本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，涉及一種基于Pyramid碼的局部性修復(fù)編碼方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)通常采用糾刪碼提高存儲(chǔ)可靠性，其中最大距離可分(Maximum Distance Separable,MDS)碼，在確保系統(tǒng)可靠性的同時(shí)，能提高系統(tǒng)的存儲(chǔ)效率。然而，糾刪碼在修復(fù)故障節(jié)點(diǎn)時(shí)需要下載整個(gè)文件大小的數(shù)據(jù)量，修復(fù)帶寬開銷過大。為了降低傳統(tǒng)糾刪碼的修復(fù)帶寬開銷，Dimakis等人提出了再生碼，顯著降低了故障節(jié)點(diǎn)的修復(fù)帶寬開銷。通過對(duì)修復(fù)帶寬和存儲(chǔ)開銷進(jìn)行分析，Dimakis等人于2010年又提出了最小存儲(chǔ)再生(Minimum Storage Regeneration,MSR)碼和最小帶寬再生(Minimum Bandwidth Regeneration,MBR)碼。簡單再生碼(Simple Regenerating Codes)以較高的存儲(chǔ)開銷為代價(jià)，在修復(fù)單節(jié)點(diǎn)故障時(shí)具有較好的修復(fù)局部性，但沒有進(jìn)一步考慮多故障節(jié)點(diǎn)的修復(fù)。MSR碼和MBR碼在修復(fù)故障節(jié)點(diǎn)時(shí)，只關(guān)注了修復(fù)帶寬開銷和存儲(chǔ)開銷，沒有考慮磁盤存儲(chǔ)開銷，不適用于云存儲(chǔ)系統(tǒng)。

云存儲(chǔ)系統(tǒng)中兩個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)生故障的概率很大，已有的SRC和LRC在修復(fù)一個(gè)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)具有很好的修復(fù)局部性，但是在修復(fù)兩個(gè)或多個(gè)故障節(jié)點(diǎn)時(shí)需要連接多個(gè)存活節(jié)點(diǎn)，磁盤I/O開銷較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于Pyramid碼的局部性修復(fù)編碼方法，該方法可以降低故障節(jié)點(diǎn)修復(fù)過程中的磁盤I/O開銷，且具有較優(yōu)的節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)開銷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于Pyramid碼的局部性修復(fù)編碼方法，具體包括以下步驟：

分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)目眾多，設(shè)其中有n個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊，將每8個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)最小編碼結(jié)構(gòu)C，每個(gè)最小編碼結(jié)構(gòu)C視為一個(gè)局部修復(fù)組，則C＝D·G，D＝[d₁₁,d₁₂,...,d_ij,...,d_tj]，d_ij為第i個(gè)局部修復(fù)組存儲(chǔ)的j個(gè)數(shù)據(jù)塊，i表示第i個(gè)局部修復(fù)組，i≤t，j表示局部修復(fù)組內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊數(shù)目，1≤j≤4且為整數(shù)，G＝[I|P]表示生成C所需的生成矩陣，其中I為單位矩陣，P為子矩陣，

其中g(shù)₁₂、g₁₃、g₂₁、g₂₄、g₃₁、g₃₄、g₄₂和g₄₃為Pyramid碼的編碼系數(shù)，且各列之間g線性獨(dú)立，保證子矩陣P滿秩，所述校驗(yàn)塊為數(shù)據(jù)塊經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成；

根據(jù)Pyramid碼編碼方式和魯棒性得到Pyramid碼的最小編碼結(jié)構(gòu)C，將所述Pyramid碼的最小編碼結(jié)構(gòu)C作為基本編碼結(jié)構(gòu)，把分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)根據(jù)Pyramid碼的最小編碼結(jié)構(gòu)所需存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分組。若存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)n剛好能被8整除，則直接在每個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)采用Pyramid碼進(jìn)行編碼；若存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)n不能被8整除，則將最后一組存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和不能整除所得余數(shù)放在一組并采用MDS碼進(jìn)行編碼。

