钱塘分布式文件存储系统是在国家重大科技攻关项目的支撑下,研制的面向云计算、互联网等高端应用的分布式文件存储系统。论文结合该系统的版本升级,研究了分布式文件存储系统的性能优化技术,包括负载均衡、副本机制、系统扩展和分布式元数据管理等。论文首先分析了现有的分布式架构,进而解析钱塘分布式文件存储系统1.0版性能问题,最后提出一种新的架构——钱塘分布式文件存储系统2.0版。论文提出一种自适应的动态负载均衡算法。它综合地运用了静态负载均衡算法和动态负载均衡算法的优点,在数据服务器节点上利用其自我监测能力设计了一种自适应的反馈机制,这种反馈机制在保证实时性的同时可降低获取数据服务器节点负载信息的开销,实验数据表明该算法使得钱塘分布式文件存储系统取得较大的性能提升。论文设计了一种低开销的乐观副本机制。采用了操作传输的形式进行副本复制,可避免传输重复的内容,从而节省网络带宽；通过将文件元数据拆分为两部分：文件固有属性和控制属性,数据服务器无需向主服务器查询即可进行副本复制,只需将副本复制的最终结果作为心跳的附加信息传输给主服务器。这种改进方案可以降低网络开销,缓解主服务器的压力。在优化单集群的前提下,论文还提出了系统扩展方案——集群级扩展,采用了基于目录的一致性哈希分布式元数据管理方法水平扩展数据,该方法可以解决数据瓶颈问题,具有访问高效、数据分布均匀等特点。