矩阵编号:这个是怎么变过来的?

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-06-21 10:25 标签： 矩阵编号

Ceph是一种性能优越可靠性和可扩展性良好的统一的分布式云存储系统，提供对象存储、块存储、文件存储三种存储服务Ceph文件系统中不区分节点中心，在理论上可以实现系统规模的无限扩展Ceph文件系统使用了较为简单的数据地址管理方法，通过计算的方式直接得到数据存放的位置其客户端程序只需要根據数据ID经过简单的计算就可以决定数据存放的位置。

2.1 副本冗余容错机制

基于副本冗余的容错机制是将原始数据复制成多份每一份称为一個副本。将这些副本分别存放在集群中的不同节点上当集群中有些节点出现故障时，只要其余健康节点中任一个节点拥有副本用户就鈳以获取该数据。当前众多存储系统（包括Ceph）都采用副本数为3的副本冗余容错机制这种机制能很好地保证数据可靠性，但也会极大降低存储空间利用率

在Ceph中，用户可以根据需要创建存储池并设置存储池中数据的副本数目，每个数据副本被分到不同的对象存储设备(OSD)上當存储设备中有故障，可以从其他健康的设备上获取数据

2.2 纠删码容错机制

在存储系统中，纠删码技术主要是通过利用纠删码算法将原始嘚数据进行编码得到冗余并将数据和冗余一并存储起来，以达到容错的目的其基本思想是将k块原始的数据元素通过一定的编码计算，嘚到m块冗余元素对于这k+m块的元素，当其中任意的m块元素出错（包括数据和冗余出错）时均可以通过对应的重构算法恢复出原来的k块数據。基于纠删码的方法与传统的副本冗余技术相比具有冗余度低、磁盘利用率高等优点。

3.1 纠删码中相关概念

数据块大小指的是数据块进荇编码计算时数据分块（原始数据块Di或校验数据块Cj）的大小，在不同的存储系统中数据块大小不同在RAID存储系统中，常见的分块大小是4KB~128KB在分布式存储系统中数据块较大，一般为64MB大小

条带是纠错编码存储一次性读入或写入数据的大小，在系统码中一个条带往往包含了k個原始数据块和m个校验块。

编码矩阵编号GM 定义了数据是如何编码为冗余数据的因为纠删码的编码过程可以通过一个编码矩阵编号GM和分块數据的乘法（点积）来表示。以下图为例C0 ~ C5 是冗余数据，所有的冗余数据可以表示为GM × D{D0、D1、D2、D3} 的乘法每一个冗余数据块Ci 是矩阵编号的对應的一行和数据块的乘积（黄色标示）。编码矩阵编号中GM每一个元素则是对应原始数据块的乘法系数编码矩阵编号的列数对应着原始数據分块个数（k），行数对应着编码后所有数据块个数（n）

3.2 典型的纠删码类型

RS编码实际上就是利用生成矩阵编号与数据列向量的乘积来计算得到信息列向量的。其重构算法实际上也是利用未出错信息所对应的残余生成矩阵编号的逆矩阵编号与未出错的信息列向量相乘来恢复原始数据的．但是在RS编码重构原理的推导过程中，有一个条件至关重要那就是未出错信息所对应的残余生成矩阵编号在GF(2w)域上必须要满足可逆的条件。更进一步来说为了满足RS编码在任何情况下均是可重构的，对于任意的ms个元素出错时均要能够通过重构算法恢复出数据，这就要求对于任意的n个元素(n的含义是指去掉m个出错元素以后剩下的n个未出错的元素）其对应的残余生成矩阵编号均要在GF(2w)域上满足可逆，这就对RS编码的生成矩阵编号提出了很高的要求在生成矩阵编号中， 要求任意n个行向量均必须在 GF(2w)域上满足线性无关(行向量线性无关是矩陣编号可逆的充要条件)

范德蒙矩阵编号有着良好的特性，在GF(2w)域上对范德蒙矩阵编号进行初等变换，将其前n行变为单位矩阵编号即可保证生成矩阵编号可逆，基于这个生成矩阵编号的RS纠删码为范德蒙RS纠删码其编码的生成矩阵编号为：

柯西RS纠删码用柯西矩阵编号代替范德蒙矩阵编号，得到更为简单的生成矩阵编号研究者通过简单改造，使解码过程更为简单柯西码解码不用求大矩阵编号的逆，而是把塖法除法运算分别转化为有限域上的加法和减法运算可用异或实现。因此柯西RS纠删码运算复杂度低于范德蒙RS纠删码。采用柯西矩阵编號进行 Erasure code 编码过程描述如下：

Ceph中采用的是副本冗余与纠删码冗余算法的综合容错机制基于副本冗余策略，用户可以根据需要创建存储池並设置存储池中数据的副本数目，每个数据副本被分到不同的对象存储设备(OSD)上当存储设备中有故障，可以从其他健康的设备上获取数据基于纠删码冗余策略，Ceph添加了几个开源的纠删码库提供不同的纠删码算法，用户可根据需要选择纠删码算法类型并创建相应的纠删碼池。

4.2 基于冷热数据分层的容错机制

存储中数据可根据访问热度分为三种:热数据、温数据和冷数据热数据通常需要在高性能、高度可用、高要求的环境下即时存取。温数据处于近线或在线备份环境中用户需要快速访问这些数据，但访问的次数较少冷数据通常访问次数極少，通常用于归档备份针对云存储中数据访问热度不同，提出一种基于数据热度分层的容错机制

所有数据先按照副本策略存储，本機制对存入系统的数据实时统计该数据的被访问频率，设定热数据、温数据、冷数据阈值高于热数据阈值的判断为热数据，低于冷数據阈值则判定为冷数据在冷热数据阈值之间的判定为温数据。每3个月进行一次数据热度划分数据被访问频率高于热数据阈值时，判断為热数据存放在副本池里，该存储池采用副本容错机制数据访问频率低于冷数据阈值时，判定为冷数据存放在范德蒙RS纠删码池里，該存储池采用范德蒙RS纠删码容错机制对于温数据，存放在柯西纠删码池里该存储池采用改进的柯西RS纠删码容错机制。

说的简单点就是可随意修改矩陣编号上输入或输出的端口系统编号。

金灿电子的矩阵编号设备的各个端口在矩阵编号程序的系统中是有编号的我们称为端口系统编号。正常情况下端口系统编号与设备后面板上的丝印编号是一致的，都是从数字1开始按升序排列。

但是当其中一个端口坏了的时候那麼可以使用端口重定位来直接移植坏端口到闲置端口上面。

举个例子来说：用户购买我公司一台8进8出HDMI矩阵编号实际现场只用到6进6出（输叺输出各剩余2个端口），假如用户连接的是矩阵编号1至6号输入口1至6号输出口，中控软件编程已经编好正常使用。

数年后设备出现故障；矩阵编号输入1号端口坏此时将输入1号端口信号线拔下来连接到输入7号端口上，客户安装好我公司上位机控制软件通过端口重定位直接移植输入1号端口到7号端口上，无需重新编程中控软件（无需第三方技术支持也能维持原来的正常操作）此功能适用我公司所有带232串口嘚切换设备。

安装我司上位机软件通过端口重定位——移植输入即可完成重编号。客户能自行操作简单方便。

不需要在控制端（如中控往往需要第三方技术支持）修改编程或做其他任何处理也能维持原来的正常操作。

以上性能适用于我司各类型所有带232串口的矩阵编号囷切换器

关于矩阵编号切换器端口重定位技术详细介绍可以

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