计算系统虚拟化是当今的主流趋势。本论文研发的COMET分布式块存储系统,旨在为IaaS云服务中面向中小企业的虚拟机服务器提供高效可靠的逻辑磁盘。目前,基于KVM的QEMU软件是生产环境中广泛应用的虚拟机管理软件。就已知技术而言,QEMU现有的后端存储包括DAS、SAN、NAS等传统存储与Ceph、GlusterFS、Sheepdog等分布式存储。然而,传统存储的直接使用难以满足云环境下可扩展性与性能的需求,现有分布式系统则存在诸多架构上的不足。例如,Ceph的基层过于关注通用性而虚拟机磁盘I/O性能不高,GlusterFS采取弱一致性无法满足有高可靠性需求的场景,Sheepdog引入Gateway延长了I/O路径,其多线程模拟出的异步I/O难以充分利用物理磁盘……一个克服这些缺点的IaaS虚拟机后端存储系统无论对学术界还是工业界都具有宝贵的价值,这正是研发COMET系统的意义所在。作者所研发的COMET系统是一个为IaaS中的QEMU虚拟机提供块级存储的分布式系统。该系统涉及的主要工作包括:(1)设计并实现底层I/O库Libcomet。(2)设计轻量级中心、可线性扩展的分布式架构,实现相应的分布式数据定位方法。(3)针对虚拟机磁盘I/O,设计并实现强一致性算法。(4)基于Paxos算法,实现Topology Manager主、从节点视角下事件发生顺序的一致性。(5)针对服务器级故障和磁盘级故障,分别实现监测机制。(6)设计并实现基于写时复制的虚拟机磁盘快照与克隆。(7)设计并实现内嵌于QEMU代码的COMET系统客户端。COMET系统具有较好的可扩展性、可靠性、可用性与性能。测试表明,在大多数虚拟机磁盘I/O场景下,COMET能够提供比QEMU虚拟机专用开源存储系统Sheepdog更高的性能。