具體地，若t＝n/8為整數(shù)，所需存儲(chǔ)的文件分為4t個(gè)數(shù)據(jù)塊并存儲(chǔ)在t個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)，每個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)包含4個(gè)數(shù)據(jù)塊和4個(gè)校驗(yàn)塊；

若n/8為非整數(shù)，則整數(shù)部分為t，余數(shù)部分記為δ，δ個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)內(nèi)包含ε個(gè)數(shù)據(jù)塊，ε≤4且為整數(shù)，則所需存儲(chǔ)的文件分為4t+ε個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中前t-1個(gè)局部修復(fù)組中，每個(gè)局部修復(fù)組包含8個(gè)節(jié)點(diǎn)并分別存儲(chǔ)4個(gè)數(shù)據(jù)塊和4個(gè)校驗(yàn)塊，第t個(gè)局部修復(fù)組包含8+δ個(gè)節(jié)點(diǎn)并存儲(chǔ)4+ε個(gè)數(shù)據(jù)塊，對(duì)第t個(gè)局部修復(fù)組采用MDS編碼方式進(jìn)行編碼。

本發(fā)明還提供一種分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)方法，具體包括以下步驟：

按上述方法對(duì)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中n個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼后得到t個(gè)局部修復(fù)組，設(shè)第i個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)有存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，未出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)為存活存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)；其中第i個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)包含四個(gè)數(shù)據(jù)塊d_i1、d_i2、d_i3和d_i4以及四個(gè)校驗(yàn)塊c_i1、c_i2、c_i3和c_i4，其中d_i1、d_i2、d_i3和d_i4是按照兩行兩列排列的數(shù)據(jù)塊，c_i1為d_i1和d_i2經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成，c_i2為d_i3和d_i4經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成，c_i3為d_i1和d_i3經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成，c_i4為d_i2和d_i4經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成；

(1)若第i個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障：

若出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是四個(gè)數(shù)據(jù)塊中的任意一個(gè)，則通過出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)同行或者同列的存活存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)；

若出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是四個(gè)校驗(yàn)塊中的任意一個(gè)，則通過生成故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的校驗(yàn)塊時(shí)對(duì)應(yīng)的存活存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)；

(2)若第i個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障：

若出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是兩個(gè)數(shù)據(jù)塊或兩個(gè)校驗(yàn)塊：若所述兩個(gè)數(shù)據(jù)塊或兩個(gè)校驗(yàn)塊同行或同列，則分別通過所述兩個(gè)數(shù)據(jù)塊或兩個(gè)校驗(yàn)塊所在列或行的存活節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)；若所述兩個(gè)數(shù)據(jù)塊或兩個(gè)校驗(yàn)塊非同行或同列，則通過所述兩個(gè)數(shù)據(jù)塊中的一個(gè)數(shù)據(jù)塊所在列和另一數(shù)據(jù)塊所在行的三個(gè)存活節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)；

若出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是一個(gè)數(shù)據(jù)塊和一個(gè)校驗(yàn)塊，則通過所述一個(gè)數(shù)據(jù)塊所在列和所述一個(gè)校驗(yàn)塊所在行的三個(gè)存活節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，或者通過所述一個(gè)數(shù)據(jù)塊所在行和所述一個(gè)校驗(yàn)塊所在列的三個(gè)存活節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)。

所述若局部修復(fù)組內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，也可同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)。

本發(fā)明具有以下技術(shù)效果：

1、考慮到存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量大，采用Pyramid碼進(jìn)行編碼，將原文件分為若干數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)在n個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，保證了存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)開銷，Pyramid碼在故障存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)修復(fù)中保證了有限的存活節(jié)點(diǎn)參與，較小的修復(fù)局部性使故障存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)修復(fù)過程中的修復(fù)帶寬開銷低。

