專利名稱：瘦服務器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及服務器，具體是一種痩服務器。
背景技術：
在網(wǎng)絡中，服務器為客戶端或瀏覽器提供著數(shù)據(jù)存儲、查詢、數(shù)據(jù)轉發(fā)、 發(fā)布等功能，維系著整個網(wǎng)絡環(huán)境的正常運轉。從當前的網(wǎng)絡發(fā)展狀況看，服
務器在互聯(lián)網(wǎng)和局域網(wǎng)內更多地完成文件服務、打印服務、通訊服務、WEB 服務、電子郵件服務、數(shù)據(jù)庫服務、應用服務等主要應用。作為整個網(wǎng)絡運行 的基石，要求服務器應具有高速度的運算、長時間的可靠運行、強大的外部數(shù) 據(jù)吞吐能力，因此網(wǎng)絡中使用的服務器都具有很高的硬件配置。服務器硬件包 括處理器、芯片組、內存、存儲系統(tǒng)以及i/o設備這幾大部分，這樣就造成了 服務器具有成本高昂、體積龐大、功耗高的特征。這使得一些對服務器的性能 要求不是太高、數(shù)據(jù)吞吐量不是太大的個人或小型事務處理應用在服務器的使 用上受到了很大的制約。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了解決傳統(tǒng)服務器成本高昂、體積龐大、功耗高的問題，提供了
一種瘦服務器。
本發(fā)明是采用如下技術方案實現(xiàn)的瘦服務器，包括硬盤、網(wǎng)絡插口、以 及與網(wǎng)絡插口相連的物理層芯片，還包括由嵌入式微處理器、與嵌入式微處理 器相連的硬盤控制器、以及與嵌入式微處理器相連的網(wǎng)絡控制器構成的嵌入式 片上系統(tǒng)(SoC)和與嵌入式微處理器相連的系統(tǒng)存儲器，硬盤控制器與硬盤 相連，網(wǎng)絡控制器通過物理層芯片與網(wǎng)絡插口相連；網(wǎng)絡控制器負責實現(xiàn)痩服 務器與網(wǎng)絡的交互，硬盤控制器負責實現(xiàn)嵌入式片上系統(tǒng)(SoC)與硬盤之間的命令及數(shù)據(jù)的緩沖、傳輸操作，對讀寫數(shù)據(jù)的請求提供服務，硬盤負責保存 數(shù)據(jù)信息和為用戶提供數(shù)據(jù)信息。所述硬盤、物理層芯片、系統(tǒng)存儲器均為現(xiàn) 有公知產品，可由市面購得；所述嵌入式微處理器、網(wǎng)絡控制器、硬盤控制器 均為獨立IP核，可有多種結構變形。
具體工作原理如下當痩服務器通電后，系統(tǒng)軟件通過系統(tǒng)存儲器被嵌入 式片上系統(tǒng)(SoC)調入運行，系統(tǒng)軟件首先對痩服務器的硬件模塊進行檢測，
如果各硬件模塊全部正常，則加載WINDOWS、 NETWARE、 UNIX或LINUX 嵌入式操作系統(tǒng)，使痩服務器處于嵌入式操作系統(tǒng)的管理之下，當嵌入式操作 系統(tǒng)一切正常之后，用戶即可以通過網(wǎng)絡實現(xiàn)對瘦服務器的訪問、控制和操作， 并通過嵌入式操作系統(tǒng)和針對嵌入式系統(tǒng)的應用軟件實現(xiàn)文件服務、打印服 務、通訊服務、WEB服務、電子郵件服務、數(shù)據(jù)庫服務、應用服務等通用服 務器功能。
本發(fā)明通過利用嵌入式片上系統(tǒng)(SoC)取代傳統(tǒng)服務器中的處理器、芯 片組，徹底解決了傳統(tǒng)服務器成本高昂、體積龐大、功耗高的問題，結構簡單， 使用方便，適于個人、家庭等場所使用。


圖l是本發(fā)明的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明網(wǎng)絡控制器的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明以太網(wǎng)控制模塊的結構示意圖。
圖4是本發(fā)明硬盤控制器的結構示意圖。
圖中l(wèi)-硬盤，2-網(wǎng)絡插口， 3-物理層芯片，4-嵌入式微處理器，5-硬盤控 制器，6-網(wǎng)絡控制器，7-介質無關獨立接口， 8-介質無關管理接口， 9-第一總 線接口， 10-寄存器，11-發(fā)送控制模塊，12-接收控制模塊，13-流程控制模塊， 14-第二總線接口， 15-ATA控制器，16-路由模塊，17-以太網(wǎng)控制模塊，18-硬盤接口， 19-系統(tǒng)存儲器。
具體實施例方式
