专利名称：一种网络附接存储设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种网络附接存储设备，特别涉及一种用于计算机网络与存储领域的网络存储设备u技术背景随着计算机网络和多媒体产品应用的普及，对数据存储量和存储效率的要求增长很快。目前广泛使用的个人便携式存储设备主要是u盘和移动硬盘，此两种存储设备都是利用计算机所提供的USB总线和该计算机进行数据交换。这 种基于USB接口的存储设备存在几个固有的限制首先，这些设备只能作为一 个外部设备和计算机同时使用，也就是说它们只能连接在计算机上使用，关闭 与之相连的计算机，设备就无法工作；其次，这两种设备不便于供多人同时访问使用。另一方面，存储还可以基于计算机网络来进行。这种技术系统称为网络附 接的存储("NAS")。在NAS系统中， 一台计算机连接一个或多个存储设备，作 为服务器，向网络内部提供存储服务。网络内的用户通过计算机网络来向该服 务器提供访问请求。该系统的现有产品目前以服务器级计算机作为存储服务器， 以提供长期稳定可靠的存储，并且能提供多种网络服务。其主要的劣势体现在 成本高昂，体积庞大，功耗大，不能作为个人便携设备来使用。 发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种为个人，家庭和小型企业使用的、价 格低廉、体积小巧的便携式网络存储设备。使用户既能通过USB^I妄口总线和计 算机进行数据交换存储又能在计算机网络上方便多用户同时访问使用的存储设 备，同时又能够作到便于携带和操作。本发明提供的技术解决方案是提供一种网络附接存储设备，包括按键输 入装置、用以显示系统信息和运行状态的显示板和实现与其它设备通信的USB 控制单元；该设备还包括分别与所述输入装置、显示板和USB控制单元连接的 嵌入式微处理器；该嵌入式微处理器作为网络设备的主控单元，取代传统的NAS (Network Attached Storage网络附接存储)中的存储服务器；与所述嵌入式 微处理器连接的网络接口芯片和多用硬盘控制器安装在电路板上；以及与所述 嵌入式微处理器连接的固定存储器；该固定存储器用以保存系统软件和用户提 交的数据信息；所述系统软件经前述嵌入式处理器运行，以协调网络附接存储 设备内各子单元的运行。
才艮据本发明的一优选实施例，所述USB接口单元在嵌入式处理器的控制下完成对外界USB设备的通信，还包括与所述USB接口单元连接的标准USB插口， 该USB插口可支持连接USB主"&备和从设备。冲艮据本发明的一优选实施例，该设备还包括与所述网络接口单元连接的网 络插口。根据本发明的一优选实施例，所述网络插口是RJ45插口 。 根据本发明的一优选实施例，该设备能够支持网络共享、FTP, HTTP等服务。 根据本发明的一优选实施例，所述HTTP服务程序不仅能提供普通文件的传送，同时还能接受用户的设置请求。根据本发明的一优选实施例，所述HTTP服务程序不仅能提供普通文件的传送，同时还能接受用户的设置请求。根据本发明的一优选实施例，该设备运行中设有权限管理进程，负责对用 户的访问进行权限审核，可滤除掉超权限的访问。根据本发明的一优选实施例，所述多用硬盘控制器为并行ATA (PATA)控制器 或串行的ATA (SATA)控制器。根据本发明的一优选实施例，通过所述嵌入式微处理器控制协调网络驱动 进程，负责对网络接口单元进行初始化和操作。本发明的有益效果是设备价格低廉、体积小巧；可面向TCP/IP网络协议， 使用领域广、而且能够提供文件共享、FTP、 HTTP等多种服务，并且支持对用户 权限的设置，性能优化；同时该设备提供网络接口和USB接口，即插即用，使 用方便快捷；跨平台和网络，该设备支持多种客户平台，包括Windows XP、 Win98/Win2000、 Windows NT、 Unix/Li賺、Macintosh. Netware等。还支持多 种流行的网络协议，包括Internet上的许多协议。
