【導(dǎo)讀】由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，存儲系統(tǒng)的規(guī)模變得越來越龐大。因此它對系統(tǒng)的可靠性。提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。而采用EVENODD編碼算法的布局策略可以同時容許兩個數(shù)據(jù)塊同時出。錯，可以很好的保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在RAID（RedundantArraysof. 本論文從EVENODD編碼原理出發(fā)，詳細介紹了EVENODD的。實現(xiàn)了該編碼過程的仿真。在本論文中還對該仿真軟件的設(shè)計思路、開發(fā)過程、以及主要功。EVENODD碼仿真軟件的實現(xiàn)是理論運用于實際的又一典。通過對其編碼和譯碼核心算法的調(diào)用，可以實現(xiàn)圖片、二進制文件等格式的備份和恢復(fù)。

　　

【正文】 che)。 } (tempMatrix2, temp)。 tempMemory[error2].read(temp)。 }else if((error1 = 0 amp。amp。 error1 2)amp。amp。(error2 = 0 amp。amp。 error2 2)){//兩個原數(shù)據(jù) 塊 出錯 int m = 2。 dataCache = new int[tempMemory[0].getRow() + 1][m + 2]。 int[][] tempCache = new int[tempMemory[0].getRow()][m + 2]。 tempMatrix1 = new int[tempMemory[0].getRow()][tempMemory[0].getColumn()]。 tempMatrix2 = new int[tempMemory[0].getRow()][tempMemory[0].getColumn()]。 for(int i = 0 。 i tempMemory[0].getColumn() 。 i++){ int s = 0 。 int[] sh = new int[m]。 int[] sd = new int[m]。 int k = 0。 tempCache = (tempMemory, i)。 for(int j = 0 。 j 。 j++) s = s ^ tempCache[j][m] ^ tempCache[j][m + 1]。//求公因子 s ：將所有校驗位相異或 dataCache = (tempCache)。 /**求 sh、 sd（公式 3 38） */ for(int u = 0 。 u m 。 u++){ for(int l = 0 。 l = m 。 l++)//求 sh if(l != error1 amp。amp。 l != error2){sh[u] = sh[u] ^ dataCache[u][l]。} sd[u] = s ^ dataCache[u][m + 1]。 for(int l = 0 。 l m 。 l++){ if(l != error1 amp。amp。 l != error2){ sd[u] = sd[u] ^ dataCache[(u l + m)%m][l]。 } } } /**修復(fù)數(shù)據(jù) */ k = (m (error2 error1) 1) % m。 while(k != m 1){ dataCache[k][error2] = sd[(error2 + k + m)%m] ^ dataCache[(k + error2 error1 + m)%m][error1]。 dataCache[k][error1] = sh[k] ^dataCache[k][error2]。 k = (k (error2 error1) + m) % m。 } for(int j = 0 。 j 。 j ++){//數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移 tempMatrix1[j][i] = dataCache[j][error1]。 tempMatrix2[j][i] = dataCache[j][error2]。 } } tempMemory[error1].read(tempMatrix1)。 tempMemory[error2].read(tempMatrix2)。 }else{ (error : fail to find the error disk !!)。 (0)。 } }else if(error2 == 1 amp。amp。 