L’avènement du Cloud computing a révolutionné le paysage de la technologie moderne, offrant aux organisations une flexibilité, une capacité de passage à l’échelle et une accessibilité sans précédent dans l’exploitation des ressources informatiques à distance via Internet. Des innovations clés telles que le serverless, les conteneurs et les machines virtuelles ont joué des rôles cruciaux dans le remodelage de la manière dont les entreprises opèrent et fournissent des services. À notre époque de prise de décision basée sur les données, des solutions de stockage efficaces sont primordiales. La virtualisation du stockage émerge comme un facilitateur de la gestion efficace du stockage dans les environnements cloud, permettant une évolutivité et une optimisation des ressources sans faille. Cependant, la croissance rapide des données et l’évolution des besoins des utilisateurs ont amené de nouveaux défis tels que la gestion des sauvegardes, la réduction de la latence d’accès au stockage et la tolérance aux pannes dans les environnements de stockage distribué. Cette thèse présente trois contributions significatives pour relever ces défis: Un format de disque virtuel évolutif pour résoudre le problème de passage à l’échelle de disques virtuels composés de longues chaines de snapshots. Un système de mise en cache opportuniste des données pour les plateformes FaaS. Un système de stockage distribué qui tire parti de l’existence de répliques secondaires de données pour garantir l’équilibre de la charge des demandes et l’équité de la gestion des ressources. Nous avons construit un prototype de chacune de nos contributions et validé leur efficacité.