当今社会数据总量急剧增长,传统的数据存储方案面对海量数据的存储显得无能为力,而分布式存储系统因具有易扩展、低成本等优势,逐渐成为存储海量数据的绝佳选择。分布式存储系统由众多廉价、不可靠的节点组成,随着系统规模的不断扩展,节点数量的持续增加,系统中存储节点出现故障将成为常态,这就需要采用容错技术来提升存储可靠性。容错技术主要包括副本技术和纠删码技术。副本技术是将数据进行多次备份,虽然可以有效保障数据可靠性,但是会浪费大量存储空间。纠删码技术在保障数据可靠性的前提下可极大提升存储空间利用率。阵列码是一类编解码操作简单、易于实现的纠删码。目前基于阵列码设计的分布式存储系统的容错能力较低,这对保障数据可靠性显然是不够的,因此可以容忍多个节点故障的阵列码对于分布式存储系统很有吸引力。本文首先研究阵列码多列失效的解码问题,其次基于容忍多列失效的阵列码设计了一种高容错能力的分布式存储系统,最后在实际的分布式集群环境中进行测试分析,主要工作和创新点如下:(1)引入一种具有多个校验列的范德蒙德阵列码即NVA码(New Vandermonde Array Code),详细分析NVA码的构造过程,并简单介绍其单列、两列失效解码方法。当NVA码发生多列失效时,根据其构造特点,针对连续可用的校验列数量不少于失效信息列数量的情况,提出一种解码方案,并且把范德蒙德阵列码与柯西阵列码从编解码方法、计算复杂度等方面进行对比分析。(2)基于中继模型设计了一款高容错能力的分布式文件系统BDFS(Binary array coding Distributed File System),BDFS存储系统嵌入了范德蒙德阵列码和柯西阵列码容错机制,具有文件编码、上传、下载、解码等基本功能,可容忍系统中多个节点故障,有效保障了系统的数据可靠性,为纠删码应用于分布式存储系统提供了一种便捷、高效的结合方案。(3)将范德蒙德阵列码与柯西阵列码部署到实际的分布式存储集群中,实现了一个编码存储系统测试框架,模拟多节点故障时的编解码情况,从编码速率、解码速率等方面测试不同阵列码的性能。实验结果表明,在提供相同容错能力的条件下,范德蒙德阵列码的编码效率比柯西阵列码大约高58%,范德蒙德阵列码的解码效率比柯西阵列码大约高70%。