高性能的机群文件系统是机群I/O的重要研究课题。本文结合曙光3000超级服务器上的COSMOS文件系统,讨论了机群文件系统性能优化中的三个关键问题:客户端缓存,可扩展存储服务和性能评价。论文的引言部分介绍了机群和机群文件系统的概念和特征,以及一些相关研究,并对提高机群文件系统可扩展性的一般方法进行了综述。论文的第二章介绍了工作的背景。论文在第三章讨论客户端缓存。本章重点分析了协作式缓存、缓存一致性等问题,并具体描述了作者为COSMOS设计的弱一致性客户端缓存策略,给出了这种策略的实现和评价。随后,论文在第四章介绍了COSMOS文件系统中的可扩展存储服务方案,包括其采用的分布式存储和控制的体系结构,以及利用多线程和异步I/O来提高存储服务器性能的方法。实测数据表明,这种方案能够带来良好的可扩展性。最后,论文着眼于一般机群文件系统的性能评价上。在第五章,作者建立了采用存储分组的文件系统的读写带宽和聚集带宽的性能评价模型,根据性能评价模型,给出了性能优化的可能途径和方法,并利用COSMOS的实际测试结果,证实了模型的合理性;接着,作者对现有的机群文件系统评价方法提出了一些改进建议;最后给出了一种小文件吞吐率的测试方法,并详细分析了这种方法应用到COSMOS中的开销,以及在COSMOS中实测的结果。