Isso costumava funcionar bem no Solaris usando o CacheFS; O espaço HDD local era alocado como o buffer, no qual o conteúdo dos arquivos montados pelo NFS acessados com frequência era armazenado em cache e a partir do qual eles eram servidos se o serviço CacheFS determinasse que o conteúdo no servidor NFS permaneceu inalterado desde que foram armazenados em cache. Quando o usei no Solaris, funcionou bem.
De acordo com a página da Wikipédia no CacheFS , ele foi portado para (reescrito para?) Linux, com o mais recente liberação tendo sido no ano passado.
Eu não posso comentar sobre a implementação do Linux, mas assumindo que ele faz o que o Solaris costumava fazer, acho que pode ser o que você está procurando.