CN201332402Y

CN201332402Y - 一种基于嵌入式Linux的家庭下载服务器

Info

Publication number: CN201332402Y
Application number: CNU2008201360362U
Authority: CN
Inventors: 丁香乾; 王鲁升; 郑海勇; 王晓东; 刘海龙; 丁英姿; 柳圣杰; 陈和平; 徐春红; 孔陆
Original assignee: Ocean University of China
Current assignee: Ocean University of China
Priority date: 2008-09-26
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2018-09-26

Abstract

一种基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，涉及下载服务器，包括硬件部分和软件部分，其特征在于：所说的硬件部分包括设有电源接口和至少2个网络接口的硬件板，其中一个网络接口通过网线及网络设备连通互联网资源，另一个网络接口通过网线及网络设备连通PC客户端，所说的网络设备是指交换机或路由器，所说的硬件板包括主控制器模块、网络模块以及存储模块。本实用新型所述的基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，体积小，能支持多协议，下载稳定，扩展性强，可以极低的能耗进行网络下载及存储管理，支持多协议多任务并行下载，并可以提供家庭网络代理服务。

Description

一种基于嵌入式Linux的家庭下载服务器

技术领域

本实用新型涉及下载服务器，具体的说是一种基于嵌入式Linux的家庭下载服务器。

背景技术

目前家庭用户多依赖于普通计算机从网络下载，有功耗高、占用系统资源大、稳定性差、噪音大等缺点，并且普通计算机体积大，占用较多家庭空间；目前市场上不存在用户管理界面完善、支持多协议、下载稳定、有很强扩展性的专用嵌入式下载设备，最多是带有简单下载功能的网络存储器(NAS)或者路由器，下载功能单一，基本是个摆设，且支持的文件系统格式有限，适用范围窄。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，体积小，能支持多协议，下载稳定，扩展性强，可以极低的能耗进行网络下载及存储管理，支持多协议多任务并行下载，并可以提供家庭网络代理服务。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，包括硬件部分和软件部分，其特征在于：所说的硬件部分包括设有电源接口和至少2个网络接口的硬件板，其中一个网络接口通过网线及网络设备连通互联网资源，另一个网络接口通过网线及网络设备连通PC客户端，所说的网络设备是指交换机或路由器，所说的硬件板包括主控制器模块、网络模块以及存储模块。

在上述技术方案的基础上，主控制器模块包括嵌入式处理器、存储芯片、内存单元和调试接口，存储芯片、内存单元和调试接口分别通过数据线和嵌入式处理器连接；网络模块包括以太网控制芯片、交换机芯片、无线网络扩展插槽MiniPCI，以太网控制芯片、交换机芯片、无线网络扩展插槽MiniPCI分别通过数据线和嵌入式处理器连接，以太网控制芯片通过数据线和WAN接口连接，交换机芯片通过数据线和4个LAN接口连接，无线网络扩展插槽MiniPCI通过数据线和预留的天线接口连接；存储模块包括至少两个SATA接口和一个由内置硬盘托架固定的内置硬盘，两个SATA接口分别通过数据线和嵌入式处理器连接，内置硬盘通过SATA数据线和SATA接口连接。

在上述技术方案的基础上，所说的嵌入式处理器的型号为SL3512，所说的存储芯片为16M的Nor Flash，型号为S29GL512N，所说的内存单元为64M的SDRAM，型号为EOREX，所说的调试接口为20针标准JTAG调试接口。

在上述技术方案的基础上，存储模块还包括至少一个通过数据线和嵌入式处理器连接的USB2.0接口。

在上述技术方案的基础上，存储模块设有两个分别通过数据线和嵌入式处理器连接的USB2.0接口，两个USB接口1个为USB Host接口，另1个为USB Slave接口。

