智能网络磁盘（ind）中嵌入式系统的研究和设计

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1、摘要+经过30多年的发展，计算机存储技术领域内已先后出现了DAS、NAS和SAN等存储架构。DAS、NAS存储方案均存在单点故障与性能瓶颈现象，SAN的出现极大地推动了数据整合在企业范围内的广泛应用，但是，SAN架构也存在不足之处，主要是由于光纤通道技术的一些原因和缺少对现有网络的直接支持。这就对存储架构提出了新的挑战。在本文提出的智能网络磁盘(IND⋯IntelligentNetworkDisk)存储模型中，所有IND和客户端、服务器端分离，组成一个群体直接通过网络连接设备连接到以太网中。该存储群体，对外部的

2、用户访问来说，它是一个单一的存储体，对外只有一个访问地址，该群体内部，则是由多个IND组成，它们相互协作完成统一的工作。每个IND通过一个接口与网络相连，这样，网络上的用户可以通过接口访问IND上的文件。在这个架构中，很多的功能都是通过接口来实现的，所以，接口就成了本文的研究重点。论文首先概述了嵌入式系统的概念、发展现状以及发展前景，IND的接口进行硬件选型，选择S3C44BOX作为嵌入式微处理器。然后介绍了几款常用的嵌入式操作系统，并针对智能网络磁盘的需求选择uCLinux作为嵌入式操作系统。接着对嵌入式uC

3、Linux进行了详细的分析，包括对嵌入式uCLinux内核进行分析和对uCLintLx的启动过程进行了研究分析，并给出了uCLinux内核的裁剪方法。uCLinux的移植是本文的重点之一，在进行uCLinux的移植之前必须建立宿主机一开发板交叉编译环境，然后再进行BootLoader的移植和uCLinux的移植。本文最后重点对智能网络磁盘分布式文件系统(INDDFS)进行了研究。本文的研究与设计克服了传统存储方案存在的性能瓶颈与单故障问题，提出了一个全新的IND存储系统体系结构，构建了IND存储系统硬件平台和嵌

4、入式操作系统平台，为更进一步的研究奠定了基础。’基金项目：国家自然科学基金(No，60573145)，湖南省自然科学基金(No．05JJ30120)关键词智能网络磁盘(IND)，嵌入式系统，uCLinux，智能网络磁盘分布式文件系统(INDDFS)¨ABSTRACTWiththree—decadedevelopment，computerstoragetechnologieshaveemergedfromDAS，NAStoSANstoragestructure．StorageprogramsofDASandNAS

5、existsinglefailureandperformancebottlenecks，andtheemergenceofSANhastremendouslyimpelledapplicationsofdataintegrationtoenterprisefields，However,therearesomefaultinessexistinginSANstructuremainlyduetofiberchanneltechnicalproblemsandlackofdirectsupportofthepres

6、entnetwork．Soanewchallengemaybeproposedtostoragestructure．InthemodelofIntelligentNetworkDisk(IND)storagesystemraisedbythepaper,AllINDsseparatefromClientandServer,andformastoragegroupwhichconnectstoEthernetnetworkdirectlythroughnetworklinkequipment．Toexternal

7、users，thegroupisasimplesinglestoragewithonlyoneaccessingaddress；however，itcomprisesmanyINDSinsidetoachieveonejobbytheirmutualcooperation．EachINDconnectstonetworkthroughaninterface，SOinternetusersCanvisitfilesstoredinINDthroughthisinterface．Inthisstructure，ma

8、nyfunctionsareachievedthroughinterfaces，whichmakeinterfacesbecomethestudyfocusofthisthesis．Thepaperbrieflyoutlinestheconcept，presentsdevelopmentandprospectsofembeddedsystemsandmadehardwareselect