来源：单片机及嵌入式系统应用 作者：中南大学 史军勇 赵跃龙

    摘 要：提出一种新型的智能网络磁盘存储技术，适用于tcp／ip通信网络。该技术可有效地解决存储设备单点失效问题，提高了数据吞吐率，易于扩展磁盘容量。结合嵌八式技术的发展，详细讨论智能网络磁盘的数据访问模块的软件结构和关键技术，并通过在s3c44box-p.htm" target="_blank" title="s3c44box货源和pdf资料">s3c44box-p.htm" target="_blank" title="s3c44box货源和pdf资料">s3c44box开发板上移植uciinux操作系统和开发应用软件，实现智能网络磁盘的数据访问功能。

    关键词：网络磁盘 arm s3c44box-p.htm" target="_blank" title="s3c44box货源和pdf资料">s3c44box-p.htm" target="_blank" title="s3c44box货源和pdf资料">s3c44box uclinux

    引 言

    在过去的20年里，存储系统的发展速度一直较慢。尽管ide技术、scsi技术的发展提供了更有效的数据传输、更快的磁盘驱动和更大的磁盘容量，但是存储系统仍然是作为服务器的附属设备，没有摆脱服务器／存储系统的模式，服务器单点失效及瓶颈问题依然存在。吉比特以太网和fibre channel技术的出现，使服务器和存储系统作为对等的实体存在于网络上成为可能，存储系统不再依附于服务器，服务器的失效不会导致对存储系统上数据访问的失效。

    所谓的智能网络磁盘1nd(intelligent networkdisk)，不是直接连在个人计算机上，而是通过网络接口连接在网络上，用户可通过文件属性来访问文件数据。智能网络磁盘向用户提供统一的接口，利用元数据为用户提供面向集合的数据视图。在物理上，同一集合的数据可能分布在不同的智能网络磁盘上。存储时根据元数据决定数据的存储位置；响应数据访问请求根据所存储的元数据定位数据的具体存储位置，然后向用户发送数据。智能网络磁盘可以分为系统软件和应用软件两大部分；系统软件包括tcp／ip协议栈、文件系统、驱动程序等几个部分。应用软件包括数据访问模块、数据定位模块、元数据管理模块及数据缓存模块等。数据访问模块经过虚拟文件系统访问存储在存储介质上的数据；数据定位模块根据元数据定位数据具体的存放位置；元数据管理模块负责元数据的有效性；数据缓存模块提供访问数据的缓存机制。企业通过使用智能网络磁盘，既可以提高企业内部公共数据存储空间，方便数据共享和管理，又可以减少为了增加存储空间而增加服务器所花费的代价；另一方面，企业可以减少每台个人计算机的存储空间，加大智能网络磁盘的空间或数量，从整体上降低企业为存储所花费的代价。

    下面详细介绍智能网络磁盘的数据访问模块及系统软件部分。

    1 硬件设计

    智能网络磁盘硬件设计的核心是samsung公司的s3c44box-p.htm" target="_blank" title="s3c44box货源和pdf资料">s3c44box-p.htm" target="_blank" title="s3c44box货源和pdf资料">s3c44box微处理器。s3c44box-p.htm" target="_blank" title="s3c44box货源和pdf资料">s3c44box-p.htm" target="_blank" title="s3c44box货源和pdf资料">s3c44box微处理器主频为66 mhz，采用arm7tdmi内核，支持16位的thumb指令集和32位的arm指令集；支持8个32 mb的存储体地址空间。为了降低成本，sac44box提供了丰富的片上设备，包括8 kb cache、sram、lcd控制器、2通道uart、4通