机群计算的发展使得I/O瓶颈问题越来越严重,为了缓解这个瓶颈,研究者开始关注一种新型存储架构,对象存储架构。本文研究构筑在该架构上的一个并行文件系统,它为使用机群计算的应用提供高性能的、可扩展的文件服务和高可靠的数据存储。本文具体的研究成果如下:1.提出了一种动态散列分区的元数据组织管理方法。它在保持单一名字空间的前提下,通过使用一组带共享存储的机群实现对文件系统元数据的分布式管理。它有助于实现高效、可扩展元数据访问以及容错。2.提出了一种支持高可用的数据放置算法。它是一种确定性的伪随机算法,扩展了标准的球入容器模型,使用单位区间的分割伪随机地分布数据到多个存储设备上。在保证数据公平和自适应分布的前提下支持同一数据对象的不同冗余数据分布在不同的存储设备中。3.提出了一种快速恢复机制。它通过并行化在失败设备上的数据重建工作加快了系统失败修复时间。并构建了一个平均直到数据丢失模型对不同冗余机制下的系统可靠度进行评估。4.提出了一个支持失败-恢复模型,无缝错误忍受和可以在异步系统中实现的多副本一致性协议。并对协议保持的访问线性化进行了形式化证明。5.提出了一种保证并发交迭I/O操作原子性的有效实现方法。该方法对传统的文件锁进行了演化并融合了令牌传递机制。