一种数据存储系统及其全局去重复方法。数据存储系统包括多个存储装置以及一个分派装置。分派装置将数据写请求所对应的原数据切割为至少一个数据块。分派装置对数据块进行摘要计算，以产生代表值。分派装置对代表值进行分布计算，以决定代表值所对应的目的位置。分派装置依照目的位置而通过通信网络将数据块与代表值传输至这些存储装置中的至少一个目的存储装置。所述目的存储装置检查代表值，以决定是否将数据块存入所述至少一个目的存储装置的存储空间中。