下面结合实施例和附图对本发明做进一步的说明。图1为本设备的硬件结构框图；图2为本设备的软件结构框图；图3为本设备原理结构框图；图4为网络访问本设备工作原理流程示意图；图5为网络访问读操作的流程示意图；图6为处理器处理读操作的流程示意图；图7为网络访问写操作的流程示意图8为处理器处理写操作的流程示意图；图9为设备在初始化一个新的帐号的流程示意图。
具体实施方式
参照附图，图1是本设备的硬件结构框图。在单个电路板上集成了嵌入式微处理器100、网全I4妄口单元110、 USB接口芯片130、固定存储器150、硬盘控制 器160、输入装置180、显示等功能模块。并设有网络插口 120、 USB插口 140、 硬盘170、显示板190等。设备使用过程中可以在嵌入式处理器的控制下完成对 外界USB设备的通信。设备提供USB插口 140,通过USB插口 140连接USB主设 备和从设备。当有USB设备插入设备的USB插口 140时，USB控制单元产生中断， 通知嵌入式微处理器10Q有USB时间发生。然后嵌入式微处理器100检查USB驱 动单元并进行设置，使USB设备可以被处理器读写。然后用户可以通过设备的web 操作界面来完成对USB设备的读写文件。方法和读写设备U盘和移动硬盘一致。 设备还可以在嵌入式微处理器100的控制下完成对网络的通信，通过标准的以太 网网络插口 120将设备接入网络中使用。通过嵌入式微处理器100负责对硬盘进 行驱动，控制和数据的传输。该硬盘控制器160可以设成提供并行ATA (PATA) 的控制器，也可以设成提供串行ATA (SATA)的控制器。而且该设备流出了外接 硬盘插口 170，可以根据需要连接若干个硬盘，这样就保证了存储空间的扩展， 不会象U盘那样容量固定。设备自带的固定存储器150也可以实现数据的存储， 不过由于容量比较小在需要存储大量数据信息时可以通过使用设备的硬盘接口 170,连接硬盘来使用，以使存储空间的扩展。该设备上安装有信息输入的输入装 置180和具有显示功能的显示板190。输入装置180和显示板190为用户直接操 作本设备提供插口 。系统在能被网络访问之前的所有设置依靠输入装置来完成。 系统将这些设置保存在固定存储器内的参数区内。显示板190用于显示设备的运 行状态和显示设备的信息。图2是本设备的软件结构框图。包括操作系统，例如Linux操作系统201、 可以实现HTTP服务20LFTP服务203、文件共享服务204和用户的权限管理205、 并且可实现输入装置驱动206、硬盘驱动207、 USB驱动208、网卡驱动209、显 示板驱动210和FLASH驱动211。该设备的软件运行在Linux操作系统201上， 支持多任务运行，允许多用户同时的网络访问。运行在Linux之上的应用程序， 响应网络上的HTTP访问请求。HTTP服务进程能够完成向用户文件上传、下载和制信息则被系统保存在系统区域例如Flash存储器的参数区内。HTTP不仅能提供 普通文件的传送，同时还能接受用户的设置请求。运行在Linux之上的FTP服务203，可以响应网络上的FTP i方问请求，向用户^是供文件的上传下载。文件共享 服务进程204也可以向用户提供文件的上传下载。用户的权限管理205负责对用 户的访问进行权限审核。例如当访问者试图对设备的磁盘或Flash存储器进行 "写，，操作时，设备程序会检查用户是否有"写，，的权限，如果用户在最初登陆 时的帐号的权限不足，则要求用户输入具有写权限的帐号，否则写操作被拒绝。 这样就可以滤除掉超权限的访问，确保系统和数据的安全。该设备软件中设有输 入装置驱动206、硬盘驱动207、 USB驱动208、网卡驱动209、 LCD驱动210和 FLASH驱动211等来配合设备硬件的使用。图3为本设备原理结构框图。图中嵌入式微处理器300、网络控制单元301、 USB控制单元302、固定存储单元303、 ^哽盘控制单元304、显示单元305、输入 单元306。本设备的工作原理是网络插口接收网络用户的文件操作访问请求， 嵌入式微处理器300将设备内的硬盘和存储单元内的文件通过网络发送给相应的 访问者。系统由核心部分和外围部分组成，。核心组成有三部分嵌入式微处理器 300和运行在处理器上的程序、网络控制单元301、硬盘控制单元304和硬盘，固 定存储单元303和Flash存储器。