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基于Linux的嵌入式網(wǎng)絡(luò)存儲器設(shè)計
摘要：在簡要介紹網(wǎng)絡(luò)存儲器硬件原理的基礎(chǔ)上，詳細(xì)說明軟件平臺的構(gòu)建，并對不同網(wǎng)絡(luò)、不同平臺之間實現(xiàn)文件存儲提出了相應(yīng)的解決方法。關(guān)鍵詞：Linux 網(wǎng)絡(luò)存儲器 Samba NFS
隨著現(xiàn)代信息社會的高速發(fā)展，各種類型的數(shù)據(jù)也呈幾何指數(shù)級地增長，如何更有效、更方便、更完全地存取管理這些數(shù)據(jù)，成為人們關(guān)注的一個問題。新的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)的出現(xiàn)，給了人們一個很好的解決方案。它把存儲設(shè)備直接連接到網(wǎng)絡(luò)上，作為一個瘦的網(wǎng)絡(luò)客戶終端設(shè)備給用戶提供網(wǎng)絡(luò)存儲服務(wù)，而且，Web技術(shù)的發(fā)展也為其方便、可靠的管理提供了技術(shù)保障。
1 硬件設(shè)計
硬件設(shè)計方框圖如圖1所示。
從圖1可看到，除CPU單元以外，網(wǎng)絡(luò)存儲器的實現(xiàn)主要包括兩個部分：I/O接口和存儲器接口。下面以CPU為中心，說明這兩個接口的主要功能。
①I/O接口。這里指CPU與Ethernet的接口（以太網(wǎng)接口）。它采用PCI的方式與以太網(wǎng)相連，是進(jìn)入LAN（Local Area Network）的通道，在整個系統(tǒng)中負(fù)責(zé)發(fā)送或接收網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包。
②存儲器接口。包括兩個方面：一是RAM接口，主要存儲數(shù)據(jù)，采用PCI接口方式；二是Flash接口，主要存儲操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，采用并口形式與CPU相連。
③磁盤冗余陣列卡（RAID）接口。包括與CPU的接口和與磁盤陣列的接口。磁盤陣列主要用來存儲網(wǎng)絡(luò)用戶資料，CPU通過磁盤陣列卡對磁盤陣列進(jìn)行管理操作，允許一定的冗余來保證用戶數(shù)據(jù)的安全。
2 軟件設(shè)計
在整個軟件設(shè)計中，應(yīng)選擇一個合適的操作系統(tǒng)。整個操作系統(tǒng)要求體積比較小、網(wǎng)絡(luò)功能比較強(qiáng)、適于裁減、能被嵌入到Flash中，并且有網(wǎng)絡(luò)管理和磁盤管理功能。針對這些要求，我們選擇Linux操作系統(tǒng)作為軟件平臺，對其內(nèi)核進(jìn)行裁減，從而實現(xiàn)嵌入式網(wǎng)絡(luò)存儲器的功能。整個軟件實現(xiàn)可分為以下幾個部分。
2.1 Linux內(nèi)核的裁減
（1）Linux內(nèi)核簡介
Linux內(nèi)核主要由五部分構(gòu)成：進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存管理、虛擬文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)接口以及進(jìn)程間通信。進(jìn)程調(diào)度負(fù)責(zé)控制進(jìn)程對CPU的訪問，調(diào)度程序使用一種策略確保所有的進(jìn)程都能公平地訪問CPU，并且確保內(nèi)核在任意時刻能執(zhí)行必要的硬件操作。內(nèi)存管理負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)的物理內(nèi)存，實現(xiàn)多進(jìn)程安全地共享計算機(jī)的
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