面对海量数据的存储需求，传统的存储系统在性能、存储容量、数据的可靠性、存储成本等方面存在很大的不足。为了解决企业和个人面临的PB级非结构化数据的存储难题，本文提出了基于开源云计算平台OpenStack的云存储系统的解决方案。本文首先研究了商业云存储系统和开源云存储项目，分析了它们的系统架构和工作原理。然后研究了OpenStack的基本功能、服务关系模型以及身份认证服务Keystone的关键概念、工作原理。深入讨论了对象存储服务Swift的数据组织结构和整体架构，详细分析了Swift数据一致性模型、数据映射算法、核心数据结构以及上传数据和下载数据的工作流程。在此基础之上本文提出了云存储系统的整体设计方案。设计了符合用户使用习惯的容器－目录－对象三级资源管理模式，以及涵盖客户端和服务端的层次架构。本文借鉴Google Drive中文件夹的实现原理，采用了虚拟目录的设计方案；为了保护企业用户和个人用户的数据安全，提出了基于Keystone的访问控制机制；为了解决Swift在存储GB级大文件方面的不足，设计了基于文件分割、片段合并、并行处理的GB级大文件的存储策略。最后通过Java多线程实现了云存储系统的客户端，并在有限的廉价硬件设备上搭建了云存储实验环境。通过实验证明了本系统的可用性。实验表明，云存储系统实现了容器、目录、对象管理功能，提供了安全的访问控制机制，并且突破了Swift对文件大小的限制，提高了文件的上传和下载速度。