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提出了一种适用于大规模流媒体应用的集群缓存代理体系结构，该结构包括由多个控制器构成的控制子系统和由一组内容存储器构成的分布式存储子系统。在控制子系统中设计了一种主控制器选举和热切换（MES）协议，并使用线性时序逻辑（MPTL）对MES协议进行了形式化描述，通过逻辑演算证明了该协议的一致性。MES协议功能完备，伸缩性强，实现简单，可提高系统的可靠性和扩展系统的存储容量和服务提供能力。