随着存储技术的不断发展，传统的直连式存储模式逐渐被网络存储所替代。然而在网络存储环境下，传统的缓存系统并不能很好地满足网络存储提出的新需求：　　 1)有效支持多应用共享缓存资源。网络存储环境下，缓存系统所要支持的应用类型及数量会更多，不用的应用具有不同的服务质量需求。此时，缓存系统必须能对多应用共享缓存提供有效的支持。　　 2)良好的策略可扩展性。缓存策略直接影响到整个缓存系统的性能，并且缓存策略与应用的IO模式严格相关。对应用众多的缓存系统来讲，能够灵活的支持各种应用策略是必须的。　　 3)系统部署灵活。网络存储中IO路径一般较长，多个位置上可能都需要缓存，因此系统应具备良好的灵活性。　　 通过对现有缓存系统的研究并结合网络存储这一应用环境，本文提出了一个面向网络存储的缓存系统框架，并在此基础上实现了蓝鲸存储缓存系统。最后，通过测试评估了该框架的性能以及策略可扩展性。　　 论文取得了如下主要研究成果：　　 1)提出了一个面向多应用共享缓存资源的缓存系统框架　　 该框架是一个分层的系统框架。对多应用共享缓存可以提供良好的支持，并且具备较强的策略可扩展性、部署灵活，满足网络存储提出的新需求。　　 2)设计并实现了蓝鲸存储缓存系统　　 在面向多应用共享缓存资源的缓存系统框架指导下，实现了一个基于该框架的蓝鲸存储缓存系统。对于该系统，在IO请求全命中缓存盘时，系统性能开销与IO直接访问缓存盘时相比仅增加1.88％；在IO请求全命中源盘时，系统性能开销与IO直接访问源盘时相比仅增加0.13%。系统具有极低的性能损耗，充分发挥了底层存储设备的性能。　　 3)提出了一种复杂IO关系的组织与管理方法　　 缓存系统中IO类型多，数量大，并且IO之间的关系极为复杂。本文通过对复杂IO之间关系的深入分析，抽象出IO关系模型，有效地实现了系统中复杂IO关系的组织与管理。　　 4)提出了一种新的缓存写回策略　　 新的缓存写回策略结合了磁盘的物理地址特征与数据访问时的时间局部性，提高了脏数据块写回的性能和效率。