痩服務器，包括硬盤l、網(wǎng)絡插口2、以及與網(wǎng)絡插口 2相連的物理層芯 片3，還包括由嵌入式微處理器4、與嵌入式微處理器4相連的硬盤控制器5、 以及與嵌入式微處理器4相連的網(wǎng)絡控制器6構成的嵌入式片上系統(tǒng)和與嵌入 式微處理器4相連的系統(tǒng)存儲器19，硬盤控制器5與硬盤1相連，網(wǎng)絡控制器 6通過物理層芯片3與網(wǎng)絡插口 2相連；網(wǎng)絡控制器6負責實現(xiàn)瘦服務器與網(wǎng) 絡的交互以及路由功能，硬盤控制器5負責實現(xiàn)嵌入式片上系統(tǒng)與硬盤1之間 的命令及數(shù)據(jù)的緩沖、傳輸操作，對讀寫數(shù)據(jù)的請求提供服務，硬盤l負責保 存數(shù)據(jù)信息和為用戶提供數(shù)據(jù)信息；所述網(wǎng)絡控制器6包含第一總線接口 9、 內含微處理器的路由模塊16和以太網(wǎng)控制模塊17;以太網(wǎng)控制模塊17包含介 質無關獨立接口7、介質無關管理接口8、寄存器10和數(shù)據(jù)收發(fā)控制模塊，數(shù) 據(jù)收發(fā)控制模塊包含發(fā)送控制模塊11、接收控制模塊12和流程控制模塊13; 路由模塊16與嵌入式微處理器4之間通過第一總線接口 9相連；介質無關管 理接口 8與路由模塊16之間、寄存器10與路由模塊16之間、發(fā)送控制模塊 11與路由模塊16之間、接收控制模塊12與路由模塊16之間、流程控制模塊 13與路由模塊16之間均通過第一總線接口 9相連；介質無關管理接口 8與嵌 入式微處理器4之間、寄存器10與嵌入式微處理器4之間、發(fā)送控制模塊11 與嵌入式微處理器4之間、接收控制模塊12與嵌入式微處理器4之間、流程 控制模塊13與嵌入式微處理器4之間均通過第一總線接口 9相連，所述網(wǎng)絡 插口2的數(shù)目不少于兩個，用于連接多臺計算機以實現(xiàn)路由功能；所述介質無 關獨立接口7、介質無關管理接口8、發(fā)送控制模塊ll、接收控制模塊12、流 程控制模塊13均為現(xiàn)有公知結構；所述路由模塊16相當于一個路由器，為現(xiàn) 有公知結構，路由模塊16負責連接異構網(wǎng)絡和多協(xié)議的轉換，以及為經過路由模塊的每個數(shù)據(jù)幀尋找一條最佳傳輸路徑并將該數(shù)據(jù)幀有效地傳送到目的 站點，路由模塊16實現(xiàn)如下功能 一、轉發(fā)數(shù)據(jù)包，即檢査進入的數(shù)據(jù)包， 將其目標地址與路由表中的項目相比較，然后從正確的端口發(fā)送出去；二控 制功能，即進行路由表的管理和路由模塊系統(tǒng)的配置與管理，以及與其他路由 器交換路由信息；以太網(wǎng)控制模塊17中的介質無關管理接口 8負責設置和讀 取物理層芯片3，以及對寄存器IO進行配置設定或從中讀取數(shù)據(jù)；寄存器IO 負責設置寄存器，包括中斷允許、發(fā)送使能和接收使能、發(fā)送和接收的流程使 能、數(shù)據(jù)包的長度、沖突和重發(fā)的配置，以及介質無關獨立接口 (Mil)地址、 介質無關獨立接口 (Mil)狀態(tài)、介質無關獨立接口 (Mil)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)寄 存器的配置，以及一些模式寄存器的初始值設置，使其能按照特定模式進行工 作；數(shù)據(jù)收發(fā)控制模塊中的發(fā)送控制模塊11負責發(fā)送數(shù)據(jù)幀，即從第一總線 接口9得到發(fā)送數(shù)據(jù)，當檢測到第一總線接口9發(fā)送來的信號后，將待發(fā)送的 數(shù)據(jù)轉化成能夠發(fā)送到物理層芯片3的形式；接收控制模塊12負責將從物理 層芯片3接收到的數(shù)據(jù)轉化為字節(jié)，發(fā)送給主機或上層協(xié)議，產生接收過程中 不同的狀態(tài)機和接收狀態(tài)信號，以及完成數(shù)據(jù)的接收和拆封；流程控制模塊13 負責在全雙工模式下對數(shù)據(jù)流量進行控制、檢測控制幀、發(fā)送控制幀、以及提 供收發(fā)緩存與收發(fā)模塊之間的接口；所述硬盤控制器5包含第二總線接口 14、 ATA控制器15和硬盤接口 18; ATA控制器15與嵌入式微處理器4之間通過 第二總線接口 14相連，ATA控制器15與硬盤1之間通過硬盤接口 18相連； 所述ATA控制器15為現(xiàn)有公知結構；嵌入式微處理器4通過硬盤控制器5以 PIO方式或DMA方式訪問硬盤1，硬盤控制器5負責控制硬盤1完成硬件復 位過程、控制PIO和DMA時序參數(shù)、記錄硬盤當前狀態(tài)、以及將硬盤l發(fā)出 的中斷信號傳遞給嵌入式處理器4。