在云计算和大数据的推动之下,分布式块存储系统越来越重要,现有的分布式块存储系统有Petal、Sheepdog、Parallax、BLAST、DHTbd等。针对分布式环境的特点,为提升分布式块存储系统的性能,以提供更好的服务,研究一种以固态盘为基础的全局共享式动态缓存(Global Shared Dynamic Cache,GSDC)技术,该技术主要采用固态盘作为存储介质来保存缓存数据。GSDC技术采用多个缓存节点,每个缓存节点都保存一定量的热数据。所有缓存节点组成一个缓存层被原有系统的所有数据节点所共享。为高效管理众多的缓存节点,采用一致性哈希方式将缓存节点分散成多个虚拟缓存节点,缓存数据以相同的方式通过计算之后,按指定规则存储在不同的缓存节点上。缓存数据被划分到指定的缓存节点之后,采用一种动态算法进行管理。针对分布式块存储系统的特点,将缓存数据根据指定属性分成多个不同的数据集,每个数据集由一个队列进行管理,该动态算法基于每个数据集的实时访问情况,动态的调整每个队列的可用空间大小。为得到较好的性能表现,为每一个队列设定一个淘汰上限和一个淘汰下限,二者也根据访问情况动态变化。缓存使用空间超过阈值时,优先选择淘汰负载较轻的数据集,但要同时考虑对应队列长度是否超过淘汰上限。为加快数据淘汰时的速度,在系统相对空闲时将缓存中的脏数据同步到数据节点。同时,利用数据节点冗余空间,加入写日志备份功能,保证系统原有的数据可靠性。系统原型基于开源分布式块存储系统Sheepdog实现,经测试发现,相对于未采用缓存的原系统,该技术为不同数据集的访问提供了20%~270%不等的性能提升。