云计算和云存储是近年来研究的热点。云计算是一种利用互联网的力量，使得单一机器难以完成的计算任务得以高效完成的技术。其最大的特点是解放了本地资源，最大化利用了互联网中的闲置资源。云存储则是云计算的一个分支，主要指那些内容以提供数据存储为主的服务。在云存储中，底层以HDFS为代表的分布式文件系统应用最为广泛；而从商业角度讲，以网盘式云存储的应用最为广泛。HDFS的性能优化一直是工业界研究的热点方向，而网盘式云存储囊括了越来越多的个人信息，其安全性不容忽视。本文针对上述热点问题进行了研究，对一些前人研究中不清楚、不完善的地方加以弥补，对一些问题提出了部分解决方案，主要贡献如下：1)给出了一种通过记录小文件读取顺序获取文件关联性的方法。合并小文件的方法已经由许多论文提出，但是本文方案能够记录并计算出用户访问某个文件之后，最有可能访问的几个文件，然后把这几个小文件合并成一个文件块。也就是说，把相关性最大的小文件合并到一个块，当其中一个被访问的时候就预取其他几个到内存中，大大减少了读取其他几个文件时的网络开销。本文对所提出方案进行了理论上的分析，证明了本文提出的方案能一定程度上减少HDFS客户端向NameNode发送的RPC请求数目，而减少的效率与文件的琐碎程度等其他要素有关。2)给出了一种虚拟盘类云存储的访问控制解决方案。虚拟盘类云存储多数具有Web客户端，目前主要靠HTTP请求操作文件系统以及文件系统本身的安全机制执行。本文在原有服务器架构的基础上引入了安全服务器，从而将身份验证部分集中化，并且系统能更高效地执行多样地访问控制机制。3)给出了一种虚拟盘类云存储数据安全的解决方案。本文提出的机制中，给每个文件提供了文件密钥，给每个用户也提供用户密钥，在此基础上阐述了一系列密钥分发的机制。除此之外，此机制还支持了加密数据的组群分享，也保障了用户密钥的安全性，对今后研究更大规模存储系统的加密机制具有一定的借鉴意义。