CN102164173B - 一种大容量网络电子存储的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大容量网络电子存储装置，主要解决现有技术的基于闪存为介质的存储技术在接口方面缺乏通用性，存在存储容量小、可扩展性差的缺点。该装置主要由安装在通信母板上的一块管理板和数块存储板组成，管理板的网络接口单元为双冗余网络接口，包括主网络接口和备用网络接口，这两种网络接口能够实时切换，作为该装置与用户进行数据信息交互的接口，用于存储数据的存储板以闪存为存储介质，每一个存储板的存储容量为800GB。利用该装置可完成网络电子存储、网络电子下载和存储空间参数操作。本发明具有数据信息传输实时可靠性高、接口简单、存储容量大、可扩展性好的优点，可用于海上大型舰船监控系统中存储数据。

Description

一种大容量网络电子存储的方法

技术领域

本发明属于一种网络存储技术领域，特别涉及基于闪存的一种大容量网络电子存储器，可用于海上大型舰船监控系统中对大量视频等各种数据的存储。 

背景技术

随着航空航天技术的发展，特别是海军舰船技术的迅速发展，无论是星载还是舰载测量监控技术，各种摄像设备记录的数字图像都迫切需要一种容量大、存取速率高、体积小、重量轻以及耗电省的记录设备。 

“闪存”是目前一种主流的数据存储介质，其最主要的好处在于省电、具有较小的体积、抗震性高与可靠度佳的优点。市场上的USB存储盘、MP3播放器与记忆卡等绝大部分都是以闪存作为储存的介质。由于早期闪存的成本太高、供货量不稳定、传输速率慢与容量低等问题，闪存作为大容量存储介质还未广泛应用，但随着制造闪存的供货商不断的投入开发与增加产能，利用更先进的技术，使得闪存的容量一直不断的持续增加，价格也渐渐合理化，闪存不再只局限在小型的移动存储装置上。 

现有的网络存储技术主要以传统的硬盘为存储介质，采用传统的单网络传输接口接收发送数据信息。以传统的硬盘为存储介质尽管可以实现大容量存储，但其成本高昂、体积庞大并且抗震性较差，无法在星载舰载等较恶劣的环境中工作。闪存的出现可以很好地解决这一问题，近年来也出现了基于闪存的存储技术，但其在接口方面缺乏通用性，存在存储容量小、可扩展性差的缺点。在数据信息快速增长的时代，对于星载或是舰载等特殊应用场合，其数据信息量所要求的容量需求会达到TB级别，而目前以闪存为介质的存储器架构方式只能应用在低数量的闪存记忆体系统，不能满足上述场合所要求的高密度大容量存储需求。特别是在采用传统的单网络传输接口来接收需要被存储的数据信息时，一旦网络出现故障，一些重要数据信息不能被实时可靠地被接收，造成重要数据信息的丢失，不能满足海上大型舰船监控系统所要求数据信息实时可靠的高速率存储。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种大容量网络电子存储装置，以提高存储容量和数据实时存储的可靠性，满足海上大型舰船监控系统的高速率存储要求。 

本实现上述目的，本发明的网络电子存储装置，包括：管理板、存储板和通信母板，其中：管理板包括网络接口单元和系统控制单元，该系统控制单元通过网络接口单元与外界进行交互，通过板卡连接器与存储板互连控制存储板的操作；存储板，包括存储单元和文件管理单元，该存储单元以闪存为介质存储数据信息，该文件管理单元通过板卡连接器与管理板互连，通过解析并执行系统命令对存储单元进行坏块区检测、存储数据管理、读取数据管理、存储空间整理和存储空间擦除操作；所述的存储板包括Z个，分别连接在管理板的两边，每边数量为Z/2，Z的数值根据所需要的存储空间确定；整个装置的存储深度为800*ZGB。 

