一種網絡附接存儲設備的制作方法

專利名稱：一種網絡附接存儲設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種網絡附接存儲設備，特別涉及一種用于計算機網絡與存儲領域的網絡存儲設備u技術背景隨著計算機網絡和多媒體產品應用的普及，對數據存儲量和存儲效率的要求增長很快。目前廣泛使用的個人便攜式存儲設備主要是u盤和移動硬盤，此兩種存儲設備都是利用計算機所提供的USB總線和該計算機進行數據交換。這 種基于USB接口的存儲設備存在幾個固有的限制首先，這些設備只能作為一 個外部設備和計算機同時使用，也就是說它們只能連接在計算機上使用，關閉 與之相連的計算機，設備就無法工作；其次，這兩種設備不便于供多人同時訪問使用。另一方面，存儲還可以基于計算機網絡來進行。這種技術系統稱為網絡附 接的存儲("NAS")。在NAS系統中， 一臺計算機連接一個或多個存儲設備，作 為服務器，向網絡內部提供存儲服務。網絡內的用戶通過計算機網絡來向該服 務器提供訪問請求。該系統的現有產品目前以服務器級計算機作為存儲服務器， 以提供長期穩定可靠的存儲，并且能提供多種網絡服務。其主要的劣勢體現在 成本高昂，體積龐大，功耗大，不能作為個人便攜設備來使用。 發明內容本發明要解決的技術問題是提供一種為個人，家庭和小型企業使用的、價 格低廉、體積小巧的便攜式網絡存儲設備。使用戶既能通過USB^I妄口總線和計 算機進行數據交換存儲又能在計算機網絡上方便多用戶同時訪問使用的存儲設 備，同時又能夠作到便于攜帶和操作。本發明提供的技術解決方案是提供一種網絡附接存儲設備，包括按鍵輸 入裝置、用以顯示系統信息和運行狀態的顯示板和實現與其它設備通信的USB 控制單元；該設備還包括分別與所述輸入裝置、顯示板和USB控制單元連接的 嵌入式微處理器；該嵌入式微處理器作為網絡設備的主控單元，取代傳統的NAS (Network Attached Storage網絡附接存儲)中的存儲服務器；與所述嵌入式 微處理器連接的網絡接口芯片和多用硬盤控制器安裝在電路板上；以及與所述 嵌入式微處理器連接的固定存儲器；該固定存儲器用以保存系統軟件和用戶提 交的數據信息；所述系統軟件經前述嵌入式處理器運行，以協調網絡附接存儲 設備內各子單元的運行。
才艮據本發明的一優選實施例，所述USB接口單元在嵌入式處理器的控制下完成對外界USB設備的通信，還包括與所述USB接口單元連接的標準USB插口， 該USB插口可支持連接USB主"&備和從設備。沖艮據本發明的一優選實施例，該設備還包括與所述網絡接口單元連接的網 絡插口。根據本發明的一優選實施例，所述網絡插口是RJ45插口 。 根據本發明的一優選實施例，該設備能夠支持網絡共享、FTP, HTTP等服務。 根據本發明的一優選實施例，所述HTTP服務程序不僅能提供普通文件的傳送，同時還能接受用戶的設置請求。根據本發明的一優選實施例，所述HTTP服務程序不僅能提供普通文件的傳送，同時還能接受用戶的設置請求。根據本發明的一優選實施例，該設備運行中設有權限管理進程，負責對用 戶的訪問進行權限審核，可濾除掉超權限的訪問。根據本發明的一優選實施例，所述多用硬盤控制器為并行ATA (PATA)控制器 或串行的ATA (SATA)控制器。根據本發明的一優選實施例，通過所述嵌入式微處理器控制協調網絡驅動 進程，負責對網絡接口單元進行初始化和操作。本發明的有益效果是設備價格低廉、體積小巧；可面向TCP/IP網絡協議， 使用領域廣、而且能夠提供文件共享、FTP、 HTTP等多種服務，并且支持對用戶 權限的設置，性能優化；同時該設備提供網絡接口和USB接口，即插即用，使 用方便快捷；跨平臺和網絡，該設備支持多種客戶平臺，包括Windows XP、 Win98/Win2000、 Windows NT、 Unix/Li賺、Macintosh. Netware等。還支持多 種流行的網絡協議，包括Internet上的許多協議。


下面結合實施例和附圖對本發明做進一步的說明。圖1為本設備的硬件結構框圖；圖2為本設備的軟件結構框圖；圖3為本設備原理結構框圖；圖4為網絡訪問本設備工作原理流程示意圖；圖5為網絡訪問讀操作的流程示意圖；圖6為處理器處理讀操作的流程示意圖；圖7為網絡訪問寫操作的流程示意圖8為處理器處理寫操作的流程示意圖；圖9為設備在初始化一個新的帳號的流程示意圖。
