あなたが探しているのは「重複排除」と呼ばれるものです。これは通常、特殊なストレージ製品のベンダーによって実装されますが、ZFS ファイルシステムでも実装されています。ほとんどの Unix 派生オペレーティング システムは ZFS を利用できるため、最初に確認する場所として ZFS をお勧めします。
Network Appliance, Inc. は、このようなストレージ機能を長年にわたって提供してきました。実際、ZFS ファイル システムについて Sun Microsystems に苦情を申し立てており、Aaron Miller が受け入れられた回答で言及していることを行っています。おまけに、苦情は約 3 年後に Oracle に解決されました。
私はこれを 2000 年から企業向けソリューションとして使用しており、うまく機能しています。最初の「コピー」後のストレージのコストは、ファイルに変更があると発生します。そうでなければ、多くの「コピー」で名前空間がわずかに増加するだけです。
これは「オペレーティング システム レベル」に関する質問ではなく、「ファイル システム レベル」に関する質問の答えだと思います。