在全球数据量爆发式增长的大数据时代，将数据异地存储是存储大量数据的有效方法，而将数据异地备份能够达到容灾的目的。为了解决异地数据共享和同步的问题，广域存储系统便应需而生。由于广域网的网络不稳定，延迟高和带宽低等特点，副本策略便成为提高广域存储系统可用性和可靠性的有效方法。在使用副本策略的系统中，如何保证副本间正确且高效的协同工作是需要解决的关键问题。　　广域文件系统GeoFS是一个用于广域数据共享与备份的存储系统。在可靠性和可用性方面，GeoFS采用站点级副本技术，提供容忍单站点故障的数据可靠性，以避免因电力或通讯等故障造成的应用数据访问中断。　　然而，GeoFS的副本策略不能支持网络分区。当出现网络分区时，系统可能会产生“脑裂”，从而造成副本间数据不一致和数据丢失的后果。由于网络分区在广域网中是不可避免的现象，所以设计并实现一种适用于广域网的主从副本协同策略，实现主节点选择，对提升广域文件系统的可用性和可靠性具有关键的意义。　　本文针对广域文件系统GeoFS的主从副本策略存在的问题，展开了深入研究，并调研了存储系统领域的副本管理技术。通过设计一种基于锁和授权机制的高可用主节点选择策略，有效地解决了广域文件系统GeoFS的主从副本策略存在的问题。　　在功能方面，基于锁的主节点选择策略能够保证GeoFS系统不会出现“脑裂”。在性能方面，不同情况下，主节点切换时间消耗与不同因素有关。主副本成为主节点的情况中，若主从副本间不需要数据的同步，则时间消耗主要由获得锁的时耗决定，而获得锁的时耗主要与网络往返时延有关，在网络往返时延为20毫秒到50毫秒之间时，GeoFS的主从副本通常能够在几百毫秒以内完成主节点切换，若主从副本间需要数据的同步，则时间消耗主要由数据同步时耗决定;主副本故障，从副本接替成为主节点的情况中，主节点切换时耗则主要由锁的授权时间决定。　　基于锁的主节点选择策略中，设计了独立的锁服务器模块-lock server，为了避免单点故障，lock server也采用了副本技术，lock server模块的副本管理方案基于paxos算法，实现了系统运行期间集群成员的添加和删除，保证了lock server的高可用性和高可靠性。