现有主流的云存储系统大多只支持单数据中心内的容错,其假设数据中心整体是永不故障的。但事实上,数据中心也会出现整体故障。为了容忍数据中心整体故障,需要考虑跨数据中心容错场景的特点,包括数据中心间的延迟高、带宽贵以及数据块大量不可用等。根据这些特点设计容错算法和实现云存储系统时,又存在容错性、延迟、吞吐量和成本之间权衡的困难。本文提出了适合跨数据中心容错场景的算法,并实现了相应的云存储系统,最后通过实验验证了所提出算法的可行性。本文的主要工作有：1.本文首先基于主流单数据中心内容错的编码算法,针对跨数据中心容错的场景特点,设计了对应的跨数据中心容错算法,包括MC-CDFA算法、RSC-CDFA算法和LRC-CDFA算法。但经过分析后发现,这些容错算法有一些容错性不足、成本高等问题。2.本文在主流Erasure Codes算法低存储成本的基础上,引入了Domain的概念,提出了Domain Fault Codes(DFC)和拓扑感知的思路,在获取低存储成本、低修复带宽成本的同时,提供能容忍数据中心级别故障的容错性。以DFC和拓扑感知为基础,本文提出了适用于冷数据归档等场景的DFC-TCDFA算法。为了优化延迟,推广到通用场景,本文又进一步提出了适用于通用场景的MCLDFC-TCDFA算法。3.本文以DFC-TCDFA算法为核心实现了一个跨数据中心容错的云存储系统,最后通过模拟数据中心故障等实验验证了该系统的高容错性、高可用性、低成本等特性,进而验证了所提出的DFC编码和DFC-TCDFA算法的可行性。