随着大数据时代的来临，分布式应用系统成为了发展的主流。作为提升应用性能的一种重要手段，分布式数据缓存已经成为当今分布式应用开发中不可或缺的一个环节，越来越受到企业的广泛关注和研究。当前出现的很多开源缓存产品在数据冗余备份、失败转移以及扩展性方面都存在一定的不足，而商用缓存系统则费用高且不透明。从而导致了开源的产品需要进行扩展才能符合应用需求，而收费的产品也不能以最有效率的方式大量使用。因此研究并设计出一种能解决这些问题的分布式数据缓存框架变得非常迫切。本文首先对现有分布式数据缓存技术进行了研究，重点分析了数据冗余备份、失败转移以及扩展的实现原理和现有技术特点，并指出了现有技术的不足及其造成这些不足的内在因素。在此基础上，提出了一种通用的、低成本的、可伸缩的分布式数据缓存框架。该框架基于已有的服务组件来进行设计，集成了各个服务组件的自身优势，也保证了整个框架的可扩展性和可用性，能够实现数据的冗余备份、故障转移和负载均衡等功能特性，同时还扩展了系统的缓存替换策略、分布式事务提交机制和网络I/O模型等额外特性。为了保证系统的可用性，框架的各个组件都实现了冗余机制，具有较强的容错能力。系统的并发能力可以通过水平扩展得到不断地提升。最后搭建了模拟的测试环境，验证了其各项功能机制均能自动正确地运行，性能和并发能力都达到了设计目标，完全能满足实际应用的需求，具有一定的实用价值和工程意义。