随着Internet和宽带网络应用技术的飞速发展，网络上的信息资源呈爆炸性的增长趋势。如何有效地存储这些不断膨胀的数据是网络存储技术面临的新挑战。同时，在许多应用环境中提高存储系统性能是提高整个网络服务性能的关键。因此，对高性能网络存储技术的研究，不仅可以提供有效的数据存储方案，也是提供高性能网络服务的基础。集群系统(Cluster File System)可以通过连接大量的普通计算机作为存储节点来提供高性能的网络存储服务，逐渐成为网络存储技术中的一个新的研究热点。传统集群系统实现单一用户访问点的常用方法是设置一个前端机来统一进行用户请求的转发，这种方法很好的解决了集群的单一入口问题，但容易引起单点失效，性能也难扩展。 基于此，我们提出了IND存储系统<[注1]>。其中本文深入分析了Linux虚拟服务器三种集群技术以及网络通信、负载均衡等集群关键技术，分析、设计了IND多机心跳检测机制。并在此基础上设计并实现了一种新的网络存储集群系统，解决了单点失效问题，使得集群的可扩展性、可用性均获得了增强。最后，在开放源代码的Linux环境下实现并验证了论文研究的一些技术思路，获取了初步的实验数据，同时为IND集群存储系统开发中一些关键性技术问题的解决积累了经验。实验证明，这是一种性价比高、实用而有效的网络存储集群解决方案。 本文共五章，各章组织如下：第一章课题背景与来源，提出IND集群存储系统。第二章LINUX虚拟服务器分析，深入讨论了Linux虚拟服务器中心式IP层技术及其三种集群技术解决方案。是IND集群系统设计与实现的主要理论基础之一。第三章IND集群存储系统设计关键，通过对集群系统设计与实现过程中网络通信、负载均衡、心跳检测机制关键技术的分析比较与归纳总结，得到了一些有用的结论，从而为下一步IND集群系统设计与实现中一些相应关键问题的研究与解决工作的开展奠定了基础；对IND多机心跳检测机制的深入探讨，解决了主IND的选举生成与IND间IP层通信的问题，并给出了其算法理论支持。第四章IND集群存储系统设计与实现，通过前几章的讨论分析和对国内外零星资料的归纳总结，设计了IND集群存储系统架构与IND集群调度算法，实现并测试了原型系统。第五章全文总结主要讨论了下一步的工作。