具體實施方式
參照附圖，圖1是本設備的硬件結構框圖。在單個電路板上集成了嵌入式微處理器100、網全I4妄口單元110、 USB接口芯片130、固定存儲器150、硬盤控制 器160、輸入裝置180、顯示等功能模塊。并設有網絡插口 120、 USB插口 140、 硬盤170、顯示板190等。設備使用過程中可以在嵌入式處理器的控制下完成對 外界USB設備的通信。設備提供USB插口 140,通過USB插口 140連接USB主設 備和從設備。當有USB設備插入設備的USB插口 140時，USB控制單元產生中斷， 通知嵌入式微處理器10Q有USB時間發生。然后嵌入式微處理器100檢查USB驅 動單元并進行設置，使USB設備可以被處理器讀寫。然后用戶可以通過設備的web 操作界面來完成對USB設備的讀寫文件。方法和讀寫設備U盤和移動硬盤一致。 設備還可以在嵌入式微處理器100的控制下完成對網絡的通信，通過標準的以太 網網絡插口 120將設備接入網絡中使用。通過嵌入式微處理器100負責對硬盤進 行驅動，控制和數據的傳輸。該硬盤控制器160可以設成提供并行ATA (PATA) 的控制器，也可以設成提供串行ATA (SATA)的控制器。而且該設備流出了外接 硬盤插口 170，可以根據需要連接若干個硬盤，這樣就保證了存儲空間的擴展， 不會象U盤那樣容量固定。設備自帶的固定存儲器150也可以實現數據的存儲， 不過由于容量比較小在需要存儲大量數據信息時可以通過使用設備的硬盤接口 170,連接硬盤來使用，以使存儲空間的擴展。該設備上安裝有信息輸入的輸入裝 置180和具有顯示功能的顯示板190。輸入裝置180和顯示板190為用戶直接操 作本設備提供插口 。系統在能被網絡訪問之前的所有設置依靠輸入裝置來完成。 系統將這些設置保存在固定存儲器內的參數區內。顯示板190用于顯示設備的運 行狀態和顯示設備的信息。圖2是本設備的軟件結構框圖。包括操作系統，例如Linux操作系統201、 可以實現HTTP服務20LFTP服務203、文件共享服務204和用戶的權限管理205、 并且可實現輸入裝置驅動206、硬盤驅動207、 USB驅動208、網卡驅動209、顯 示板驅動210和FLASH驅動211。該設備的軟件運行在Linux操作系統201上， 支持多任務運行，允許多用戶同時的網絡訪問。運行在Linux之上的應用程序， 響應網絡上的HTTP訪問請求。HTTP服務進程能夠完成向用戶文件上傳、下載和制信息則被系統保存在系統區域例如Flash存儲器的參數區內。HTTP不僅能提供 普通文件的傳送，同時還能接受用戶的設置請求。運行在Linux之上的FTP服務203，可以響應網絡上的FTP i方問請求，向用戶^是供文件的上傳下載。文件共享 服務進程204也可以向用戶提供文件的上傳下載。用戶的權限管理205負責對用 戶的訪問進行權限審核。例如當訪問者試圖對設備的磁盤或Flash存儲器進行 "寫，，操作時，設備程序會檢查用戶是否有"寫，，的權限，如果用戶在最初登陸 時的帳號的權限不足，則要求用戶輸入具有寫權限的帳號，否則寫操作被拒絕。 這樣就可以濾除掉超權限的訪問，確保系統和數據的安全。該設備軟件中設有輸 入裝置驅動206、硬盤驅動207、 USB驅動208、網卡驅動209、 LCD驅動210和 FLASH驅動211等來配合設備硬件的使用。圖3為本設備原理結構框圖。圖中嵌入式微處理器300、網絡控制單元301、 USB控制單元302、固定存儲單元303、 ^哽盤控制單元304、顯示單元305、輸入 單元306。本設備的工作原理是網絡插口接收網絡用戶的文件操作訪問請求， 嵌入式微處理器300將設備內的硬盤和存儲單元內的文件通過網絡發送給相應的 訪問者。系統由核心部分和外圍部分組成，。核心組成有三部分嵌入式微處理器 300和運行在處理器上的程序、網絡控制單元301、硬盤控制單元304和硬盤，固 定存儲單元303和Flash存儲器。此外系統還包括以下提供輔助功能的外圍部分 USB控制單元302 、輸入單元306和顯示單元305。