此外系统还包括以下提供辅助功能的外围部分 USB控制单元302 、输入单元306和显示单元305。设备的系统软件存储在固定 存储器303内，该所述固定存储器可以是Flash存储器。当系统上电后，系统软 件被调入内存运行。软件首先对设备进行自检，然后加载操作系统，例如加载 Linux才喿作系统，在此过程中，对各个碩/f牛4莫块进行初始化，4吏它们处于Linux 的管理之下。当操作系统正常建立之后，启动HTTP、 FTP和文件共享服务进程， 系统进入服务状态。图4为网络访问本设备工作原理流程图。设备提供三种网络服务，包括HTTP 服务，FTP服务和文件共享服务。当有网络访问时，网络控制器接收网络访问IP 包401,处理器的程序将这些IP包恢复成高层协议并检查这些协议的类型402， 是HTTP、FTP还是文件共享协议。然后调用相应的服务程序来解释访问的内容403。 设备要求用户提供登陆帐号404，这些帐号是设备管理者预先设定的。如果帐号 审查失败，访问被拒绝。如果成功，设备在磁盘和Flash存储器的文件系统内搜 索访问者帐号相应的文件夹并发送给访问者405。此时访问者可以实现在设备磁 盘或Ftash存储器与访问者本地之间的数据交换406。图5为网络访问读操作的流程示意图。首先用户在本设备所在的计算机网络 上的任一计算机的网络浏览器内输入本设备的IP地址和连接协议501例如 ftp: /7192. 168. 1. 123,确定之后，该计算机向本设备发出连接请求。本设备接收 到用户访问请求后会要求用户输入登陆的帐号和密码502。在用户输入之后，设
备进行核查，如果帐号不存在或者密码错误503，设备会拒绝提供服务。而当用户帐号和密码正确时504,用户会接收到设备发来的目标文件夹的列表505。用户 可以进行查看操作。当用户发出了 "读"某个文件时，设备会将该文件通过网络 发送至用户计算机506,用户将其保存在本地计算机507,完成对本设备"读" 文件的操作。图6为处理器处理读操作的流程示意图。首先，设备的网络接口单元接收到 网络用户发送来的访问请求601。 ，i设用户是利用的FTP协议，运行在处理器上 的软件解析出访问的协议602，确认是FTP协议，然后用FTP服务进程解释用户 请求的具体内容。之后设备要求用户用帐号登陆603，在接收到正确的帐号和密 码后605，设备在文件系统中检索该帐号对应的文件夹，并将文件夹内容发往用 户606。当用户发出"读"文件请求607时，设备在磁盘或Flash内检索到该文 件608,并将其发往用户609。当设备要求用户用帐号登陆603,在接收到错误的 帐号和密码后604时，设备会拒绝提供服务。图7为网络访问写操作的流程示意图。首先用户在自己的计算机的IE浏览器 内输入本设备的IP地址和连接协议如ftp: 〃192. 168. 1. 123,确定之后，该计算 机向设备发出请求连接的请求701。设备会要求用户输入登陆的帐号和密码702。 在用户输入完之后，设备检查帐号和密码。如果帐号和密码非法703,则服务被 拒绝。而当帐号和密码正确后704,用户登陆到相应的文件夹下705,当用户发出 保存文件到设备时706,设备检查用户登陆帐号的权限707，如果该帐号拥有"写" 操作的权限711,则设备接受用户的"写"请求。如果用户无该权限708,则被要 求输入拥有该权限的帐号和密码709,若用户输入了拥有该权限的密码，则用户 "写"请求被接受712,否则被拒绝710。当用户的"写"请求,皮接受后，用户可 以将本地文件系统上的文件保存到设备的目标文件夹下713。图8为处理器处理写操作的流程示意图。在这个流程示意图中，用户使用FTP 协议。首先设备的网络接口单元接收到网络用户发送来的访问请求801。运行在 处理器上的软件解析出访问请求的协议是FTP协议802，然后用FTP服务进程解 释用户请求的内容。之后设备要求用户用帐号登陆803。在接收到正确的帐号和 密码805后，设备在文件系统中检索该帐号对应的文件夹806。并将文件夹内容 发往用户计算机。当用户发出"写"请求807后，设备核实用户登陆帐号是否具 有"写"操作权限808,如果用户没有"写，，权限809，则要求用户输入具有"写，， 权限的帐号810。当用户的登陆帐号具有"写"权限后81i,设备接收用户发来的 文件812，并将其保存在目标文件夹下813,当设备要求用户用帐号登陆803时， 如果用户输入的帐号不存在或者密码错误804，设备将禁止用户的访问请求；当
