Eu sugiro que você use um servidor de rede com um sistema de arquivos projetado para lidar com o que você precisa. A primeira coisa que vem à mente seria algo que suporta zfs (freenas e nexenta, embora a versão gratuita do último tenha algumas limitações) ou se você puder comprá-lo, pode comprar algo como o netapp.
Estou menos familiarizado com o UFS disponível no freebsd etc., mas ouvi que isso também funcionaria.