Esta não é uma resposta muito boa, mas gostaria de encerrar a questão.
A sugestão de GlustreFS de uSlackr parece a melhor opção. Há vários exemplos de uso em clusters, e seu modelo de metadados de hash significa que não há um servidor de metadados centralizado.
Não há nada que diga que uma única máquina não pode executar o cliente e o servidor.
Dito isso, ele atende aos requisitos descritos.