error1 != 1){//只有一個 數(shù)據(jù)塊 出錯 int m = 2。 int[][] dataCache = new int[tempMemory[0].getRow()][m]。 int[][] tempMatrix = new int[tempMemory[0].getColumn()][tempMemory[0].getRow()]。 pictureInComp[] corectObj = new pictureInComp[m]。 int [][] temp = new int[tempMemory[0].getRow()][tempMemory[0].getColumn()]。//充當數(shù)組轉(zhuǎn)置時的臨時變量 if(error1 1 amp。amp。 error1 =0){//出錯 數(shù)據(jù)塊 是水平校驗位或者原數(shù)據(jù) for(int i = 0 ,j = 0。 i m + 1 。 i++){ if(i != error1){ corectObj[j++]=(pictureInComp)tempMemory[i].clone()。 } } for(int i = 0 。 i 。 i++){ dataCache = (corectObj, i)。 tempMatrix[i] = (dataCache)。 } (tempMatrix, temp)。 tempMemory[error1].read(temp)。 }else if(error1 == 1){//出錯 數(shù)據(jù)塊 是對角校驗位 數(shù)據(jù)塊 (tempMemory, 0, corectObj, 0, m)。 for(int i = 0 。 i 。 i++){ dataCache = (corectObj, i)。 tempMatrix[i] = (dataCache,(dataCache)。 } (tempMatrix, temp)。 tempMemory[error1].read(temp)。 }else{ ( error : fail to find the error disk !!)。 (0)。 } }else{//錯誤 數(shù)據(jù)塊 不能找到 ( error : fail to find the error disk !!)。 (0)。 } } 算法接口實現(xiàn) 本軟件的編碼和 譯碼 功能是通過分別調(diào)用編碼和譯碼算法實現(xiàn)的。因此在實現(xiàn)該功能時必須實現(xiàn)該算法的接口。 編碼功能接口設(shè)計 通過對“ EVENODD 編碼算法”的介紹我們可以知道，編碼算法的接口是一個pictureInComp 對象數(shù)組。在編碼功能的實現(xiàn)過程中，我們必須把輸入的圖片處理成為適合該接口的數(shù)據(jù)。因此后面的過程顯得相當?shù)谋匾?。由于輸入?shù)據(jù)是圖像的格式，首先我們必須利用圖像分割功能將該處理圖像的像素讀出來并創(chuàng)建一個 pictureInComp 對象存入其中。從而使每個待處理圖像組成一個對象數(shù)組。由于，每個對象數(shù)組的大小要遠遠大于 encode算法中所要求的 4 5數(shù)組。因此在調(diào)用該算法之前，我們必須依次從每個對象中取出 4 5大小的數(shù)組并再次組成一個對象數(shù)組，調(diào)用 encode算法進行處理。 經(jīng)過編碼算法處理后得到的數(shù)據(jù)將是一個帶有 4 5大小數(shù)據(jù)的對象，并不是一張完整的圖片，因此我們必須將這些零碎的小數(shù)組重新組合到一個與原對象大小相同的對象中，直到圖片對象的每個像素處理完為止。這樣才能通過圖像表達功能顯示出與原數(shù)據(jù)大小相符的冗余圖像。 在此值得說明的一點是，在圖片處理過程中像素是由 RGB 值構(gòu)成的，我們進行的對像素的編碼實際上是對 RGB值編碼，編碼后得到的冗余校驗數(shù)據(jù)將重新組合成新的像素。 編碼功能接口流程圖 編碼功能接口的流程圖 如圖 5： 譯碼功能接口設(shè)計 譯 碼功能接口的實現(xiàn)與編碼功能類似，他們處理的對象都是圖片格式的。唯一不同點就是在調(diào)用譯碼算法之前，我們必須從復(fù)選框中得到出錯圖片的編號。并且在獲取圖片像素時，針對出錯圖片的處理方法是直接將出錯圖片的數(shù)據(jù)重新 賦為全部值是 0 的最大數(shù)組。 節(jié)介紹了 EVENODD 譯碼算法的設(shè)計，從上面的敘述我們可以知道，譯碼算法的接口有兩種情況即 decode(pictureInComp[],int) 和decode(pictureInComp[],int,int)。