒng)、接收設(shè)備和數(shù)據(jù)讀取方法
- 數(shù)據(jù)記錄方法、數(shù)據(jù)記錄裝置、數(shù)據(jù)記錄媒體、數(shù)據(jù)重播方法和數(shù)據(jù)重播裝置
- 數(shù)據(jù)發(fā)送方法、數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)、數(shù)據(jù)發(fā)送裝置以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
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- 數(shù)據(jù)發(fā)送方法、數(shù)據(jù)再現(xiàn)方法、數(shù)據(jù)發(fā)送裝置及數(shù)據(jù)再現(xiàn)裝置