设备要求用户输入有"写"权限的帐号和密码810时，如果用户输入的帐号不存在或者密码错误814,设备也将禁止用户的请求。图9显示了一个设备管理者在设备上创建一个新的FTP帐号的流程示意图。 首先，用户需要在设备所在计算机网络上的一台计算机上利用web浏览器打开设 备的web页面，以管理员的巾艮号登陆901。然后用户创建一个新的巾艮号名902，然 后输入该帐号对应的密码，接下来创建一个新的文件夹903,将该帐号和该文件 夹相关联。随后，设置该帐号的权限和该帐号对其他文件夹的管理权限904。接 着设置该帐号对应的服务协议是FTP协议905。接下来设置该帐号对应的磁盘配 置906，例如该帐号对应存储区域的的大小。设置完成之后，刷新系统，使设置 生效907。网络访问者即可利用该帐号登陆FTP服务了 。
权利要求
1.一种网络附接存储设备，包括按键输入装置(180)、用以显示系统信息和运行状态的显示板(190)和实现与其它设备通信的USB控制单元(130)；其特征在于还包括分别与所述输入装置(180)、显示板(190)和USB控制单元(130)连接的嵌入式微处理器(100)；该嵌入式微处理器(100)作为网络设备的主控单元，取代传统的NAS(Network Attached Storage网络附接存储)中的存储服务器；与所述嵌入式微处理器(100)连接的网络接口芯片(110)和多用硬盘控制器(160)安装在电路板上；以及与所述嵌入式微处理器(100)连接的固定存储器(150)；该固定存储器用以保存系统软件和用户提交的数据信息；所述系统软件经前述嵌入式处理器(100)运行，以协调网络附接存储设备内各子单元的运行。
2. 根据权利要求1所述的网络附接存储设备，其特征在于所述USB接口 单元(130)在嵌入式处理器(100)的控制下完成对外界USB设备的通信，还 包括与所述USB接口单元连接的标准USB插口 (140)，该USB插口可支持连接 USB主设备和从设备。
3. 根据权利要求1所述的网络附接存储设备 网络接口单元(no)连接的网络插口 (120)。
4. 根据权利要求3所述的网络附接存储设备 是RJ45插口。
5. 根据权利要求1所述的网络附接存储设备 持网络共享、FTP、 HTTP等服务。
6. 根据权利要求5所述的网络附接存储设备，其特征在于所述HTTP服 务程序不仅能提供普通文件的传送，同时还能接受用户的设置请求。
7. 根据权利要求1所述网络附接存储设备，其特征在于该设备运行中设 有权限管理进程，负责对用户的访问进行权限审核，可滤除掉超权限的访问。
8. 根据权利要求1所述网络附接存储设备，其特征在于通过所述嵌入式 微处理器(100)控制协调硬盘驱动进程，负责对硬盘的硬件进行管理和操作。
9. 根据权利要求1所述网络附接存储设备，其特征在于所述多用硬盘控
10. 根据权利要求1所述网络附接存储设备，其特征在于通过所述嵌入 式微处理器(100)控制协调网络驱动进程，负责对网络接口单元进行初始化和操作。，其特征在于: ,其特征在于: ，其特征在于:还包括与所述 所述网络插口 该设备能够支
全文摘要
一种用于计算机网络与存储领域的网络存储设备。该设备包括分别与所述输入装置、显示板和USB控制单元连接的嵌入式微处理器，其中该嵌入式微处理器作为网络设备的主控单元，取代传统的NAS(Network Attached Storage网络附接存储)中的存储服务器；与嵌入式微处理器连接的网络接口芯片和多用硬盘控制器安装在电路板上；以及与嵌入式微处理器连接的固定存储器，该固定存储器用以保存系统软件和用户提交的数据信息；系统软件经前述嵌入式微处理器运行，以协调网络附接存储设备内各子单元的运行。该设备价格低廉、体积小巧、便于多人同时访问使用、而且设备方便携带。
文档编号H04L29/00GK101163128SQ20061006307
公开日2008年4月16日 申请日期2006年10月13日 优先权日2006年10月13日
发明者李付忠 申请人:贾 波