分布式文件系统有效地解决了数据的存储和管理的难题,但却面临多用户并发访问数据的一致性问题,分布式锁机制为不同客户端正确访问服务器上的数据提供了保障。在多客户端同时访问同一个文件的不同范围时,使用文件锁会产生很多的冲突,而范围锁会对不同的范围分别申请锁,冲突数大大减少,锁申请的效率就更高。在分析目前流行的几个分布式文件系统锁机制和各自的优缺点的基础上,结合实验室自主研发的基于对象的分布式文件系统Cappella目前锁机制存在的问题,设计了基于Zookeeper的分布式范围锁机制,来保证文件系统中对象数据的一致性访问。结合Zookeeper可靠的分布式协调服务,实现了在服务器上的锁层次目录结构、范围锁申请和释放的流程、本地的锁缓存,并详细的分析了范围锁在Cappella系统中的使用。重点针对多客户端顺序交叉访问模式下传统乐观锁存在的问题,提出了首次适应乐观范围锁机制,使服务器上已授权队列在首次加入锁时获得整个范围,当有冲突发生时,就不再扩展范围,从而减少冲突次数,提高了性能。此外,针对密集访问模式中涉及的频繁的锁冲突回调,优化了锁删除的策略,根据即将到来的锁请求情况,实现动态删除锁。系统测试结果表明,分布式范围锁并不会对系统的读写聚合带宽产生影响,而且通过首次适应乐观范围锁机制,能够减少顺序交叉访问模式下锁的冲突次数、提高锁请求的效率,而且比Lustre的更有优势。此外,对密集访问模式下锁的优化也有所成效。