科学、社会的飞速发展对高性能计算(HPC)提出了更高、更全面的性能要求，刀片式服务器是为满足现代高性能计算应用需求而诞生的新兴机群系统，它具有高密集性、高可用性、高可扩展性、高可管理性的特点。曙光刀片服务器作为中国自主研发的第一代刀片式服务器，打破了国外对我国高性能计算机领域的技术垄断。　　 存储是刀片式服务器一个重要的组成部分，随着刀片式服务器技术的发展，出现了一种新的存储扩展模式——存储刀片，在同一个刀片式服务器系统中，存储刀片和计算刀片以松耦合的方式集成，可以和计算刀片一样灵活扩展，既满足高性能存储应用需求，又为管理维护带来方便，同时能有效的降低成本。　　 存储刀片是当前刀片式服务器研究的刚刚新起的一个热点，目前只有IBM、HP等大公司在研究该技术，国内还没有对这方面的研究。本文的主要工作有：　　 (1)从存储体系结构发展出发，系统研究了网络存储技术。在此基础上，归纳分析了共享存储刀片设计的四个关键问题：网络共享、存储共享、RAID支持、一体化管理；　　 (2)以曙光刀片服务器为应用背景，提出了基于千兆交换的共享存储刀片设计方案，该方案有两个最突出的特点：一是综合NAS和SAN结构的优点，提出了兼容基于文件和基于设备的多元化存储共享设计，二是消除外置存储管理的孤立性，提出了将存储系统和刀片服务器系统相融合的一体化管理设计；　　 (3)对设计方案进行了原型验证。原型系统以PowerPC440为硬件实现平台，以嵌入式linux为软件开发环境，设计并实现RAID Stack，提供软件RAID支持；设计并实现NFS/iSCSI Stack，提供基于文件和基于设备的多元化存储共享支持；设计并实现基于内部管理子网的存储一体化web管理：　　 (4)本文最后在曙光刀片服务器平台上对原型系统进行了测试和分析。通过对性能损耗率、带宽利用率的测试，分析了存储网关和网络带宽对系统性能的影响，并提出了进一步的改进方案；通过和外置存储管理的比较，对存储一体化web管理进行了评测，并提出了优化方案。