設備的系統軟件存儲在固定 存儲器303內，該所述固定存儲器可以是Flash存儲器。當系統上電后，系統軟 件被調入內存運行。軟件首先對設備進行自檢，然后加載操作系統，例如加載 Linux才喿作系統，在此過程中，對各個碩/f牛4莫塊進行初始化，4吏它們處于Linux 的管理之下。當操作系統正常建立之后，啟動HTTP、 FTP和文件共享服務進程， 系統進入服務狀態。圖4為網絡訪問本設備工作原理流程圖。設備提供三種網絡服務，包括HTTP 服務，FTP服務和文件共享服務。當有網絡訪問時，網絡控制器接收網絡訪問IP 包401,處理器的程序將這些IP包恢復成高層協議并檢查這些協議的類型402， 是HTTP、FTP還是文件共享協議。然后調用相應的服務程序來解釋訪問的內容403。 設備要求用戶提供登陸帳號404，這些帳號是設備管理者預先設定的。如果帳號 審查失敗，訪問被拒絕。如果成功，設備在磁盤和Flash存儲器的文件系統內搜 索訪問者帳號相應的文件夾并發送給訪問者405。此時訪問者可以實現在設備磁 盤或Ftash存儲器與訪問者本地之間的數據交換406。圖5為網絡訪問讀操作的流程示意圖。首先用戶在本設備所在的計算機網絡 上的任一計算機的網絡瀏覽器內輸入本設備的IP地址和連接協議501例如 ftp: /7192. 168. 1. 123,確定之后，該計算機向本設備發出連接請求。本設備接收 到用戶訪問請求后會要求用戶輸入登陸的帳號和密碼502。在用戶輸入之后，設
備進行核查，如果帳號不存在或者密碼錯誤503，設備會拒絕提供服務。而當用戶帳號和密碼正確時504,用戶會接收到設備發來的目標文件夾的列表505。用戶 可以進行查看操作。當用戶發出了 "讀"某個文件時，設備會將該文件通過網絡 發送至用戶計算機506,用戶將其保存在本地計算機507,完成對本設備"讀" 文件的操作。圖6為處理器處理讀操作的流程示意圖。首先，設備的網絡接口單元接收到 網絡用戶發送來的訪問請求601。 ，i設用戶是利用的FTP協議，運行在處理器上 的軟件解析出訪問的協議602，確認是FTP協議，然后用FTP服務進程解釋用戶 請求的具體內容。之后設備要求用戶用帳號登陸603，在接收到正確的帳號和密 碼后605，設備在文件系統中檢索該帳號對應的文件夾，并將文件夾內容發往用 戶606。當用戶發出"讀"文件請求607時，設備在磁盤或Flash內檢索到該文 件608,并將其發往用戶609。當設備要求用戶用帳號登陸603,在接收到錯誤的 帳號和密碼后604時，設備會拒絕提供服務。圖7為網絡訪問寫操作的流程示意圖。首先用戶在自己的計算機的IE瀏覽器 內輸入本設備的IP地址和連接協議如ftp: 〃192. 168. 1. 123,確定之后，該計算 機向設備發出請求連接的請求701。設備會要求用戶輸入登陸的帳號和密碼702。 在用戶輸入完之后，設備檢查帳號和密碼。如果帳號和密碼非法703,則服務被 拒絕。而當帳號和密碼正確后704,用戶登陸到相應的文件夾下705,當用戶發出 保存文件到設備時706,設備檢查用戶登陸帳號的權限707，如果該帳號擁有"寫" 操作的權限711,則設備接受用戶的"寫"請求。如果用戶無該權限708,則被要 求輸入擁有該權限的帳號和密碼709,若用戶輸入了擁有該權限的密碼，則用戶 "寫"請求被接受712,否則被拒絕710。當用戶的"寫"請求,皮接受后，用戶可 以將本地文件系統上的文件保存到設備的目標文件夾下713。圖8為處理器處理寫操作的流程示意圖。在這個流程示意圖中，用戶使用FTP 協議。首先設備的網絡接口單元接收到網絡用戶發送來的訪問請求801。運行在 處理器上的軟件解析出訪問請求的協議是FTP協議802，然后用FTP服務進程解 釋用戶請求的內容。之后設備要求用戶用帳號登陸803。在接收到正確的帳號和 密碼805后，設備在文件系統中檢索該帳號對應的文件夾806。并將文件夾內容 發往用戶計算機。當用戶發出"寫"請求807后，設備核實用戶登陸帳號是否具 有"寫"操作權限808,如果用戶沒有"寫，，權限809，則要求用戶輸入具有"寫，， 權限的帳號810。當用戶的登陸帳號具有"寫"權限后81i,設備接收用戶發來的 文件812，并將其保存在目標文件夾下813,當設備要求用戶用帳號登陸803時， 如果用戶輸入的帳號不存在或者密碼錯誤804，設備將禁止用戶的訪問請求；當