具體實施時，所述網(wǎng)絡控制器6和硬盤控 制器5均作為IP核設計到集成電路芯片片內；所述集成電路芯片采用FPGA芯片；所述網(wǎng)絡插口 2采用POS接口或CPOS接口或ATM接口或高速同異 步串口或低速同異步串口或通用異步串口或ISDN BRI接口或E1/CE1/PRI接 口或光纖接口或E3/CD3接口或T1/CT1接口或模擬MODEM接口或RJ45接 口；所述硬盤接口 18采用IDE接口或SATA接口或SCSI接口或光纖通道，并 可接入RAID系統(tǒng)；所述嵌入式微處理器4采用8051單片機或X86系列或 Aml86/88系列或ARM系列或MIPS系列或PowerPC系列或68K系列；所述 第一總線接口 9和第二總線接口 14采用Wishbone總線或AMBA總線或Avalon 總線。
權利要求
1、一種瘦服務器，包括硬盤(1)、網(wǎng)絡插口(2)、以及與網(wǎng)絡插口(2)相連的物理層芯片(3)，其特征在于還包括由嵌入式微處理器(4)、與嵌入式微處理器(4)相連的硬盤控制器(5)、以及與嵌入式微處理器(4)相連的網(wǎng)絡控制器(6)構成的嵌入式片上系統(tǒng)和與嵌入式微處理器(4)相連的系統(tǒng)存儲器(19)，硬盤控制器(5)與硬盤(1)相連，網(wǎng)絡控制器(6)通過物理層芯片(3)與網(wǎng)絡插口(2)相連。
2、 根據(jù)權利要求1所述的瘦服務器，其特征在于所述網(wǎng)絡控制器(6) 包含第一總線接口(9)、內含微處理器的路由模塊(16)和以太網(wǎng)控制模塊(17)， 以太網(wǎng)控制模塊(17)包含介質無關獨立接口 (7)、介質無關管理接口 (8)、 寄存器(10)和數(shù)據(jù)收發(fā)控制模塊，數(shù)據(jù)收發(fā)控制模塊包含發(fā)送控制模塊(11)、 接收控制模塊(12)和流程控制模塊(13);路由模塊(16)與嵌入式微處理 器(4)之間通過第一總線接口 (9)相連；介質無關管理接口 (8)與路由模 塊(16)之間、寄存器(10)與路由模塊(16)之間、發(fā)送控制模塊(11)與 路由模塊(16)之間、接收控制模塊(12)與路由模塊(16)之間、流程控制 模塊(13)與路由模塊(16)之間均通過第一總線接口 (9)相連；介質無關 管理接口 (8)與嵌入式微處理器(4)之間、寄存器(10)與嵌入式微處理器(4)之間、發(fā)送控制模塊(11)與嵌入式微處理器(4)之間、接收控制模塊 (12)與嵌入式微處理器(4)之間、流程控制模塊(13)與嵌入式微處理器 (4)之間均通過第一總線接口 (9)相連；介質無關管理接口 (8)與物理層 芯片(3)之間、寄存器(10)與物理層芯片(3)之間、發(fā)送控制模塊(11) 與物理層芯片(3)之間、接收控制模塊(12)與物理層芯片(3)之間、流程 控制模塊(13)與物理層芯片(3)之間均通過介質無關獨立接口 (7)相連， 所述網(wǎng)絡插口 (2)的數(shù)目不少于兩個。
3、根據(jù)權利要求1或2所述的瘦服務器，其特征在于所述硬盤控制器(5)包含第二總線接口 (14)、 ATA控制器(15)和硬盤接口 (18); ATA控 制器(15)與嵌入式微處理器(4)之間通過第二總線接口 (14)相連，ATA 控制器(15)與硬盤(1)之間通過硬盤接口 (18)相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及服務器，具體是一種瘦服務器。解決了傳統(tǒng)服務器成本高昂、體積龐大、功耗高的問題。瘦服務器包括硬盤、網(wǎng)絡插口、以及與網(wǎng)絡插口相連的物理層芯片，還包括由嵌入式微處理器、與嵌入式微處理器相連的硬盤控制器、以及與嵌入式微處理器相連的網(wǎng)絡控制器構成的嵌入式片上系統(tǒng)(SoC)和與嵌入式微處理器相連的系統(tǒng)存儲器，硬盤控制器與硬盤相連，網(wǎng)絡控制器通過物理層芯片與網(wǎng)絡插口相連。本發(fā)明通過利用嵌入式片上系統(tǒng)(SoC)取代取代傳統(tǒng)服務器中的處理器、芯片組，徹底解決了傳統(tǒng)服務器成本高昂、體積龐大、功耗高的問題，結構簡單，使用方便，適于個人、家庭等場所使用。
文檔編號G06F1/16GK101533298SQ20091007423
公開日2009年9月16日 申請日期2009年4月23日 優(yōu)先權日2009年4月23日
發(fā)明者青 常, 剛 張, 勝 張, 李彥民 申請人:太原理工大學