在大数据时代,数据存储提出了许多新的需求,传统的基于关系的数据库存储系统已经不能满足这些需求。本文在研究和分析了现有的典型结构化存储系统的基础上,设计并实现了一个面向POI的,具有高可靠性的分布式结构化存储系统CBase。在CBase存储系统中,POI信息被分布式存储在不同的存储节点上,元数据信息指的是POI信息到存储节点的映射关系。元数据管理模块是CBase存储系统中的一个模块,主要功能是管理CBase存储系统的元数据信息,是本人在项目中的主要负责的模块。元数据管理模块的主要工作和特色如下:1.元数据管理的优化。设计并实现了一个基于R-tree的元数据管理模块,采用写入操作日志的方式,把对元数据操作时可能产生的大量随机I/O转化为顺序I/O,提高系统的吞吐率;2.元数据的容错性设计。为了保证元数据的可靠性,实现了一个基于Paxos算法的一致性协议,对元数据副本进行同步,并针对基本Paxos算法的缺点,设计了Leader租约机制,大量减少了数据同步过程中产生的网络通信。3.快速的故障恢复。系统通过将元数据的操作写入日志文件中,并周期性对元数据进行快照的机制,在系统宕机后,能够使用快照和操作日志快速地恢复系统的元数据。4.海量并发的支持。利用Linux下提供的epoll机制,设计并实现一个高性能的网络编程框架,该框架可以支持海量的并发访问,为IS的各个业务流程提供编程支持。