在上述技术方案的基础上，所说的WAN接口是10M/100M以太网接口。

在上述技术方案的基础上，存储芯片内固化有Linux操作系统的Bootloader、Linux系统内核、只读文件系统和板载软件。

在上述技术方案的基础上，所说的板载软件包括客户端管理软件和服务器端软件，客户端管理软件包括资源存储管理客户端、浏览器、下载管理客户端三个模块；服务器端软件包括以下模块：FTP服务器、Samba服务器、下载软件服务器端、CGI程序+HTML页面、系统管理进程、数据库mysql、Thttpd服务器、Shell、C函数库；Samba服务器模块和资源存储管理客户端模块之间交换数据，CGI程序+HTML页面模块和浏览器模块之间交换数据，下载软件服务器端模块和下载管理客户端模块之间交换数据。

本实用新型的有益效果是：该设备能以极低(小于5W)的能耗通过互联网下载各种格式的文件，支持多种下载协议(eMule、BT、soulseek等多种P2P协议)和可扩展的下载软件。解决了传统方式下依赖普通计算机下载而出现的功耗高、占用系统资源大、噪音污染、空间浪费等问题。并且该设备可以和高清播放机有效的结合，打造家庭高清影库。同时，由于本设备采用嵌入式Linux作为其操作系统，所以成本低廉，稳定高效。

附图说明

本实用新型有如下附图：

图1本实用新型的系统框架示意图

图2本实用新型的硬件板结构示意图

图3本实用新型的软件结构示意图

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型所述的基于嵌入式Linux的家庭下载服务器的系统框架示意图，包括硬件部分和软件部分，所说的硬件部分包括设有电源接口和至少2个网络接口的硬件板，其中一个网络接口通过网线及网络设备连通互联网资源，另一个网络接口通过网线及网络设备连通PC客户端，所说的网络设备是指交换机或路由器，所说的硬件板包括主控制器模块、网络模块以及存储模块。

本实用新型重点突出模块化功能，包括硬件和软件的模块化。硬件模块化：硬件外设可定制，板卡、硬盘可插拔，系统平台以嵌入式微处理器ARM9为核心最小系统，可根据需要扩展外部设备。软件模块化主要是：Linux内核可裁减、功能可裁减、提供给用户的是封装好的模块化的应用程序。模块层次结构清晰，模块组件功能独立，因此每个模块都可独立改动，从而使系统开发、维护和升级都非常方便。

图2为本实用新型的硬件板结构示意图，所说的硬件板包括主控制器模块、网络模块以及存储模块，主控制器模块包括嵌入式处理器、存储芯片、内存单元和调试接口，存储芯片、内存单元和调试接口分别通过数据线和嵌入式处理器连接，所说的嵌入式处理器的型号为SL3512，所说的存储芯片为16M的Nor Flash，型号为S29GL512N，所说的内存单元为64M的SDRAM，型号为EOREX，所说的调试接口为20针标准JTAG调试接口，用于烧写FLASH和调试程序。SL3512嵌入式处理器是Storm Semiconductor公司产品，在本实用新型中负责下载服务器的整体调度，是整个系统的核心，SL3512可通过控制总线、地址总线和数据总线参与外围设备的控制。SL3512嵌入式处理器是一款基于ARM920T核心的32位微控制器，它的优势主要是用作基于互联网的应用系统，可满足Network Attached Storage(NAS)，家庭网关等多种网络应用。存储芯片用于存储(固化)Linux操作系统的Bootloader、Linux系统内核、只读文件系统和板载软件；内存单元是供操作系统运行时直接与嵌入式处理器交换数据使用。

网络模块包括以太网控制芯片、交换机芯片、无线网络扩展插槽MiniPCI，以太网控制芯片、交换机芯片、无线网络扩展插槽MiniPCI分别通过数据线和嵌入式处理器连接，以太网控制芯片通过数据线和WAN接口连接，交换机芯片通过数据线和4个LAN接口连接，无线网络扩展插槽MiniPCI通过数据线和预留的天线接口连接，可以非常方便地将下载服务器扩展为无线网络。

