本文通过对USN的体系结构、数据读写流程及实现数据/命令通道相分离的三方通信协议等的详细介绍，为设计和实现USN打下了重要的基础。针对传统FC协议实现成本高、设备互操作性差等缺陷，USN采取了iSCSI来构建，由此对iSCSI协议的原理、实现及性能评价做了较全面的研究，并在实验室已有的DCD技术的基础之上，通过在iSCSI 中引入Cache 策略（iCache：iSCSI Cache），对iSCSI系统中的小写进行了性能优化。 在USN中，由于命令通道和数据通道的分离，使得USN在网络故障、主机崩溃等情况下，严格的缓存一致性难以实现。现有的缓存一致性协议难以解决这一问题，为此，通过采用一种基于Lease的缓存一致性协议，使得USN在网络故障、主机崩溃等环境下也能实现严格的Cache一致性。在对协议内容、原型实现等进行了较详细的介绍之后，通过仿真对协议的性能进行了测试，测试结果表明，除了协议本身的容错特性，在规模较小的网络环境下，Lease协议还具备较明显的性能优势，比较适合USN环境下的应用。 USN的一个重要特点就是存储资源的整合。针对两种设备的差异，对USN中的块设备和文件设备的整合分别进行了研究，进而将整个USN整合成单一的命名空间，并实现了命名空间的透明性。