随机阵列码:一种高容灾易扩展的RAID存储容灾方法

针对大数据存储容灾系统中数据存储的可靠性和扩展性等问题，提出一种具有较高容灾能力且高效易扩展的存储容灾方法，称之为随机阵列码。通过研究 上随机矩阵列满秩的性质，并将其应用在RAID阵列存储容灾方案中。首先，依据RAID存储系统环境配置和容灾需求设置条带参数，构建相应规模且满足特定性质的随机矩阵作为编码矩阵，并利用它将数据分块编码存储到不同磁盘上。当发生磁盘损毁、扇区失效等原因造成数据丢失时，可依据相应的校验矩阵及剩余的编码分块进行失效数据的高概率译码恢复。从而，实现了数据高效、可靠地容灾存储。实验及理论表明，① 上的随机矩阵，在随机概率p=0.5，矩阵行列差 时，即具有高概率列满秩的性质。②随机阵列码在编码参数上，不再受到素数或有限域规模的限制，具有灵活的设置方式，同时其容灾能力也可根据容灾需求灵活扩展。③随机阵列码基于XOR运算，与相关文献提出的RS码，CRS码方法相比，具有较高的编译码速率，特别是在较大规模存储容灾系统中表现良好。④在存储空间利用率上，与相关文献提出的Tornado码和LT码相比，随机阵列码随着规模的增长，趋于近似MDS码，具有较高的存储空间利用率。随机阵列码为大数据存储容灾技术的概率性存储容灾方案提供了一种新的解决思路，具有高效，可靠，易扩展等特点，可实现一般化存储容灾方案的订制，此外，也可与其它的存储容灾技术结合使用，共同构建特定需求下的存储容灾系统。

Random RAID: A RAID Storage Scheme with High Fault-tolerance and Flexibility