对象检查和自动恢复
概述
RustFS 架构与自愈设计
单服务器多磁盘架构
RustFS 采用单服务器多磁盘的设计，将多个磁盘组织为一个逻辑存储池，提供对象存储服务。每个对象在写入时会被切分为多个数据分片（shard）和冗余分片，并分散存放于不同磁盘，以提高可靠性与性能。
自愈设计原则
- 数据完整性校验：结合校验和（checksum）机制确保对象分片数据在读取时一致，例如 ZFS 会在读取时校验每个数据块的校验和，并在校验失败时进行修复。
- 分片冗余与纠删：通过纠删码（erasure coding）生成冗余分片，当部分数据分片丢失或损坏时，可利用冗余分片重建原始对象。
- 多级自愈触发：包括读取时在线自愈、后台扫描自愈和手动触发自愈，以兼顾性能与数据可靠性。
对象自愈原理
校验与纠删
RustFS 在对象写入阶段，将对象分成 k 个数据分片和 m 个冗余分片，根据指定的纠删参数分布存储于 n=k+m 块设备上。读取时，若发现有分片损坏或丢失，可从其他完好分片重建。
数据校验与修复（Scrub & Repair）
RustFS 定期对存储池执行轻量级校验（light scrub）和深度校验（deep scrub）：
- 轻量级校验 对象元数据及分片大小进行比较，发现损坏及时标。
- 深度校验 按位读取分片数据并校验校验和，可以检测并修复隐藏的坏块或 bit rot 问题。
当数据扫描发现不一致时，RustFS 会自动调用 Repair 流程，将损坏分片用冗余分片重建，并将修复后的分片写回原磁盘或备用磁盘，保证下一次访问时数据完好。
自愈流程
读取时在线自愈
每次客户端执行 GET 或 HEAD 请求时，RustFS 会首先检查对应对象的所有数据分片：
- 若所有数据分片完好，则直接返回数据。
- 若有分片丢失或损坏，系统会根据冗余分片计算出缺失分片并修复后，再返回完整对象给客户端。 此机制与 MinIO 的读取时自愈流程一致，能够在不影响客户端请求的前提下透明修复数。
背景扫描自愈
RustFS 内置对象扫描器，按哈希方式遍历存储池中 1/1024 的对象进行完整性检查：
- 对象扫描器定期（可配置频率）运行轻量级校验；
- 若发现损坏，立即触发自愈重建流程。 默认情况下不进行深度 bit rot 检查，以降低资源开销，可按需开启深度校验功能。
手动触发自愈
管理员可通过命令行工具执行全量自愈：
bash
rc admin heal start --all该操作会扫描整个存储池并对所有对象执行完整校验与修复，资源消耗较大，应在低峰期谨慎使用。
使用示例
bash
# 查看当前自愈状态
rc admin heal status
# 启动指定桶（bucket）的自愈
rc admin heal start --bucket photos
# 停止正在进行的自愈任务
rc admin heal stop总结
RustFS 的对象自愈结合了 MinIO、Ceph 和 ZFS 等系统的成熟设计，通过多级触发的校验与修复流程，能够在单机多盘和多机多盘环境下有效应对分片损坏、磁盘故障和 bit rot 等问题，保障对象存储的高可靠性与高可用性。