随着云计算的的发展,应用程序需要性能更强以及可用性更强的存储系统来支撑其对性能的需求,基于磁盘的存储方式具有稳定性高的特点,关系型数据库大量采用磁盘作为存储介质,数据库不仅仅需要处理磁盘的读写,还需要管理大量的结构化数据,例如创建索引以及维护索引等操作,数据库往往会成为整个后台系统的瓶颈,因此在大型后台系统中往往采用缓存来缓解对数据库的压力。本文首先研究了Memcached目前存在的问题,基于内存的存储方式虽然具有响应速度快的特点,但其随着存储服务实例的宕机会造成数据的丢失,重启后无法恢复内存中的数据,并且传统的Memcached集群的部署方式往往采用单代理的方式进行管理,容易造成性能瓶颈,此外传统的Memcached存储服务实例之间无法通信,造成数据的备份需要客户端进行管理,而相关的同步插件由于需要客户端的额外开发因而没有得到广泛使用。本文在原生Memcached集群的基础上,通过分析提出了DMEM分布式缓存系统,本文提出的系统主要有两个明显的创新点,1.基于轻重分离思想设计了高可用的缓存系统,轻重分离是指将缓存集管理功能从数据存储管理功能中解耦出来,通过Controller组件维护集群状态,通过node_agent节点来管理实际数据存储节点,通过缓存通信代理来降低应用程序复杂度;2.在开源repcached插件的基础上实现了对主备双机的管理功能,通过node_agent节点添加状态机来实现故障时切换功能,通过repcached插件实现缓存自动同步恢复。本文在进行需求分析后,对DMEM系统进行了详细的设计以及开发实现,最后本文验证了DMEM系统达到了功能以及性能上的要求。