1、硬件规划
硬件规划方框图如图1所示。
从图1可看到，除CPU单元以外，网络存储器的完成首要包含两个部分：I/O接口和存储器接口。下面以CPU为中心，阐明这两个接口的首要功用。
①I/O接口。这儿指CPU与Ethernet的接口(以太网接口)。它选用PCI的办法与以太网相连，是进入LAN(Local Area Network)的通道，在整个体系中担任发送或接纳网络上的数据包。
②存储器接口。包含两个方面：一是RAM接口，首要存储数据，选用PCI接口办法;二是Flash接口，首要存储操作体系及应用软件，选用并口办法与CPU相连。
③磁盘冗余阵列卡(RAID)接口。包含与CPU的接口和与磁盘阵列的接口。磁盘阵列首要用来存储网络用户材料，CPU经过磁盘阵列卡对磁盘阵列进行办理操作，答应必定的冗余来保证用户数据的安全。
2、软件规划
在整个软件规划中，应挑选一个适宜的操作体系。整个操作体系要求体积比较小、网络功用比较强、适于削减、能被嵌入到Flash中，而且有网络办理和磁盘办理功用。针对这些要求，咱们挑选统Linux操作系作为软件渠道，对其内核进行削减，然后完成嵌入式网络存储器的功用。整个软件完成可分为以下几个部分。
2.1 Linux内核的削减
(1)Linux内核简介
Linux内核首要由五部分构成：进程调度、内存办理、虚拟文件体系、网络接口以及进程间通讯。进程调度担任操控进程对CPU的拜访，调度程序运用一种战略保证一切的进程都能公平地拜访CPU，而且保证内核在恣意时间能履行必要的硬件操作。内存办理担任办理体系的物理内存，完成多进程安全地同享计算机的内存;别的内存办理支撑虚拟内存，使进程能够运用大于实践物理内存的内存地址空间，不必的内存址空间被导出到文件体系中，并在需求运用时再导回到物理内存中。虚拟文件体系经过将各种设备笼统为一种公共接口，屏蔽了各种硬件设备的细节。网络接口完成了对各种网络规范网络硬件的拜访。进程间通讯子体系完成了体系内进程间的多种通讯机制。
(2)Linux内核的装备
Linux体系的内核选用单块结构，能够动态地加载和卸载模块。体系运用内核模块的可动态装载和卸载功用，可灵敏地在内核中增加新的组件或卸载不再需求的内核组件。因而在详细完成进程中，能够针对要完成的功用对其内核进行削减，以缩小体积。依据网络存储器的硬件完成框图能够知道，整个体系的硬件接口只包含PCI和IDE两种接口。在对Linux内核进行装备时，可把Floppy、SMP、MTRR、SCSI及一切的Block Device和Character Device移除，只留下old IDE Device、PCI。别的，文件体系在内核中占了相当大的份额，VFS简化了档案体系的规划，Buffer cache、Directory cache增加了体系的功率;但这些对嵌入式体系用途不大，能够移除，内核会减小20KB左右，或许越过整个VFS，直接将文件体系写成一个Driver的办法，这样文件体系可由230KB缩减至50KB左右。在装备Linux内核时，网络协议的支撑是必不可少的。现在，大多数网络都是以TCP/IP协议为根底的，而且一般的作业站所选用的操作体系为Windows或Linux体系，因而，要完成其网络功用，并能够在不同渠道下完成文件同享，应该挑选对TCP/IP协议、NFS以及Samba协议的支撑。
2.2 不同渠道下文件同享的完成
现代PC机中广为盛行的操作体系有两种：Windows和Linux。这两种操作体系是依赖于彻底不同的技能来供给网络服务的：Linux操作体系是以传输操控协议/网络协议(TCP/IP)、网络文件体系(NFS)以及网络信息服务(NIS)为根底，供给网络服务的;而Microsoft则依赖于NetBIOS和服务信息块(SMB)来供给把数据从服务器传输至客户机的服务。因而，咱们选用Samba东西来完成这两种不同渠道下的文件同享。
(1)Samba简介
Samba从根本上消除了Windows与Linux之间的屏障，能够供给以下4个方面的服务：同享资源和打印机、姓名解析、阅读、用户身份认证。经过让NetBIOS(Windows网络邻居的通讯协议)和SMB(Server Messege Block)两个协议运转于TCP/IP
通讯协议之上完成文件同享，而且运用NetBEUI协议，能够让Windows经过网络邻居看到Linux服务器。
①NetBIOS协议：NetBIOS是一个对话层通讯服务，经过一种公共的办法为拜访供给应用程序，而且对整个网络供给服务。它是一个针对怎么拜访数据的规范，依托更低一级的协议，如NetBEUI或TCP/IP等，供给实践传输服务的。NetBIOS规范把协议分红三种服务：姓名服务、对话服务、数据报服务。姓名服务首要校验该NetBIOS姓名是仅有的，删去不再需求的NetBIOS姓名，在NetBIOS姓名根底上确认服务器的网络地址;对话服务在两个应用程序之间，供给横跨NetBIOS网络的完成通讯通道;数据报服务供给播送信息或在应用程序之间发送信息而无需应对。因为NetBIOS和TCP/IP在主机命名方面运用的是彻底不同的体系，前者以字符为根底，后者以数据为根底，所以有必要把每个NetBIOS姓名与IP地址进行匹配。
Samba运用TCP/IP协议来传输NetBIOS，把NetBIOS姓名解析或IP地址，一般经过三种匹配办法：第一种是把每个对IP地址的恳求播送到节点姓名解析的原始NetBIOS，依赖于每个客户机和服务器，经过网络去寻觅对方;第二种运用本地文件，并加载进入高速缓冲存储器，以便每个客户机能够了解哪个姓名解析成哪个IP地址;第三种运用NetBIOS姓名服务(NBNS)，一个NBNS是一个中心主机，它为一个作业组存储NetBIOS姓名以及与其相对应的IP地址列表，因而，每个作业组上的NetBIOS节点都能够向NBNS恳求为它们把姓名解析成IP地址。