設備要求用戶輸入有"寫"權限的帳號和密碼810時，如果用戶輸入的帳號不存在或者密碼錯誤814,設備也將禁止用戶的請求。圖9顯示了一個設備管理者在設備上創建一個新的FTP帳號的流程示意圖。 首先，用戶需要在設備所在計算機網絡上的一臺計算機上利用web瀏覽器打開設 備的web頁面，以管理員的巾艮號登陸901。然后用戶創建一個新的巾艮號名902，然 后輸入該帳號對應的密碼，接下來創建一個新的文件夾903,將該帳號和該文件 夾相關聯。隨后，設置該帳號的權限和該帳號對其他文件夾的管理權限904。接 著設置該帳號對應的服務協議是FTP協議905。接下來設置該帳號對應的磁盤配 置906，例如該帳號對應存儲區域的的大小。設置完成之后，刷新系統，使設置 生效907。網絡訪問者即可利用該帳號登陸FTP服務了 。
權利要求
1.一種網絡附接存儲設備，包括按鍵輸入裝置(180)、用以顯示系統信息和運行狀態的顯示板(190)和實現與其它設備通信的USB控制單元(130)；其特征在于還包括分別與所述輸入裝置(180)、顯示板(190)和USB控制單元(130)連接的嵌入式微處理器(100)；該嵌入式微處理器(100)作為網絡設備的主控單元，取代傳統的NAS(Network Attached Storage網絡附接存儲)中的存儲服務器；與所述嵌入式微處理器(100)連接的網絡接口芯片(110)和多用硬盤控制器(160)安裝在電路板上；以及與所述嵌入式微處理器(100)連接的固定存儲器(150)；該固定存儲器用以保存系統軟件和用戶提交的數據信息；所述系統軟件經前述嵌入式處理器(100)運行，以協調網絡附接存儲設備內各子單元的運行。
2. 根據權利要求1所述的網絡附接存儲設備，其特征在于所述USB接口 單元(130)在嵌入式處理器(100)的控制下完成對外界USB設備的通信，還 包括與所述USB接口單元連接的標準USB插口 (140)，該USB插口可支持連接 USB主設備和從設備。
3. 根據權利要求1所述的網絡附接存儲設備 網絡接口單元(no)連接的網絡插口 (120)。
4. 根據權利要求3所述的網絡附接存儲設備 是RJ45插口。
5. 根據權利要求1所述的網絡附接存儲設備 持網絡共享、FTP、 HTTP等服務。
6. 根據權利要求5所述的網絡附接存儲設備，其特征在于所述HTTP服 務程序不僅能提供普通文件的傳送，同時還能接受用戶的設置請求。
7. 根據權利要求1所述網絡附接存儲設備，其特征在于該設備運行中設 有權限管理進程，負責對用戶的訪問進行權限審核，可濾除掉超權限的訪問。
8. 根據權利要求1所述網絡附接存儲設備，其特征在于通過所述嵌入式 微處理器(100)控制協調硬盤驅動進程，負責對硬盤的硬件進行管理和操作。
9. 根據權利要求1所述網絡附接存儲設備，其特征在于所述多用硬盤控
10. 根據權利要求1所述網絡附接存儲設備，其特征在于通過所述嵌入 式微處理器(100)控制協調網絡驅動進程，負責對網絡接口單元進行初始化和操作。，其特征在于: ,其特征在于: ，其特征在于:還包括與所述 所述網絡插口 該設備能夠支
全文摘要
一種用于計算機網絡與存儲領域的網絡存儲設備。該設備包括分別與所述輸入裝置、顯示板和USB控制單元連接的嵌入式微處理器，其中該嵌入式微處理器作為網絡設備的主控單元，取代傳統的NAS(Network Attached Storage網絡附接存儲)中的存儲服務器；與嵌入式微處理器連接的網絡接口芯片和多用硬盤控制器安裝在電路板上；以及與嵌入式微處理器連接的固定存儲器，該固定存儲器用以保存系統軟件和用戶提交的數據信息；系統軟件經前述嵌入式微處理器運行，以協調網絡附接存儲設備內各子單元的運行。該設備價格低廉、體積小巧、便于多人同時訪問使用、而且設備方便攜帶。
文檔編號H04L29/00GK101163128SQ20061006307
公開日2008年4月16日 申請日期2006年10月13日 優先權日2006年10月13日
發明者李付忠 申請人:賈 波