纠删码（Erasure Coding）

纠删码（Erasure Coding）的基础知识

MinIO 将每个服务器池中的驱动器分组为一个或多个相同大小的 纠删码集合。

MinIO 在初始化服务器池时确定纠删码集合的最佳数量和大小。 初始设置后您无法修改这些设置。

对于每个写入操作，MinIO 将对象分区为 数据 和 奇偶校验 分片。

纠删码集合条带大小决定了部署的最大可能 奇偶校验。 确定要生成的数据和奇偶校验分片数量的公式为：

N (ERASURE SET SIZE) = K (DATA) + M (PARITY)

您可以将奇偶校验值设置在 0 到 1/2 纠删码集合大小之间。

如果您稍后更改奇偶校验值，则使用给定奇偶校验设置写入的对象不会自动更新。

MinIO 需要至少任何类型的 K 分片才能 读取 对象。

这里的值 K 构成部署的 读取仲裁 。 因此，纠删码集合中必须至少有 K 个健康驱动器才能支持读取操作。

MinIO 无法重建已丢失读取仲裁的对象。 此类对象可以通过其他方式恢复，例如 复制重新同步 。

MinIO 需要至少 K 个纠删码集合驱动器才能 写入 对象。

这里的值 K 构成了部署的**写入仲裁**。 因此，纠删码集合必须至少有 K 个在线可用驱动器来支持写入操作。

如果奇偶校验 EC:M 恰好是纠删码集合大小的 1/2，则 写入最小磁盘数 为 K+1

这可以防止脑裂类型的情况，例如网络问题将一半的纠删码集合驱动器与另一个驱动器隔离。

K+1 逻辑确保客户端不可能将同一个对象写入两次 - 一次写入纠删码集合的每个“一半”。

对于维护 读取仲裁 的对象，MinIO 可以使用任何数据或奇偶校验分片来 heal 损坏的分片。

使用 MinIO Erasure Coding(纠删码)计算器 探索您规划的拓扑可能的纠删集大小和分布。 如果可能，请使用偶数个节点和每个节点的驱动器来简化拓扑规划和驱动器/纠删码集合分布的概念化。

纠删码奇偶校验和存储效率

设置部署的奇偶校验是可用性和总可用存储之间的平衡。 较高的奇偶校验值可提高对驱动器或节点故障的恢复能力，但会牺牲可用存储空间，而较低的奇偶校验值可提供最大的存储空间，但会降低对驱动器/节点故障的容忍度。 使用 MinIO 纠删码计算器 来探索奇偶校验对计划的集群部署的影响。

下表列出了由 1 个节点和 16 个 1TB 驱动器组成的 MinIO 部署上不同纠删码奇偶校验级别的结果：

Bit Rot Protection

Bit rot 是存储介质级别随机更改造成的静默数据损坏。 对于数据驱动器，它通常是代表数据的电荷或磁方向衰减的结果。 这些来源的范围可以从断电期间的小电流尖峰到导致翻转位的随机宇宙射线。 由此产生的“位腐烂”可能会导致数据介质上的细微错误或损坏，而不会触发监视工具或硬件。

MinIO 对 HighwayHash 算法 的优化实现确保它能够动态捕获和修复损坏的对象。 通过在读取时计算哈希值并在从应用程序、跨网络到内存或驱动器的写入时验证它，从头到尾确保完整性。 该实现专为提高速度而设计，可在 Intel CPU 的单核上实现超过 10 GB/秒的哈希速度。