因此在調(diào)用該方法是我們要針 對不同的出錯圖片數(shù)調(diào)用不同的方法。 譯碼功能接口設(shè)計流程圖 譯碼 功能接口實現(xiàn)流程圖如圖 6： 圖 5 編碼功能接口實現(xiàn)流程圖 獲取每張圖片的像素存于數(shù)組 p ix el檢查是否有數(shù)據(jù)對象讀入使每個對象數(shù)據(jù)行列一致i imageArray [ 0 ].getRow ()j imageArray [ 0 ]. getColumn ()分別獲取每個對象的固定大小的數(shù)據(jù)并將他們的 R GB 值分離出來調(diào)用 en co d in g 方法生成每個 R GB 值的冗余校驗數(shù)據(jù)將生成的 R GB 校驗值重新組合成像素 j + 5 i + 4將經(jīng)過編碼后的值傳入存儲像素的數(shù)組實例化冗余校驗對象結(jié)束開始在指定位置顯示編碼結(jié)果顯示出錯信息是否否是是否 圖 6 譯碼 功能接口實現(xiàn)流程圖 獲取該圖片的像素存于數(shù)組 p ix el檢查是否有出錯圖片選中使每個對象數(shù)據(jù)行列一致i imageArray [ 0 ]. getRow ()j imageArray [ 0 ].getColumn ()分別獲取每個對象的固定大小的數(shù)據(jù)并將他們的 R GB 值分離出來根據(jù)錯誤域的個數(shù)調(diào)用d eco d in g 方法生成每個R GB 值的冗余校驗數(shù)據(jù)將生成的 R GB 校驗值重新組合成像素 j + 5 i + 4將經(jīng)過編碼后的值傳入存儲像素的數(shù)組實例化冗余校驗對象結(jié)束獲取出錯圖片的編號獲取待處理圖片中的最大長 tem p H 寬 tem p W i im ag eArray . len g th該數(shù)據(jù)域是否有圖片實例化該圖片對象并將其數(shù)據(jù)屬性設(shè)為 0 i ++開始是顯示出錯信息否是無有否是是否否在指定位置顯示編碼結(jié)果 4 軟件操作說明 “基于糾錯碼的容錯技術(shù)之 EVENODD 碼設(shè)計與實現(xiàn)” 軟件是基于 java 編譯技術(shù)實現(xiàn)的，因此該軟件可以在任意操作環(huán)境中運行。 在運行該軟件時首先出現(xiàn)在用戶面前的是一個十分友好的用戶界面，如圖 7。 很 明顯 ，該軟件主要分為菜單欄、快捷鍵欄和數(shù)據(jù)顯示域三部分。其中快捷鍵欄中的快捷按鈕功能在菜單欄中均能找到。下面我們對該軟件的 主要操作過程及測試結(jié)果做一個簡單的介紹。 圖 7 軟件操作主 界 面 打開 首先我們在選擇要打開的文件之前必須給打開的文件選擇存放的區(qū)域，即在數(shù)據(jù)顯示域的復(fù)選框中選擇。否則系統(tǒng)將對彈出對話框?qū)δ愕牟僮鬟M行提示，如圖 8。在選擇了顯示的區(qū)域后我們按照以下的步驟可以順利打開文件。單擊“ File” → 選擇 “ open”或者直接點擊 open 按鈕就會彈出一個文件選擇對話框，如圖 9。在選擇文件后，圖片顯示如圖 10 所示： 圖 8 打開文件出錯提示 圖 9 選擇文件對話框 圖 10 打開圖片顯示效 果 編碼 在對數(shù)據(jù)顯示域 data data data data data5都添加了數(shù)據(jù)后，我們就可以按照下列順序生成冗余校驗圖片了。單擊“ Edit” → 選擇“ Encode”或者單擊 encode按鈕。注意：在執(zhí)行該功能之前一定要將 data data data data data5 的 5 個復(fù)選框選中，否則系統(tǒng)會提示你選擇復(fù)選框。執(zhí)行完該功能后生成的冗余校驗圖片將顯示在 redundancy Data數(shù)據(jù)域中，如圖 11： 圖 11 編碼結(jié)果 數(shù)據(jù)破壞 為了體現(xiàn)演示的效果，在執(zhí)行 譯碼 操作之前我們必須將要 譯碼 的數(shù)據(jù)破壞 。因此我們 可以按照下列步驟執(zhí)行該功能。選擇將要破壞的圖片對應(yīng)的復(fù)選框，單擊“ Edit” → 選擇“ Data_Destroy”或者單擊 destroy按鈕。 Data2數(shù)據(jù)域破壞后的執(zhí)行結(jié)果如圖 12： 圖 12 data2數(shù)據(jù)域圖片破壞 譯碼 譯碼 操作后的主要效果就是讓圖片恢復(fù)正常，它的主要操作步驟如：先選中要恢復(fù)的圖片的數(shù)據(jù)域，然后單擊“ Edit” →選擇 Decode”或者單擊 decode按鈕。在此值得注意的是選擇恢復(fù)數(shù)據(jù)的復(fù)選框最多為 2 個。其執(zhí)行后的效果圖如圖