随着云存储系统的快速发展,需要存储和管理的数据越来越多,这对作为云存储系统重要支撑之一的分布式文件系统提出了更高的要求;高效地管理元数据是提高分布式文件系统性能的重要手段,也是当前研究和开发中的热点问题。本文以分布式文件系统中的新型元数据管理子系统为研究对象,主要工作如下:　　 首先分析了分布式文件系统的结构、PCM等新型非易失存储器的特性以及对分布式文件系统的影响,针对分布式文件系统中元数据管理的要求和特性,设计了新型元数据管理子系统的结构,并进行了分析。　　 在分析分布式文件系统中现有元数据通信协议的基础上,提出了基于合并RPC的元数据通信协议,通过合并RPC操作,减少元数据的通信量,提高分布式文件系统的读写性能;从减少的RPC通信数量、适用的负载类型等方面进行了分析,并实现了原型系统,使用Filebench以及多种负载数据集进行了测试与分析,验证了使用基于合并RPC的元数据通信协议能稳定地提高分布式文件系统的读写性能。　　 分析了分布式文件系统中现有的元数据管理算法,引入PCM,设计了基于PCM的元数据管理机制,给出了元数据的管理策略、基于PCMB树的元数据查询算法和基于主动写回的元数据修改缓存管理算法;从管理元数据、查询元数据、修改元数据和适应性等方面进行了理论分析,实现了基于PCM的元数据管理机制的原型系统,分别在本地和分布式文件系统中构建了测试环境,使用通用测试工具和数据集进行了测试与分析,验证了基于PCM的元数据管理机制能稳定、有效的提高分布式文件系统的性能。