2、本發(fā)明構(gòu)造的基于Pyramid碼的局部性修復(fù)編碼結(jié)構(gòu)中，局部修復(fù)組內(nèi)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的校驗(yàn)塊全部由局部修復(fù)組內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行線性編碼生成，基于此編碼結(jié)構(gòu)，當(dāng)局部修復(fù)組中存在單節(jié)點(diǎn)和兩節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，都只需要通過連接局部修復(fù)組內(nèi)有限的存活節(jié)點(diǎn)快速實(shí)現(xiàn)局部修復(fù)組內(nèi)故障節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)重構(gòu)，恢復(fù)出故障存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1對(duì)應(yīng)的基于Pyramid碼的局部性修復(fù)編碼結(jié)構(gòu)圖；(a)：n個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)能被8整除；(b)：n個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)不能被8整除。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例2局部修復(fù)組內(nèi)單節(jié)點(diǎn)故障時(shí)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)修復(fù)示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2局部修復(fù)組內(nèi)兩節(jié)點(diǎn)故障時(shí)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)修復(fù)示意圖；(a)：兩個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)；(b)：一個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)；(c)：兩個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)；(d)：非同行同列存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3有8個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)時(shí)的局部性修復(fù)編碼結(jié)構(gòu)圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例3中局部修復(fù)組內(nèi)單節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例3中局部修復(fù)組內(nèi)兩節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)示意圖；其中(a)：兩個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)；(b)：一個(gè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)；(c)：兩個(gè)校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)；(d)：非同行同列節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方案做進(jìn)一步詳細(xì)地解釋和說明。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所指的修復(fù)，實(shí)際上是解碼的過程，因?yàn)榫幋a過程為線性編碼，C＝D·G，G為滿秩矩陣，則修復(fù)過程即是解碼過程，即D＝C·G^-1。例如，c_i1由d_i1和d_i2經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成，若d_i1發(fā)生故障，則連接數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)d_i2和校驗(yàn)節(jié)點(diǎn)c_i1，根據(jù)生成矩陣G進(jìn)行解碼即可修復(fù)d_i1。

考慮到故障存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的分布情況，每個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)三個(gè)及三個(gè)以上存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障的概率可以忽略，本發(fā)明多節(jié)點(diǎn)故障指整個(gè)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)內(nèi)的故障存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的數(shù)目。

實(shí)施例1：

如圖1-3所示，遵從上述技術(shù)方案，本實(shí)施例提供一種基于Pyramid碼的局部性修復(fù)編碼方法，Pyramid碼的最小編碼結(jié)構(gòu)指的是能夠?qū)崿F(xiàn)Pyramid碼編碼方式快速修復(fù)并且保證最少節(jié)點(diǎn)參與修復(fù)過程。

主要包括以下步驟：分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)數(shù)目眾多，設(shè)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中有n個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)塊，將每8個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)作為一個(gè)最小編碼結(jié)構(gòu)C，其中C＝D·G，D＝[d₁₁,d₁₂,...,d_ij,...,d_tj]，d_ij為第i個(gè)局部修復(fù)組存儲(chǔ)的j個(gè)數(shù)據(jù)塊，i表示第i個(gè)局部修復(fù)組，i≤t，j表示局部修復(fù)組內(nèi)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊數(shù)目，1≤j≤4且為整數(shù)；一共有t個(gè)局部修復(fù)組，G＝[I|P]表示生成C所需要的生成矩陣，其中I為單位矩陣，P為子矩陣，

g₁₂、g₁₃、g₂₁、g₂₄、g₃₁、g₃₄、g₄₂和g₄₃為Pyramid碼的編碼系數(shù)，各列之間編碼系數(shù)線性獨(dú)立，保證子矩陣P滿秩，以最小編碼結(jié)構(gòu)C作為一個(gè)局部修復(fù)組，一共有n/8個(gè)局部修復(fù)組，n/8個(gè)局部修復(fù)組構(gòu)成一個(gè)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；也就是說，每個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)有8個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)一個(gè)數(shù)據(jù)塊，相當(dāng)于每個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)有8個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中4個(gè)為數(shù)據(jù)塊，另外4個(gè)為校驗(yàn)塊。

將上述得到的Pyramid碼的最小編碼結(jié)構(gòu)作為基本編碼結(jié)構(gòu)，把分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)根據(jù)Pyramid碼的最小編碼結(jié)構(gòu)所需節(jié)點(diǎn)數(shù)進(jìn)行分組。

