兼具高伸缩性与高可靠性优点的分布式存储系统正在逐步取代传统的集中式存储技术,成为大规模数据存储的主流选择。然而现有的分布式存储系统的数据可靠性保障机制均是针对配置有大量存储节点的商用环境设计,并不适用于实时性与可靠性要求更高而可部署节点数较少的航空航天环境。针对上述问题,设计了一种适用于航空航天环境的分布式存储系统存储端。该设计使得分布式存储端不仅具有传统的存储节点间基于同步链式复制的数据副本容错机制、存储节点数据块检查功能、数据块增加、删除、查找等基本功能之外,其还具备以下技术特点:(1)针对单节点所管理的文件数据块较少的特点,设计了哈希与树形结构相结合的文件数据块管理方案,以降低其元数据管理开销。(2)设计了基于异步链式复制的数据副本容错机制,当同步链式复制受限于节点数及节点状态而无法有效工作时,采用异步链式复制以平衡数据可靠性与服务实时性。(3)设计了基于反向索引技术的掉电保护方案以避免频繁更新元数据带来的一致性维护性能开销,当节点掉电导致元数据与数据不一致时,通过反向索引更新并恢复元数据。基于以上设计,采用标准C实现了原型系统。在8GB内存,intel i3处理器的windows10操作系统的测试环境下进行测试结果显示,对10万个节点的初始化用时16ms,每当增加10万个节点初始化时间增加约15ms;经过数据写测试发现每写入一个4MB的文件块用时平均为19ms;每删除一个4M的数据块用时为0.9ms;对于数据的查找分为正常情况查找和元数据缺失情况下两种查找,正常情况下平均每查找一个4MB的数据块用时6.5ms,元数据缺失情况下查找用时平均为7.5ms;元数据本地化10万个节点用时34ms;10万个节点元数据的恢复用时64ms。如上所述其性能均能满足系统设计需求。