专利名称：可定制的网络存储设备操作系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及信息技术领域，特别涉及一种可定制的网络存储设备操作系统。
背景技术：
网络存储设备是网络存储系统中提供物理存储服务的介质，运行在其上的操作系统是一种专用的嵌入式操作系统。目前，网络存储设备操作系统已经支持大量缓存，如EMC的产品目前可以支持512GB的全局内存；支持多种设备，如光纤通道控制卡、ESCON控制卡等；支持多种网络存储协议，如iSCSI等；支持磁盘的热插拔，支持RAID，支持虚拟存储等。
这种网络存储设备操作系统的结构可以满足一般性的系统需求。但是，针对多种特殊的应用环境以及面向特定应用的存储功能扩展的需求，这种网络存储设备操作系统却缺少灵活性和可扩展性。如对数据库应用的优化、事务处理的支持、用户定义的安全访问控制、基于访问统计的物理设备的故障预测等，这种结构在系统级难以给出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种可定制的网络存储设备操作系统。
为实现上述目的，一种可定制的网络存储设备操作系统，包括系统定制框架结构和预定义的网络存储设备专用的系统定制框架，系统定制框架结构由多个定制点组成，每个定制点都支持插入特制的处理函数，并且可存在多个处理函数。
系统定制框架结构由多个定制点组成，每个定制点都支持插入特制的处理函数，而且每个定制点可存在多个处理函数。通过系统定制框架，可以支持对各种外部访问方式的特殊处理以及面向特定应用的存储功能扩展，从而使操作系统结构具有对各种特殊应用的很好的可扩展性。
图1是本发明的网络存储设备操作系统结构图。
具体实施例方式
图1给出了本发明的一种典型网络存储设备操作系统结构图，其中包含了网络存储设备专用的系统定制框架以及预定义的典型定制点。其中，网络存储设备操作系统结构相关模块包括网络设备驱动9为系统提供各种网络设备驱动程序。
网络协议处理8支持不同的网络协议。
存储设备驱动7为系统提供各种物理存储设备的驱动，其主要功能为提供数据在物理介质上的存储，如SCSI驱动、串行ATA驱动等。
存储设备管理6是将物理设备组织成各种属性的虚拟磁盘(如各种RAID功能等)提供给用户使用，同时提供对虚拟磁盘的管理如创建、删除、扩容、缩容、复制、快照等，以及相应的安全访问措施。
虚拟空间管理5为用户提供各种虚拟存储及相应管理模式。
数据缓存管理4通过对数据的不同缓存策略提高存储设备的服务效率。
系统请求3支持存储协议中的系统请求。
数据请求2网络协议中的数据读写请求。
网络存储协议1为存储系统外部接口模块，支持相关标准的网络存储协议。
此外，结构中预定义的典型定制点包括
请求截取点10和请求注入点11位于网络存储协议模块1和系统请求模块3之间，响应截取点12和响应注入点13位于网络存储协议模块1和数据请求模块2之间。上述定制点可以对协议请求进行扩展、同步、检查和优化等操作。操作可以配对进行，保证外部接口是标准的网络存储协议。通过这些定制点还可以支持外部应用对标准网络存储协议的扩展，如分布式事物处理、日志处理、文件系统快照、热点文件处理、故障检测等。
规则库和数据库14定制点位于系统请求模块3内。此处理点维护客户→虚拟磁盘的映射关系，通过此映射关系支持客户安全访问权限的控制。
数据安全检测点15位于数据请求模块2和数据缓存管理模块4之间，可以根据特殊需求插入相应的数据安全检查函数，并且可以支持多种安全策略。用户可以插入自定义的安全检测函数。
内存管理策略点16位于数据缓存管理模块4内，可以支持多种缓存策略，如针对数据库应用的缓存策略，针对流媒体应用的缓存策略，共享内存管理策略等。
硬盘预读策略点17位于数据缓存管理模块4和虚拟空间管理模块5之间，可以支持多种预读策略。