存储模块包括至少两个SATA接口和一个由内置硬盘托架固定的内置硬盘，两个SATA接口分别通过数据线和嵌入式处理器连接，内置硬盘通过SATA数据线和SATA接口连接，存储模块还可以包括至少一个通过数据线和嵌入式处理器连接的USB2.0接口。本实用新型的存储模块可以同时挂接2块SATA硬盘以便构建磁盘冗余系统，通过USB2.0接口还可以支持具有USB接口的移动存储设备接入，所说的USB接口可以为1个USB Host接口和1个USB Slave接口。

所说的WAN接口是10M/100M以太网接口，WAN接口连接到以太网控制芯片，用于通过网线及网络设备连通互联网资源；4个LAN接口可以独立设置，也可以选用一个4口交换机网络接口，LAN口连接到交换机芯片，用于通过网线及网络设备连通PC客户端，即：构建局域网。

在上述技术方案的基础上，图3为本实用新型的软件结构图，所说的板载软件包括客户端管理软件和服务器端软件，客户端管理软件包括资源存储管理客户端、浏览器、下载管理客户端三个模块；服务器端软件包括以下模块：FTP服务器、Samba服务器、下载软件服务器端、CGI程序+HTML页面、系统管理进程、数据库mysql、Thttpd服务器、Shell、C函数库；Samba服务器模块和资源存储管理客户端模块之间交换数据，CGI程序+HTML页面模块和浏览器模块之间交换数据，下载软件服务器端模块和下载管理客户端模块之间交换数据。不同层次的软件模块组成了整个系统的软件架构，该设备的软件体系结构包括嵌入式Linux操作系统内核模块层、应用组件模块层、应用数据库层、服务器组件模块层、PC客户端应用程序五个不同层次、相互关联的模块。在这五个层次中包含了多个系统和应用软件，其中CGI程序、html页面、以及PC客户端的应用程序可以根据需要自己编写，其余的包括Linux内核、Thttpd服务器、数据库mysql、Samba服务器和下载工具等均可采用开源软件，根据实际需要，将开源软件的功能裁剪和编译后即可集成到本实用新型之中。操作系统之所以采用Linux，是因为Linux作为一种优秀的操作系统，近几年在嵌入式领域异军突起，成了最有潜力的嵌入式操作系统。突出的一个优点就是免版税和开放源码，另外它可应用于多种硬件平台，具有良好的移植性、高的可靠性、优秀的网络功能、完备的文件系统以及丰富的API，为嵌入式网关提供了强大的软件支持。

第一层嵌入式Linux操作系统内核模块层，由板级支持包、进程调度系统、文件系统、存储系统、设备系统和网络系统组成。采用开放源码的嵌入式Linux操作系统，根据硬件系统平台修改其板级支持包中的相关驱动程序，配置和编译成小型嵌入式Linux操作系统内核，位于硬件系统平台上Flash存储器的Linux内核存储区中；

第二层操作系统和应用组件模块层，由Shell、C函数库等组成。该层部署在根文件系统的目录下；

第三层为系统管理进程和数据库层。系统管理进程从数据库中获取配置信息，然后调用相应的程序实现对系统和网络的配置。数据库是由系统参数库、默认参数库和日志数据库组成，作为应用程序配置的专用数据库，在硬件系统平台硬盘存储器中专门开辟一个数据存储区作为其存储空间；

第四层为应用程序模块层，位于硬件系统上的服务器端软件，包括：

1、板载Samba服务器，为PC客户端提供共享磁盘；

2、服务器端下载软件，PC端通过下载管理客户端软件实现对下载软件的管理；

3、Web管理服务器端软件，由Thttpd服务器、CGI程序、html页面组成的服务器系统。Thttpd是一款嵌入式WEB服务器，其配置是以文件的形式提供，它支持CGI程序，并且源代码开放、性能高。CGI程序在Linux操作系统上的服务器上运行，它被用来解释处理浏览器端的输入信息，并在服务器产生相应的处理，或将相应的信息反馈给浏览器。这样就实现了硬件与用户的交互。

