[發明專利]具備容N?5存儲媒介失效的電力大數據分布式儲存系統

有效

• 申請號: 201410190541.5
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN103957264B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 苗新
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明應用于電力行業中的系統，具體涉及具備容N-5存儲媒介失效的電力大數據分布式儲存系統。

背景技術

隨著現代社會工業化、信息化水平的不斷提高，數據已經取代計算成為了信息計算的中心，云計算、大數據正在成為一種趨勢和潮流。進而促使對存儲技術的需求越來越高，包括存儲容量、可用性、I/O性能、數據安全性、可擴展性等諸多方面。

電力系統數據儲存系統相當于電力系統的神經中樞大腦。其存儲媒介單元失效，造成數據丟失，將直接影響發電、輸電、變電、配電、用電、調度系統的安全、平穩、可靠地運行。電力系統數據儲存系統中存儲媒介單元的失效概率相對較高，面臨N-5挑戰，N-5表示存儲媒介單元中允許同時發生任意≤5個存儲媒介單元失效。

“失效”是可靠的反義詞，產品的可靠度R(t)指時間t內還能滿足規定功能產品的比率，累積失效概率F(t)為時間t內的不可靠度，即F(t)＝1-R(t)?！笆А?，按后果分類包括：部分失效、完全失效、輕度失效、危險性(嚴重)失效、災難性(致命)失效；按失效的時間特征分類包括：早期失效、耗損期失效、漸進(漸變)失效、間歇失效；按失效的可能原因分類包括：錯誤、遺漏、沒有或僅部分動作、產生危險、有障礙。

云計算(Cloud Computing)是一種通過網絡統一組織和靈活調用各種信息通信資源，實現大規模計算的信息處理方式。云計算利用分布式計算和虛擬資源管理等技術，通過網絡將分散的信息通信資源(包括計算與存儲、應用運行平臺、軟件等)集中起來形成共享的資源池，并以動態按需和可度量的方式向用戶提供服務。其中，云儲存通過網絡將分散的儲存資源集中起來形成共享的存儲資源池，并以動態按需和可度量的方式向用戶提供服務。云儲存中存儲媒介單元的失效概率相對較高，面臨N-5挑戰。同時，云儲存面臨信息存儲的私密性和完整性的挑戰。

大數據(Big Data)，指的是所涉及的資料量規模巨大到無法透過目前主流軟件工具，在合理時間內達到擷取、管理、處理、并整理成為幫助企業經營決策更積極目的的資訊。從體量特征和技術范疇來講，電力大數據則是大數據在電力行業的聚焦和子集。電力大數據的特征可以概括為4“V”3“E”。其中，4“V”特征分別是體量大(Volume)、類型多(Variety)、商業價值高(Value)和速度快(Velocity)，3“E”特征分別是電力特征(Electricity)、能量特征(Energy)、交互特征(Exchange)。

大數據是“未來的新石油”，大數據是待挖掘的“金礦”，大數據被譽為“第三次工業革命浪潮的華彩樂章”的根本。電力大數據將貫穿電力工業生產及管理等環節，將起到巨大的作用，是電力工業未來有效應對資源有限、環境壓力等問題，實現厚積厚發、綠色可持續性發展的關鍵。電力大數據云儲存系統面臨容故障能力和擴展性的挑戰。

對比目前的數據儲存系統，采用鏡像(Mirroring)技術僅具備容N-1存儲媒介失效(存儲媒介單元中允許同時發生任意≤1個存儲媒介單元失效)，且可用容量僅50％；采用數據條帶(Data Stripping)和數據奇偶校驗(Data odd-even parity)技術僅具備容N-2存儲媒介失效(存儲媒介單元中允許同時發生任意≤2個存儲媒介單元失效)。

發明內容

為克服上述現有技術的不足，本發明提供具備容N-5存儲媒介失效的電力大數據分布式儲存系統，采用[48,24,12]擴展平方剩余碼編譯碼技術、哈希函數摘要技術，允許同時發生任意≤5個存儲媒介失效(即N-5)，滿足容N-5存儲媒介失效的能力，解決電力大數據云儲存系統存儲容量、容故障能力和擴展性三者均衡優化問題，保護數據安全，且保障數據具有一定的私密性和完整性，以推進電力大數據云儲存系統的建設和發展。

實現上述目的所采用的解決方案為：

一種具備容N-5存儲媒介失效的電力大數據分布式儲存系統，其改進之處在于：所述系統包括依次連接的[48,24,12]擴展平方剩余碼的編碼處理單元、寫入通信傳輸通道、a行48列的存儲媒介陣列、讀出通信傳輸通道和[48,24,12]擴展平方剩余碼的譯碼處理單元；

分布式儲存控制管理單元分別與所述編碼處理單元、寫入通信傳輸通道、a行48列的存儲媒介陣列、讀出通信傳輸通道和譯碼處理單元連接，a為正整數。

進一步的，所述[48,24,12]擴展平方剩余碼的編碼處理單元包括依次連接的電力大數據塊預處理單元、[48,24,12]擴展平方剩余碼的編碼器、串/并變換器、輸入緩存器和生成電力大數據塊子塊單元；