虚拟空间定制点18位于虚拟空间管理模块5内，可以支持多种虚拟存储策略。
智能数据部署点19位于存储设备管理模块6内，根据数据的使用情况，系统自动部署数据的所在物理位置，如将数据转移到光盘或磁带上。此处理点支持用户提供的部署策略。
设备驱动检测点20位于存储设备驱动模块7内，可以支持对设备操作的检测，如根据统计设备操作出错的数量推断设备近期是否会发生故障，从而可以预先更换可能出错的物理设备。还可以根据设备访问的频率和速度为上层提供数据部署的策略。
网络请求处理点21位于网络协议管理模块8内，可以支持对网络请求的过滤和统计等。
本发明仅给出了典型的定制点，根据存储设备系统结构和具体需求，可以定义更为细致的定制点。通过系统定制框架结构，网络存储设备操作系统可以灵活定义多种定制点，从而可以支持对多种网络存储特殊应用环境，因而具有很好的可扩展性。
权利要求
1.一种可定制的网络存储设备操作系统，包括系统定制框架结构和预定义的网络存储设备专用的系统定制框架；系统定制框架结构由多个定制点组成；每个定制点都支持插入特制的处理函数，并且可存在多个处理函数。
2.按权利要求1所述的系统，其特征在于所述系统包括网络设备驱动(9)，为系统提供各种网络设备驱动程序；网络协议处理(8)，支持不同的网络协议；存储设备驱动(7)，为系统提供各种物理存储设备的驱动；存储设备管理(6)，用于将物理设备组织成各种属性的虚拟磁盘提供给用户使用；虚拟空间管理(5)，为用户提供各种虚拟存储及相应管理模式；数据缓存管理(4)，通过对数据的不同缓存策略提高存储设备的服务效率；系统请求(3)，支持存储协议中的系统请求；数据请求(2)，用于网络协议中的数据读写请求；网络存储协议(1)，为存储系统外部接口模块，支持相关标准的网络存储协议，其中所述每个模块都支持插入的特制处理函数。
3.按权利要求2所述的系统，其特征在于请求截取点(10)和请求注入点(11)位于系统请求模块(3)和网络存储协议模块(1)之间，响应截取点(12)和响应注入点(13)位于系统请求模块(3)和数据请求模块(2)之间。
4.按权利要求2所述的系统，其特征在于规则库和数据库(14)位于系统请求模块(3)内。
5.按权利要求2所述的系统，其特征在于数据安全检测点(15)位于数据请求模块(2)和数据缓存管理模块(4)之间。
6.按权利要求2所述的系统，其特征在于内存管理策略点(16)位于数据缓存管理模块(4)内。
7.按权利要求2所述的系统，其特征在于硬盘预读策略点(17)位于数据缓存管理模块(4)和虚拟空间管理模块(5)之间。
8.按权利要求2所述的系统，其特征在于虚拟空间定制点(18)位于虚拟空间管理模块(5)内。
9.按权利要求2所述的系统，其特征在于智能数据部署点(19)位于存储设备管理模块(6)内。
10.按权利要求2所述的系统，其特征在于设备驱动检测点(20)位于存储设备驱动模块(7)内。
11.按权利要求2所述的系统，其特征在于网络请求处理点(21)位于网络协议管理模块(8)内。
全文摘要
一种可定制的网络存储设备操作系统，包括系统定制框架结构和预定义的网络存储设备专用的系统定制框架，系统定制框架结构由多个定制点组成，每个定制点都支持插入特制的处理函数，而且每个定制点可存在多个处理函数。系统定制框架结构由多个定制点组成，每个定制点都支持插入特制的处理函数，而且每个定制点可存在多个处理函数。通过系统定制框架，可以支持对各种外部访问方式的特殊处理以及面向特定应用的存储功能扩展，从而使操作系统结构具有对各种特殊应用的很好的可扩展性。
文档编号G06F12/08GK1490729SQ03145330
公开日2004年4月21日 申请日期2003年7月4日 优先权日2003年7月4日
发明者许鲁, 张建刚, 韩晓明, 李宋良, 范中磊, 许 鲁 申请人:中国科学院计算技术研究所