在高速网络环境下，并行文件系统以其高可靠性、高扩展性、高并发性在科学与商业领域得到了较为广泛的应用。Lustre作为典型的并行文件系统采用了基于对象的存储技术，将存储对象与元数据服务器分离，实现了分布式环境下文件的并行访问，极大地提高了文件系统的I/O性能，使得Lustre文件系统在能源、多媒体、科学计算等领域得到了广泛应用。因此，研究Lustre文件系统的关键技术，使其在不同复杂环境下，具有更好的适应性，从而保证或进一步提高并行文件系统的性能显得尤为必要。　　 论文以开源的Lustre文件系统为研究对象，具体完成了以下研究工作：首先，阅读大量Lustre源码，分析出现有Lustre系统工作机制、采用的文件框架；其次，在阅读源码的基础上，重点分析Lustre分布式锁管理器工作机制，从中得出在客户端进行密集型共享文件访问时，范围锁会在多客户端并发访问时存在性能下降的问题，采用可伸缩范围、时间周期、时间戳结合的改进范围锁机制对其进行改进，通过实验结果表明，采用改进的范围锁机制，可以有效提高Lustre并行I/O性能；再者，在大量客户端密集访问共享文件的应用场景中，现有Lustre对象存储服务端在负载均衡机制上会出现无法有效选择源目的节点对、影响访问服务转移和数据迁移，从而导致文件访问延迟的问题，采用了冷、热点服务器链表机制，以及基于文件访问范围的数据对象迁移策略改进原有对象存储负载均衡策略，实验结果表明，改进后的机制可以有效地提高多用户并发访问密集型共享文件时的Lustre读写性能。　　 论文研究工作表明，对Lustre文件系统的相关关键技术的研究和改进，可以有效提高Lustre的并行I/O性能。