随着国家三网融合政策的推进,交互式网络电视(Internet Protocol Television, IPTV)的重要地位日益显现,同时庞大的网络用户数也给IPTV带来巨大的市场前景。传统的解决方案在处理海量数据时的不足却日益暴露,主要体现在:扩展性差,不能适应系统规模的动态变化;效率低下,用户体验度偏低;容易出现单点失效问题,一个节点的故障导致整个系统服务的崩溃,这主要是集中式管理方式所造成的。本文首先对比分析了几种主流的分布式文件系统,结合国内外研究现状和发展趋势,根据IPTV应用场景,设计并实现了分层分布式文件系统,重点研究其中的资源定位模块和资源调度模块。在架构上广泛采用分布式管理方式,系统中所有功能都是由一个服务器集群负责,要么采用类似Chord的纯分布式集群管理,要么采用Chubby的集群管理方式,这些都可以避免单点故障问题。为了提高元数据的可靠性,采用缓存部署方案,即系统从底层存储服务器的磁盘上读取元数据到缓存服务器的内存中,用户访问缓存服务器而不是存储服务器,避免了节点故障带来的灾难性损失,并且能够快速恢复。定位模块的设计采用改进的一致性哈希设计,通过引入位置分组和虚拟节点技术,解决了标准的一致性哈希算法无法实现负载均衡和不能体现节点的异构性的问题。定位元数据时采用动态子树方式,既便于数据的快速查询又使得节点之间的数据迁移变得非常容易,便于实现负载均衡。调度模块采用哈希十字链表组织缓存数据,除了具有哈希自身所具有的快速查询优势以外,还可以根据两种关键字进行查找。缓存老化策略采用基于回归预测的老化机制,充分利用了历史数据的变化趋势,避免了缓存污染问题和抖动现象。使用企业真实的业务数据进行测试,结果表明该算法能够提高请求命中率,减少用户响应时间。