随着集群技术和网络技术的飞速发展,网络存储系统成为解决集群I/O性能瓶颈的主要手段之一.集群文件系统作为网络存储系统的核心技术,很好地解决了传统文件系统中存在的性能、容量、共享、可扩展性等问题.I/O性能是衡量集群文件系统的关键指标之一,面对应用的多样性和复杂性,如何提高系统的性能是当前集群文件系统研究的热点之一. 本文结合蓝鲸集群文件系统的特点,对Windows客户端的性能进行了深入研究,重点分析了单点顺序访问、单点并发及多点并发访问时系统中存在的性能瓶颈点,并有针对性地采用了一些优化方法优化系统的性能,使得系统的性能在实际应用环境中提高了30﹪～50﹪.取得了如下主要成果:1) 提出了客户端性能优化模型建立正确的性能优化模型是对客户端性能优化的基础.通过对Windows客户端数据流进行深入分析研究,找出了系统中存在的性能瓶颈点,在此基础之上,根据客户端软件各个功能模块的特点进一步进行抽象,建立了客户端性能优化模型,不仅为本文后续的研究打下铺垫,也为今后客户端在不同应用模式下进行性能持续优化打下坚实基础.2) 设计并实现了元数据缓存、ENBD异步模型以及专用的ENBD网络处理接口元数据缓存是集群文件系统客户端提高性能最有效的方法之一.通过客户端元数据缓存技术,一方面降低了元数据服务器的负载,另一方面元数据缓存中的块映射信息缓存有效地减少了数据读写关键路径上与元数据服务器通信的次数,降低了网络延迟,提高了整个系统的性能.ENBD协议处理层原先采用了同步处理模型,对所有的请求串行化处理,在优化过程中,将ENBD协议处理层进一步抽象成一个虚拟设备,采用设备的异步并发机制进行了优化,提高了单个客户端的并发性能.此外,针对ENBD协议的特点,设计了专用的ENBD网络处理接口,消除从ENBD协议到Socket协议间的拷贝开销.3) 提出并实现了基于文件类型动态调整预读粒度的机制预读作为提高文件系统性能的有效手段被广泛使用.通过深入研究蓝鲸集群文件系统在非线性编辑这种应用模型下存在的问题,提出并实现了基于文件类型动态调整预读粒度的机制,通过提供用户可订制的预读策略,很好地解决了系统在并发模式下磁盘抖动的问题,使得蓝鲸集群文件系统在非线性编辑应用模式下性能获得巨大提高.