分布式文件系统作为分布式系统的存储子系统，能够有效的解决海量数据存储的I/O瓶颈问题，成为了目前业界研究的热点。Ceph分布式文件系统的第一个版本于2012年6月发布，作为一个新兴的分布式文件系统，系统的架构特点、结构特征、性能、可用性和扩展性等各个方面都亟需测试、验证与研究。本文以Ceph分布式文件系统为研究对象，首先对文件系统的架构以及系统原型中的两个关键技术：CRUSH算法和RADOS对象存储服务进行了详细的分析，研究了它们对系统性能和扩展性的影响；然后根据之前的分析研究结果搭建测试环境并设计系统的测试用例，对系统的性能、可用性以及扩展性进行了全面的测试。最后，根据研究测试结果提出新的Journal存储方案和新的集群网络拓扑结构，并对优化过的系统做进一步测试，从而验证优化是否正确。测试结果表明，Ceph分布式文件系统具有高可用性、高可扩展性以及优良的性能，文中所提出的两个集群部署优化方案也确实提高了系统的性能。