随着互联网连接设备急剧增加且趋于智能化,每天都将产出海量数据且数据处理有实时性要求。传统的终端-集中云的架构采用集中式的管理模式,网络带宽开销大且容易造成拥塞。因此基于边缘计算的终端-边缘云-集中云分层存储系统被提出,以边缘云冗余存储数据为代价来降低服务时延和整个网络的通信开销,满足用户的需求。复制技术通过在多台服务器上冗余存储来保证系统的高容错和高可用,但若存储该数据的各副本数值出现不同,那么系统是不可靠的。目前通过一致性协议来解决数据一致性问题。但是,目前的协议大多是针对端-云架构设计的,并不适用于端-边-云系统,同时,经典的一致性协议都是固定的一致性水平,无法自适应调整从而满足应用多样化的需求。因此,设计出适用于端-边-云存储系统的自适应数据一致性协议是十分有意义且极具挑战的课题。基于上述问题,本文在保证系统高一致的基础上,以降低系统时延为目标。通过对端-边-云存储系统的特性分析,对现有的一致性协议进行改进和设计数据同步策略。本文的贡献归纳如下:针对现有数据一致性协议的一致性水平固定不可改变的问题,本文提出分组技术,通过对系统节点定义指标、划分优先级和设计分组算法等步骤为每个请求自适应选出最佳主分组,并选择两个适用场景下不同协议与分组技术结合的改进方案。一方面,通过分组技术修改Multi-Paxos协议的判决条件,改进后提出的GM-Paxos协议降低了响应时延,提高了吞吐量。另一方面,将EPaxos协议利用分组技术反向修改判决条件。改进后提出的GEPaxo协议缓解了EPaxos协议在高自相关率下的延迟突增,在保证系统高一致的同时,尽可能提高系统的可用性。针对端-边-云分层存储系统的架构特点,需要与用户进行快速交互的边缘云选择GM-Paxos协议作为一致性协议,而作为数据标准需要保证高一致且结合各边缘云存储内容各不相同的特点的集中云选择GEPaxo协议作为一致性协议。同时,为保证边缘云和集中云共有数据的一致性和避免频繁上传同一个数据到集中云造成大量带宽和集中云计算的浪费,为边缘云与集中云的数据交互设计同步策略,完成系统数据一致性协议的设计。通过系统仿真,证实本文设计的一致性协议能在保证端-边-云分层存储系统高一致性的情况下,尽可能提高系统的可用性。