存在以下兩種情況：

若n/8為整數(shù)，記為t，則所需存儲(chǔ)的文件系統(tǒng)分為4t個(gè)數(shù)據(jù)塊并存儲(chǔ)在t個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)，每個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)包含4個(gè)數(shù)據(jù)塊和4個(gè)校驗(yàn)塊，校驗(yàn)塊為數(shù)據(jù)塊經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成，

若n/8為非整數(shù)，整數(shù)部分為t，余數(shù)部分記為δ，δ個(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)包含ε(ε為自然數(shù)，且ε≤4)個(gè)數(shù)據(jù)塊，則所需存儲(chǔ)文件分為4t+ε個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中前t-1組每組存儲(chǔ)4個(gè)數(shù)據(jù)塊和4個(gè)校驗(yàn)塊，第t組包含8+δ個(gè)節(jié)點(diǎn)并存儲(chǔ)ε+4個(gè)數(shù)據(jù)塊并對(duì)第t組采用MDS編碼方式進(jìn)行編碼。

MDS編碼方式是目前比較成熟的一種編碼方式，以下僅做簡單說明：MDS編碼即將大小為M的原文件平均分為k塊，每塊大小為M/k，然后將這k個(gè)文件塊編碼成w個(gè)編碼塊，并將w個(gè)編碼塊分別存儲(chǔ)在w個(gè)節(jié)點(diǎn)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)一個(gè)編碼塊。然而，其特殊之處在于，用戶僅需連接w個(gè)節(jié)點(diǎn)中的任意k個(gè)節(jié)點(diǎn)，就可以還原出需要讀取的原始文件，即此時(shí)系統(tǒng)中的參數(shù)滿足m＝k。同時(shí)，將MDS碼所滿足的性質(zhì)稱為MDS性質(zhì)，即任意k個(gè)編碼塊均可以還原出原始文件。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例提供一種分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)方法，包括以下步驟：

步驟一，采用實(shí)施例1所述局部性修復(fù)編碼方法對(duì)分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中所有n個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編碼；

步驟二，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)；

設(shè)t個(gè)局部修復(fù)組中的第i個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)有存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，未出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)為存活存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)；其中第i個(gè)局部修復(fù)組內(nèi)包含四個(gè)數(shù)據(jù)塊d_i1、d_i2、d_i3和d_i4以及四個(gè)校驗(yàn)塊c_i1、c_i2、c_i3和c_i4，其中d_i1、d_i2、d_i3和d_i4是按照兩行兩列排列的數(shù)據(jù)塊，c_i1為d_i1和d_i2經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成，c_i2為d_i3和d_i4經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成，c_i3為d_i1和d_i3經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成，c_i4為d_i2和d_i4經(jīng)過生成矩陣G線性編碼生成；

(1)若局部修復(fù)組內(nèi)出現(xiàn)一個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障：

若出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是四個(gè)數(shù)據(jù)塊中的任意一個(gè)，則通過出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)同行或者同列的存活存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)；

若出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是四個(gè)校驗(yàn)塊中的任意一個(gè)，則通過生成故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的校驗(yàn)塊時(shí)對(duì)應(yīng)的存活存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)；

(2)若局部修復(fù)組內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障：

若出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是兩個(gè)數(shù)據(jù)塊或兩個(gè)校驗(yàn)塊：若所述兩個(gè)數(shù)據(jù)塊或兩個(gè)校驗(yàn)塊同行或同列，則分別通過所述兩個(gè)數(shù)據(jù)塊或兩個(gè)校驗(yàn)塊所在列或行的存活節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)；若所述兩個(gè)數(shù)據(jù)塊或兩個(gè)校驗(yàn)塊非同行或同列，則通過所述兩個(gè)數(shù)據(jù)塊中的一個(gè)數(shù)據(jù)塊所在列和另一數(shù)據(jù)塊所在行的三個(gè)存活節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)；