所述的网络接口单元为双冗余网络接口，该双冗余网络接口分包括主网络接口和备用网络接口，这两种网络接口能够实时切换，且切换时间小于5ms。 

所述的主网络接口和备用网络接口使用同一个IP地址，且该IP地址能动态修改。 

所述的系统控制单元，包括： 

数据转发模块，用于控制7路网络数据信息同时进行写操作，每路网络数据信息写入一块指定的存储板，每块存储板对应一路网络数据信息的写入操作； 

FTP控制模块，用于发送控制文件操作，该文件操作包括对存储空间的文件下载、复制、剪切和删除； 

存储空间管理模块，用于发送存储板的操作命令，该操作命令包括获取总存储空间参数、获取剩余存储空间参数以及存储板空间的整理与擦除。 

所述的管理板与存储板通过板卡连接器安装于通信母板上，管理板位于母板中央，存储板在管理板两边的位置可调。 

利用本发明装置可完成网络电子存储、网络电子下载、存储空间操作和存储空间参数获取操作。 

(一)利用本发明装置进行网络电子存储的方法，包括如下步骤： 

(1)将网络电子存储装置置于网络信息的有效控制范围内，建立有效的网络链路； 

(2)用户端通过有效的网络链路向管理板发送存储命令，管理板解析并发送存储命令给指定的存储板； 

(3)管理板通过网络链路接收数据信息，并将接收到的数据信息转发给用户指定的存储板的文件管理单元，文件管理单元执行数据信息的存储操作； 

(4)用户端在数据传送完成之后向管理板发送结束存储操作命令，管理板解析并发送结束存储命令给存储板的文件管理单元，生成存储文件。 

(二)利用本发明装置进行网络电子下载的方法，包括如下步骤： 

1)将网络电子存储装置置于网络信息的有效控制范围内，建立有效的网络链路； 

2)用户端通过有效的网络链路向管理板发送链接请求，并提供有效的用户登录信息，管理板判断是否有用户正在进行存储或下载操作，如果没有则验证用户登录信息，允许用户登录，否则拒绝新用户操作； 

3)用户端通过有效的网络链路向管理板发送下载文件命令，管理板解析并发送下载命令给存储板的文件管理单元； 

4)存储板的文件管理单元从存储单元读取数据信息，回送给管理板，管理板通过有效的网络链路发送给要求下载数据信息的用户； 

5)数据信息下载完成，用户退出登录。 

(三)利用本发明装置进行存储空间操作的方法，包括如下步骤： 

(a)将网络电子存储装置置于网络信息的有效控制范围内，建立有效的网络链路； 

(b)用户端通过有效的网络链路向管理板发送存储空间操作命令，管理板解析并发送相应的操作命令到存储板的文件管理单元； 

(c)文件管理单元执行存储空间操作命令，该存储空间操作命令包括存储空间的整理和擦除操作。 

(四)利用本发明装置进行存储空间参数获取的方法，包括如下步骤： 

a)将网络电子存储装置置于网络信息的有效控制范围内，建立有效的网络链路； 

b)用户端通过有效的网络链路向管理板发送存储空间参数获取命令，管理板解析并发送相应的操作命令到存储板的文件管理单元； 

c)文件管理单元读取存储空间参数并发送给管理板，管理板通过有效的网络链路将存储空间信息发送给用户端。 

本发明具有如下优点： 

本发明的管理板由于采用双冗余网络接口单元进行数据信息交互，能很好的满足数据信息实时性的要求，弥补了现有单网络接口技术接收发送数据信息实时可靠性差的缺点。 

本发明存储板由于采用以闪存为存储介质实现大容量存储，具有体积小、接口简单、可扩展性好、抗震性能好的优点，能够很好的在恶劣环境中工作，弥补了现有的以传统的硬盘为存储介质的网络存储技术成本高昂、体积庞大并且抗震性较差，无法在星载舰载等较恶劣的环境中工作的缺点。 

本发明装置由于采用管理板和存储板分离结构，在扩展存储容量时，管理板作为装置的外部接口部分已经确定，只需要对存储板数量进行扩展，使存储容量的扩展更加简单方便，并且不会给用户的使用带来不便 

本发明装置由于能够进行网络电子存储、网络电子下载、存储空间操作和存储空间参数获取操作，为远程用户使用提供了方便，网络用户可以像使用本地存储空间一样进行操作。 

附图说明

图1为本发明的结构框图； 

图2为存储板的结构框图； 

图3为网络电子存储操作流程示意图； 

图4为网络电子下载操作流程示意图； 

图5为存储空间操作流程示意图； 

图6为存储空间参数获取流程示意图。 

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步说明 

参照图1，本发明大容量网络电子存储装置包括管理板、存储板和通信母板。其中： 

管理板，包括网络接口单元和系统控制单元。该网络接口单元，采用为双冗余网络接口，它包括主网络接口和备用网络接口，主网络接口和备用网络接口使用同一个能够动态修改IP地址；双冗余网络接口实时检测当前网络状态，若当前网络链路不能满足使用要求，则实时切换到另一网络链路，切换时间小于5ms，网络链路的切换不会影响数据信息的传输。该系统控制单元，包括数据转发模块、FTP控制模块和存储空间管理模块，数据转发模块用于将需要存储到存储板的数据转发到用户指定存储板的文件管理单元，FTP控制模块用于对存储空间的文件进行包括下载、复制、剪切和删除的操作，存储空间管理模块用于发送包括获取总存储空间参数、获取剩余存储空间参数以及存储板空间的整理与擦除的存储板操作命令。 

存储板，该装置存储板数目为结构相同的Z个，Z的数值根据所需要的存储空间确定，整个装置的存储深度为800*ZGB，这里取Z＝10为例。每一个存储板的结构如图2所示，它包括文件管理单元和存储单元，该文件管理单元连接控制存储单元，用于解析并执行系统命令和对存储单元进行坏块区检测、存储数据管理、读取数据管 理、存储空间整理和存储空间擦除操作，该存储单元用于保存数据信息。 