第五层为PC客户端应用程序，它们位于普通的PC客户端上，通过TCP/IP协议与硬件进行通信，实现系统的设置和管理。功能包括：PC客户端配置、网络和服务器设置、下载管理、存储管理。其中网络和服务器设置功能采用B/S架构，其余部分采用C/S架构。详细描述如下：

1、网络和服务器设置。与系统构成B/S架构，具有可视化的操作界面，采用WEB方式，用户只要有一台安装浏览器的计算机即可随时随地访问。其功能包括：网络管理、服务器管理、存储器管理和日志管理等功能。

2、数字资源存储管理。与系统构成C/S架构。通过在PC端安装配套开发的资源存储管理软件，与板载Samba服务器进行通信，实现对硬件服务器共享磁盘的文件管理。本资源存储管理软件为绿色安装，它提供两种导航界面，操作简单易用，可以非常方便地实现对下载资源的管理和使用。

3、下载管理。与系统构成C/S架构，通过下载客户端管理程序，实现在PC客户端对BT，电驴等多种协议的下载管理。

4、客户端参数配置。包括当前Server端的IP地址、默认使用浏览器、界面设置等。

上述几部分均为单独的软件模块，最后通过软件统一管理框架，将分散的软件集中管理起来。框架的GUI界面简洁大方、时尚感强、支持透明度调整和动画效果。

Claims

1.一种基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，包括硬件部分和软件部分，其特征在于：所说的硬件部分包括设有电源接口和至少2个网络接口的硬件板，其中一个网络接口通过网线及网络设备连通互联网资源，另一个网络接口通过网线及网络设备连通PC客户端，所说的网络设备是指交换机或路由器，所说的硬件板包括主控制器模块、网络模块以及存储模块。

2.如权利要求1所述的基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，其特征在于：主控制器模块包括嵌入式处理器、存储芯片、内存单元和调试接口，存储芯片、内存单元和调试接口分别通过数据线和嵌入式处理器连接；网络模块包括以太网控制芯片、交换机芯片、无线网络扩展插槽MiniPCI，以太网控制芯片、交换机芯片、无线网络扩展插槽MiniPCI分别通过数据线和嵌入式处理器连接，以太网控制芯片通过数据线和WAN接口连接，交换机芯片通过数据线和4个LAN接口连接，无线网络扩展插槽MiniPCI通过数据线和预留的天线接口连接；存储模块包括至少两个SATA接口和一个由内置硬盘托架固定的内置硬盘，两个SATA接口分别通过数据线和嵌入式处理器连接，内置硬盘通过SATA数据线和SATA接口连接。

3.如权利要求2所述的基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，其特征在于：所说的嵌入式处理器的型号为SL3512，所说的存储芯片为16M的Nor Flash，型号为S29GL512N，所说的内存单元为64M的SDRAM，型号为EOREX，所说的调试接口为20针标准JTAG调试接口。

4.如权利要求2或3所述的基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，其特征在于：存储模块还包括至少一个通过数据线和嵌入式处理器连接的USB2.0接口。

5.如权利要求4所述的基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，其特征在于：存储模块设有两个分别通过数据线和嵌入式处理器连接的USB2.0接口，两个USB接口1个为USB Host接口，另1个为USBSlave接口。

6.如权利要求2或3所述的基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，其特征在于：所说的WAN接口是10M/100M以太网接口。

7.如权利要求4所述的基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，其特征在于：所说的WAN接口是10M/100M以太网接口。

8.如权利要求5所述的基于嵌入式Linux的家庭下载服务器，其特征在于：所说的WAN接口是10M/100M以太网接口。