分布式存储系统提供可扩展、高可靠、高可用的存储服务,由客户端和服务端集群共同组成。分布式后端存储是服务器端用于管理磁盘硬件空间的软件模块。非易失性内存（NVM）具有可字节寻址、读写不对称的特性,访问性能与DRAM处于同一数量级。随着傲腾持久内存产品的问世,已有许多前辈提出面向持久内存优化的索引数据结构,但将其应用于生产环境中仍需要进行大量研究探索工作。本文在深入调研非易失性内存和分布式后端存储引擎Blue Store的基础上,设计并实现当前生产环境下可应用的分布式后端存储。Blue Store使用Rocks DB存储元数据与延迟写数据,以满足分布式后端存储中的一致性需求。但Rocks DB所依赖的日志结构合并树（LSM-tree）具有严重的读写放大问题。此外,传统预写式日志数据落盘路径长,且无法进行并发写入,容易成为写操作的瓶颈问题。因此,本文将位于读写关键路径中的预写式日志和块缓存存储在持久内存中,充分利用持久内存的高性能解决分布式后端存储中的瓶颈问题。同时根据数据特性定制非易失性内存的空间管理方案,以提升分布式后端存储的整体性能。具体工作与创新点如下:1)借鉴Blue Store的架构,使用Rocks DB作为事务性保证的数据库引擎,并为其定制轻量级的用户态日志文件系统,减少传统文件系统层次结构带来的开销。2)采用绕过CPU缓存的微指令,基于Mmap-DAX方式大幅缩短预写式日志的写路径长度。并调整预写式日志的格式,以充分利用持久内存可字节寻址的特性。此外,将列簇与预写式日志绑定,分离日志条目生命周期,实现预写式日志文件层面的并发写操作。3)应用DRAM-NVM两级缓存结构,释放DRAM缓存空间的同时,增加持久化缓存层,提高读取效率,缓解读放大问题。与此同时,建立持久内存缓存算法评价机制,采用网络流对缓存访问请求序列与成本进行建模,根据最小成本最大流算法的结果选择更为适配持久化缓存的替换算法。4)对预写式日志和持久化缓存采用差异化空间管理方式。预写式日志应用大页管理,减少元数据开销。持久化缓存基于堆管理器进行空间分配与回收,元数据存储在DRAM中,减少持久内存写操作,延长存储介质使用寿命。5)对基于NVM的分布式后端存储进行测试。与Blue Store相比,NVM上的后端存储写性能高出一个数量级,写带宽达到2.1GB/s,平均延迟约410ns。分布式后端存储在持久内存上的测试数据与持久内存硬件基准测试趋势相符,说明设计方案充分发挥了持久内存存储介质的硬件优势。