②SMB协议：SMB协议是一个经过网络供给并取得资源的协议，依赖于NetBIOS进行姓名解析，为网络上运用资源供给一个规范的接口。SMB协议对服务器界说了两种安全形式：同享级和用户级。同享级服务器在硬盘设备上树立了一些可被拜访的目录，用户需求一个暗码来取得拜访权。因而，网络上的任何用户只需知道服务器的姓名、资源的姓名以及暗码就能够拜访资源了。同享级服务器经过对同一个资源设定不同的暗码，操控用户的拜访权限。用户级服务器在硬盘设备上树立可被拜访的目录，需求用户供给用户名及相应的暗码来取得拜访权。NT服务器和LM/U服务器选用这种办法而不支撑同享级拜访。相对同享级形式，用户级更简单办理用户。
(2)Samba的装备
一个Samba服务器实践包含了两个服务器程序：smbd和nmbd。Smbd是Samba的中心，担任树立对话进程、验证用户身份、供给对文件体系和打印机的拜访机掉;nmbd实践网络阅读服务器的功用，作用是对外发布Samba服务器能够供给的服务。Nmbd能够使Samba服务器出现在Windows95或WindowsNT的“Network Neighborhood”(网络邻居)中，而且客户机可阅读到Samba服务器所同享的资源。发动Samba服务器进程时，能够彻底不运转nmbd，这样客户只能看到Samba服务器的NetBIOS姓名，却看不到Samba服务器所供给的服务。
在Samba的软件包中存在一个smb.conf装备文件，其结构相似于Windows的*.ini文件。RedHat和Debian中，smb.conf文件的缺省方位是在/etc/下，一切的Samba程序都要参照这个装备文件。整个装备文件分为三节：[global]、[home]、[printers]。[global]节设置大局选项和一些缺省的服务选项;[home]节用来动态地映射到每个用户的home目录下;[printers]节用来设置将依照体系printcap文件装备的打印机同享至指定用户。其间每一节中的装备参数都是一个大局参数或是一个服务参数，大局参数影响或操控整个服务器，服务参数影响或操控服务器供给的某项服务。Samba的装备文件见网络弥补版。 办理员可经过Samba的一些指令来办理用户及用户的拜访权限，如增加用户、删去用户、改动目录的拜访权限，也中直接修正smb.conf进行办理。
2.3 不同结构网络之间文件同享的完成
(1)NFS协议简介
NFS网络文件体系是由Sun Microsystems公司最早完成的，用于在不同的操作体系、不同的网络结构及不同的传输协议之间同享文件。NFS协议组包含NFS、RPC、XDR。NFS自身没供给其它程序可调用的进程，它经过长途进程调用和通用外部数据表明来完成。长途进程调用为长途服务供给一个接口，包含主机地址、程序号及一个远端进程的进程号，而外部数据表明供给了一套经过网络描绘数据类型的办法。在不同的操作体系中，文件体系的办理办法不同，关于目录树的深度、姓名的运用以及途径的表明办法也都有不同的规则。有些操作体系的文件体系处于特定的目录下面，而有些操作体系用mount操作使一切的文件体系看起来在一个独自的目录下。虽然目录和文件在许多方面都比较相似，可是拜访它们却须调用不同的程序，因而，NFS假定文件体系是分等级的，而且文件处于最低等级，NFS为目录供给一个规范的网络格局以便拜访。在长途调用中，每次调用只回来一个目录，这样处理了不同文件体系之间结构不同的问题。
(2)NFS服务的装备
NFS服务器运用了5个看护进程来供给NFS服务。最根本的供给NFS服务的体系至少要运转nfsd用于处理NFS协议，而mountd用于处理客户的mount恳求。此外，因为NFS运用RPC长途调用，其它三个RPC看护进程portmap、rpc_lockd、rpc_statd能够用来协助供给更高效的服务。为了使其它体系也能运用Linux体系上的硬盘空间，在体系发动时，应载入NFS的看护进程。这需求在rc.conf中更改相应关的参数：nfs_server_enable、rpc_statd_enable、rpc_lockd.enable和portmap_enable，这些参数对应相应的看护进程。这样，体系发动之后就具有了能同享文件的才干 ，接下来的作业是经过更改/etc/exports文件来设置需求同享的目录以及这些目录的拜访权了，以保证其安全性。Exports文件的设置如下：
/usr/src/sys-maproot=guest1 ns host2
/usr/ports-ro-network 202.114.1.0
在这儿咱们运用绝对途径的办法界说了两个同享目录usr/src/sys和/usr/ports，而且对这两个目录的拜访权限别离作了不同的约束，以保证其安全性。关于第一个目录，约束了客户机上的root用户等价于本机上的guest1用户，以防止客户机上的root用户具有这个服务器上的root权利，进行非法操作，尔后的ns和host2参数是主机名，只要ns和host2才干同享这个/usr/sys/src目录。第二行设置同享了/usr/ports目录，约束为只答应读取，而且也只要202.114.1.0网络上的计算机才干拜访这个同享目录。在更改了exports文件之后，向mountd进程发送一个SIGHUP信号，使其重读exports文件的内容，这样关于exports文件的设置才开端收效。
3、结 语
本文提出了一个网络存储器的根本处理方案，完成了网络存储器的根本功用。整个体系易于装置，具有可靠性较高，跨渠道、跨网络的长处;一起也存在着一些缺乏的当地，比如对用户、磁盘的办理不太便利，这些可经过数据库技能加以改进。