通信母板，作为管理板和存储板的连接件，将管理板接线分成10路分别连接每一个存储板，为管理板和存储板之间提供通信线路。该管理板通过双冗余网络接口与用户交互信息，管理板与存储板通过板卡连接器安装于通信母板上，管理板通过通信母板与每一个存储板互接，管理板位于通信母板中央，存储板在管理板两边的位置可调。 

参照图3，利用本发明网络电子存储装置进行网络电子存储操作，其步骤包括如下： 

步骤一，将用户端和网络电子存储装置置于有效的网络范围，设置有效的用户端IP地址，给网络电子存储装置上电，用户端向网络电子存储装置发送链接请求，网络电子存储装置收到用户端链接请求，建立网络链路； 

步骤二，网络电子存储装置的管理板等待接收用户端存储操作命令，管理板收到用户端存储操作命令后向存储板发送存储操作命令； 

步骤三，网络电子存储装置的存储板接收到存储操作命令后建立数据传输链路，开始将数据信息存储到用户指定的存储板； 

步骤四，数据信息传输完成，用户端向管理板发送结束存储操作命令，管理板解析并向存储板发送结束存储操作命令，保存文件，完成存储操作。 

参照图4，利用本发明网络电子存储装置进行网络电子下载操作，其步骤包括如下： 

步骤1，将用户端和网络电子存储装置置于有效的网络范围，设置有效的用户端IP地址，给网络电子存储装置上电，用户端向网络电子存储装置发送链接请求； 

步骤2，网络电子存储装置收到用户端链接请求，判断是否正在进行存储操作或已有其他用户登陆，如果没有则建立与用户端的网络连接； 

步骤3，用户端给网络电子存储器发送用户登录信息，包括用户名和密码，管理板收到用户登陆信息，验证用户登录信息合法后，进入用户操作界面； 

步骤4，用户端发送下载操作命令给网络电子存储器的管理板，管理板解析用户操作命令发送给存储板的文件管理单元，文件管理单元解析并执行下载操作命令，读取用户要求数据信息，通过控制总线发送给管理板，管理板通过双冗余网络接口给用户端传送数据信息； 

步骤5，数据信息传输完成，退出用户登陆。 

参照图5，利用本发明网络电子存储装置进行存储空间操作，其步骤包括如下： 

步骤a，将用户端和网络电子存储装置置于有效的网络范围，设置有效的用户端IP地址，给网络电子存储装置上电，用户端向网络电子存储装置发送链接请求，网络电子存储装置收到用户端链接请求，建立网络链路； 

步骤b，用户端给网络电子存储装置的管理板发送擦除整理操作命令，管理板解析并向存储板的文件管理单元发送用户操作命令； 

步骤c，存储板的文件管理单元解析用户操作命令，执行用户操作命令。 

参照图6，利用本发明网络电子存储装置进行存储空间参数获取操作，其步骤包括如下： 

第一步，将用户端和网络电子存储装置置于有效的网络范围，设置有效的用户端IP地址，给网络电子存储装置上电，用户端向网络电子存储装置发送链接请求，网络电子存储装置收到用户端链接请求，建立网络链路； 

第二步，用户端给网络电子存储装置的管理板发送存储空间参数获取操作命令，管理板解析并向存储板的文件管理单元发送用户操作命令； 

第三步，存储板的文件管理单元解析用户命令，给管理板回送用户要求的存储空间信息，管理板通过双冗余网络接口给用户端传送存储空间参数信息。 

Claims (1)

1.一种大容量网络电子存储的方法，包括如下步骤：

(1)将网络电子存储装置置于网络信息的有效控制范围内，建立有效的网络链路，

所述网络电子存储装置，包括管理板、存储板和通信母板，其中：

管理板，包括网络接口单元和系统控制单元，该系统控制单元通过网络接口单元与外界进行交互，通过通信母板与存储板互连控制存储板的操作；

存储板，包括存储单元和文件管理单元，该存储单元以闪存为介质存储数据信息，该文件管理单元通过通信母板与管理板互连，通过解析并执行系统命令对存储单元进行坏块区检测、存储数据管理、读取数据管理、存储空间整理和存储空间擦除操作，该存储板包括Z个，分别连接在管理板的两边，每边数量为Z/2，Z的数值根据所需要的存储空间确定；

整个装置的存储深度为800*ZGB；

(2)用户端通过有效的网络链路向管理板发送存储命令，管理板解析并发送存储命令给指定的存储板；

(3)管理板通过网络链路接收数据信息，并将接收到的数据信息转发给用户指定的存储板的文件管理单元，文件管理单元执行数据信息的存储操作；

(4)用户端在数据传送完成之后向管理板发送结束存储操作命令，管理板解析并发送结束存储命令给存储板的文件管理单元，生成存储文件。

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