若出現(xiàn)故障的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的是一個(gè)數(shù)據(jù)塊和一個(gè)校驗(yàn)塊，則通過所述一個(gè)數(shù)據(jù)塊所在列和所述一個(gè)校驗(yàn)塊所在行的三個(gè)存活節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，或者通過所述一個(gè)數(shù)據(jù)塊所在行和所述一個(gè)校驗(yàn)塊所在列的三個(gè)存活節(jié)點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)。

步驟(2)所述若局部修復(fù)組內(nèi)出現(xiàn)兩個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障時(shí)，則根據(jù)Pyramid碼在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)修復(fù)過程的獨(dú)立性，也可采用步驟(1)所述同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)故障修復(fù)。

實(shí)施例3：

如圖4，本實(shí)施例假定分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)中有8個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，在最小編碼結(jié)構(gòu)為8個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中構(gòu)造Pyramid碼，用D＝[d₁,d₂,d₃,d₄]表示最小編碼結(jié)構(gòu)內(nèi)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)塊，其中d₁，d₂，d₃，d₄分別表示單個(gè)數(shù)據(jù)塊信息；G＝[I|P]表示生成編碼數(shù)據(jù)塊C所需要的生成矩陣，其中I為單位矩陣，P為4×4子矩陣。則C記為：C＝[d₁,d₂,d₃,d₄,c₁,c₂,c₃,c₄]，

這里生成矩陣

其中變量g₁₂、g₁₃、g₂₁、g₂₄、g₃₁、g₃₄、g₄₂和g₄₃表示Pyramid碼的編碼系數(shù)。由生成矩陣可知校驗(yàn)塊的表達(dá)式，c₁＝g₁₂d₁+g₂₁d₂，c₂＝g₃₄d₃+g₄₃d₄，c₃＝g₁₃d₁+g₃₁d₃，c₄＝g₂₄d₂+g₄₂d₄。

如圖5(a)所示，若是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊d₁的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，可以通過該故障節(jié)點(diǎn)所在行中的存活存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)塊d₂和校驗(yàn)塊c₁進(jìn)行修復(fù)，也可以選擇該故障節(jié)點(diǎn)所在列中的存活存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)中的數(shù)據(jù)塊d₃和校驗(yàn)塊c₃來修復(fù)。另外，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊d₂、d₃和d₄的節(jié)點(diǎn)故障時(shí)也可以通過類似的方法實(shí)現(xiàn)快速修復(fù)。如圖5(b)所示，若是存儲(chǔ)校驗(yàn)塊c₁的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，連接對(duì)應(yīng)行存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊d₁和d₂的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)快速修復(fù)。

兩個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)d₁和d₂的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)同時(shí)故障，則根據(jù)Pyramid碼在節(jié)點(diǎn)修復(fù)過程的獨(dú)立性，只需分別連接故障節(jié)點(diǎn)所在列(或者行)對(duì)應(yīng)的存活節(jié)點(diǎn)d₃和c₃、d₄和c₄同時(shí)進(jìn)行修復(fù)，如圖6(a)所示；一個(gè)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和一個(gè)存儲(chǔ)校驗(yàn)塊的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)同時(shí)故障，則只需連接三個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)即可修復(fù)，如圖6(b)所示，d₁和c₁同時(shí)發(fā)生故障，首先需要連接d₃和c₃來修復(fù)d₁，然后利用d₁和d₂對(duì)c₁進(jìn)行修復(fù)；兩個(gè)同行(或者同列)校驗(yàn)塊的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)同時(shí)故障，則需要連接對(duì)應(yīng)行(或者列)的四個(gè)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行修復(fù)，如圖6(c)所示，c₃和c₄同時(shí)故障，需要連接d₁、d₂、d₃和d₄即可實(shí)現(xiàn)故障節(jié)點(diǎn)修復(fù)；若不是同行或者同列的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)生故障，則只需要連接三個(gè)數(shù)據(jù)塊的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)即可，如圖6(d)所示，圖(1)是對(duì)角d₁和d₄發(fā)生故障，則只需要連接d₃、c₂和c₃即可修復(fù)，圖(2)中c₁和d₄同時(shí)失效，只需連接d₁、d₂和c₄即可修復(fù)。