[發明專利]分布式存儲系統中故障節點修復方法

有效

• 申請號: 202111411267.6
• 申請日: 2021-11-25
• 公開（公告）號: CN113938376B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 葉苗;魏若愚;王勇;柯文龍
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H04L41/0668
• 分類號: H04L41/0668;H04L41/12;G06N3/126;G06F16/27
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

1.分布式存儲系統中故障節點修復方法，其特征是，包括步驟如下：

步驟1、利用軟件定義網絡技術實時監控獲取網絡狀態信息；

步驟2、基于獲取的網絡狀態信息，對分布式存儲系統中的所有空閑節點進行多屬性決策選定1個新生節點；即：

步驟2.1、構建分布式存儲系統中所有存活節點關于所選定屬性的決策矩陣；

步驟2.2、對決策矩陣進行歸一化和加權處理得到規范化的加權決策矩陣；

步驟2.3、取規范化的加權決策矩陣中各屬性值的最大值作為規范化的加權決策矩陣的正理想解，取規范化的加權決策矩陣中各屬性值的最小值作為規范化的加權決策矩陣的負理想解，并計算每個空閑節點到規范化的加權決策矩陣的正負理想解的距離；

步驟2.4、基于每個空閑節點到規范化的加權決策矩陣的正負理想解的距離，計算每個空閑節點的相對貼合度，并將相對貼合度最大的空閑節點選定為新生節點；其中空閑節點的相對貼合度為：

其中，為空閑節點到規范化的加權決策矩陣的正理想解的距離；為空閑節點到規范化的加權決策矩陣的負理想解的距離；i＝1,2,…,n，n為空閑節點的個數；

步驟3、基于獲取的網絡狀態信息，將分布式存儲系統中的各存活節點到各空閑節點的直連帶寬進行從大到小排序，并將排在前面的d個直連帶寬的存活節點選定為提供節點；

步驟4、使用Dijkstra算法分別得到新生節點到每個提供節點的k條路徑；

步驟5、設定種群規模Q和最大進化世代數G；生成包括Q個個體的初始化種群，該初始化種群的每個個體是分別從新生節點到每個提供節點的k條路徑中各隨機選擇一條路徑即新生節點到d個提供節點的d條路徑所組成的；令當前進化世代數t＝1，并令當前種群為初始化種群；

步驟6、先對當前種群中的個體進行交叉和變異得到交叉變異種群；再計算當前種群和交叉變異種群中各個體的適應度值，并將適應度值最大的個體作為局部最優個體；

步驟7、從當前種群和交叉變異種群中選擇Q個個體組成新的當前種群；

步驟8、判斷當前進化世代數是否等于最大進化世代數G：

如果是，則將適應度值最大的局部最優個體作為全局最優個體，并轉至步驟9；否則，令當前進化世代數t+1，并轉至步驟6；

步驟9、基于全局最優個體所得到的新生節點到d個提供節點到的路徑，新生節點利用糾刪碼方式從d個提供節點中下載數據并執行數據恢復操作，以完成故障節點修復；

上述d為利用預定規模的糾刪碼進行故障節點修復時所需的提供節點的個數，k為設定值。

2.根據權利要求1所述的分布式存儲系統中故障節點修復方法，其特征是，步驟2.1中，所選定的屬性包括鄰接平均剩余帶寬、I/O負載、CPU利用率和內存利用率。

3.根據權利要求1所述的分布式存儲系統中故障節點修復方法，其特征是，步驟2.3中：

空閑節點到規范化的加權決策矩陣的正理想解的距離為：

空閑節點到規范化的加權決策矩陣的負理想解的距離為：

其中，Z_ij為規范化的加權決策矩陣的第i行第j列；為規范化的加權決策矩陣的正理想解的第j列；為規范化的加權決策矩陣的負理想解的第j列；i＝1,2,…,n，n為空閑節點的個數；j＝1,2,…,m，m為屬性的個數。