随着信息科学技术的高速发展,每年需要收集并存储的数据量越来越多。根据研究机构IDC的相关统计与预测,每年产生的数据量将保持50%的增长速度,单节点存储技术已难以满足这种海量的存储需求,云存储技术应运而生。在云存储技术的分布式文件系统中,元数据量虽然占总存储容量空间比例非常小,但是,访问请求比例却达到总访问请求量的50%以上,因此,提升元数据访问的性能,能有效提升文件系统的总性能。基于ceph文件系统的研究与分析,提出了两种缓存备份方案:日志缓存备份方案和元数据缓存备份方案。日志缓存备份方案通过缓存日志信息,减少日志更新到数据服务器集群所需要的时间,从而降低元数据的访问延时。元数据缓存备份方案通过缓存元数据信息,消除记录并存储日志所需时间,减少元数据更新到数据服务集群所需要的时间,从而有效的降低了元数据访问操作的延时。为了防止元数据服务器中缓存数据的丢失,还提出了一种缓存数据备份方案。相比于ceph系统的元数据管理子系统,日志缓存备份方案和元数据缓存备份方案都能够有效提升元数据的访问性能;相比于日志缓存备份方案,元数据缓存备份方案能够更加有效的提升元数据的访问性能。但元数据缓存量比日志缓存量大,需要备份的数据量更多,占用的缓存容量空间更大。最后,基于ceph系统开源代码,实现了两种缓存备份方案,并使用vdbench和filebench测试工具,分别测试了这两种缓存备份方案和ceph系统的元数据管理子系统的性能。测试结果表明,相对于ceph系统的元数据管理子系统的性能,日志缓存备份方案的性能能够提升11.5%;元数据缓存备份方案的性能能够提升15.7%。因此,日志缓存备份方案和元数据缓存备份方案均能有效提升元数据的访问性能。