随着计算机技术、网络技术和通讯技术的高速发展，近年来集群系统已经得到广泛应用，并成为高性能计算的主要体系结构。本论文基于对HCFS集群文件系统的深入分析，阐述了HCFS集群文件系统的设计思想和实现原理，并针对实践当中遇到的一些问题，对HCFS集群文件系统作了相应的改进，使之更适用于实际应用环境。 首先，本论文介绍了集群文件系统的产生背景，并调研了当前国内外典型的文件系统的技术特点和不足之处。然后，概要地说明了HCFS文件系统的体系架构及其软件模型。接着，对HCFS文件系统的设计原理和实现细节，以及HCFS的核心技术，包括网络抽象机制、对象存储机制和分布式锁机制等进行了深入分析，并且利用Linux的flock系统调用设计了一个实验，用于测试HCFS的锁模式兼容性。 根据对HCFS集群文件系统部署实施的经验，以实验说明HCFS集群文件系统条带调度算法的不足之处和繁琐安装过程带来的限制。针对HCFS集群文件系统条带调度算法的不足，提出了基于存储节点已用存储百分比的加权Rotlnd-Robin改进调度算法，采用了Iozone工具进行条带性能的测试，实验结果来看，采用了改进的加权Round-Robin算法其写速率和再写速率均是未改进的2倍左右。而针对繁琐的安装过程，则设计开发了一个客户端代理，通过截获库函数调用，从而实现客户端在用户空间层直接访问HCFS集群文件系统，并利用ncurse图形库，实现了Linux界面让操作更简单直观。通过客户端代理，无需传统的安装配置过程，即可配置相关参数，然后直接通过界面实现对HCFS文件系统的文件创建和删除操作。 本课题来源于教育部重大项目ChinaGrid子项目“华南理工大学校园网格建设”。