一種arm平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)及其工作方法，包括多路分發(fā)主電路、串口服務電路和多個SATA硬盤，串口服務電路連接多路分發(fā)主電路；所述分發(fā)主電路有一個基于ARM架構的中央處理器；所述中央處理器包括有PCIE、SATA、RGM接口電路；所述PCIE接口電路通過一個PCIE轉(zhuǎn)SATA橋接電路連接兩個SATA硬盤，所述SATA接口電路通過一個SATA擴展電路連接兩個SATA硬盤。本發(fā)明解決了ARM架構下不能接入多塊硬盤實現(xiàn)大容量存儲的問題；系統(tǒng)完全適用于CDN網(wǎng)絡的“邊緣”服務，它的性能與X86服務器完全一樣，在同等容量下，成本比X86服務器低70%、功耗低80%、體積小50%。
【專利說明】一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)及其工作方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸，特別涉及一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)及其工作方法，是一種利用低功耗的ARM架構中央處理器完成X86架構功能實現(xiàn)的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)及其工作方法，是一種低功耗高性能的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)及其工作方法。
【背景技術】
[0002]CDN的全稱是Content Delivery Network,即內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡。其目的是通過在現(xiàn)有的Internet中增加一層新的網(wǎng)絡架構，將網(wǎng)站的內(nèi)容發(fā)布到最接近用戶的網(wǎng)絡“邊緣”，使用戶可以就近取得所需的內(nèi)容，解決Internet網(wǎng)絡擁塞狀況，提高用戶訪問網(wǎng)站內(nèi)容的響應速度。CDN分發(fā)服務器，是電腦終端通過增加的一層新的網(wǎng)絡架構中用來加速用戶訪問內(nèi)容的設備，即“邊緣”服務器設備，這種“邊緣”設備在CDN網(wǎng)絡中使用的數(shù)量是巨大的，一般情況下I臺CDN服務器，可支持流媒體、動靜態(tài)網(wǎng)頁、文件下載等多種文件格式，在擁有足夠帶寬保證時，最多可供1000-3000個用戶同時訪問。
[0003]傳統(tǒng)的⑶N服務器硬件組成一般是由X86架構的2-4顆INTEL的CPU、32G內(nèi)存、通過陣列聯(lián)接的多塊硬盤、多路千兆網(wǎng)卡或一塊萬兆網(wǎng)卡組成，這種配制的服務器可以用于多種類的軟件服務，但是做為CDN服務，就只能作為CDN分發(fā)功能使用，不能再應用于其它軟件服務，這樣在一個CDN網(wǎng)絡中，擁有大量的高配置的服務器極大的浪費了服務器的硬件資源，使用如此CDN網(wǎng)絡的建設成本也非常之高、而且這種服務器的能耗也非常高、體積較大；不適合當今社會提倡的節(jié)能減排的要求，也不適合企業(yè)經(jīng)營的低成本要求，由于X86服務器的散熱量和軟件的復雜，對服務器的維護最也是非常頻繁，給CDN網(wǎng)絡的運營也帶來了巨大的壓力。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是提出一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)及其工作方法，是由4組分發(fā)主電路和I組串口服務電路組成，每組分發(fā)主電路連接4塊大容量硬盤；1組串口服務板連接4組分發(fā)主電路，整機具有48T的存儲能力，4G的網(wǎng)絡接入能力，在IMB流媒體的請求下，能達到2000人并發(fā)訪問的能力。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是:
一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)，包括電源模塊和與電源模塊連接的多組分發(fā)主電路、串口服務電路和多個SATA硬盤，串口服務電路連接多組分發(fā)主電路；其中，所述分發(fā)主電路包括一個基于ARM架構的中央處理器；所述中央處理器包括有PCIE系列接口電路和SATA系列接口電路以及RGM系列接口電路；所述PCIE系列接口電路通過一個PCIE轉(zhuǎn)SATA橋接電路連接至少兩個SATA硬盤，所述SATA系列接口電路通過一個SATA擴展電路連接至少兩個SATA硬盤，所述RGM系列接口電路經(jīng)網(wǎng)絡PHY與互聯(lián)網(wǎng)連接。
[0006]進一步是:所述RGM系列接口通過一個千兆網(wǎng)口經(jīng)網(wǎng)絡PHY與互聯(lián)網(wǎng)連接。
[0007]進一步是:所述內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)包括4組分發(fā)主電路和I組串口服務電路，I組串口服務電路通過四路接口分別連接4組分發(fā)主電路。
[0008]進一步是:所述PCIE系列接口電路是PCIE-1I接口電路，所述SATA系列接口電路是SATA-1I接口電路，所述RGM系列接口是RGM-1I接口電路，所述PCIE-1I接口電路和SATA-1I接口電路各自分別連接兩個SATA硬盤，所述SATA硬盤的容量為4T容量硬盤。
[0009]進一步是:所述多路分發(fā)主電路和電源模塊之間設置有電源控制模塊，電源模塊通過電源控制模塊分別向多路分發(fā)主電路中的各個分發(fā)主電路分配電源連接，串口服務電路設置有一個控制接口，所述控制接口連接電源控制模塊的控制輸入口，所述串口服務電路經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)與一個遠程控制終端連接。
[0010]進一步是:所述串口服務電路是基于ARM926EJ-S核的ARM9處理器，ARM9處理器CPU的頻率為400MHz，采用的是128MB DDR2 SDRAM內(nèi)存。
[0011]一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲工作方法，是基于上述ARM架構下的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)的工作方法，首先ARM平臺CPU的DMA通道通過千兆網(wǎng)卡連接數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，(PU將數(shù)據(jù)經(jīng)所述DMA通道通過千兆網(wǎng)卡與網(wǎng)絡用戶進行交換，所述方法包括大容量硬盤文件管理和高速數(shù)據(jù)讀寫，其特征在于，所述大容量硬盤文件管理的步驟是:
第一步:利用LINUX系統(tǒng)下的卷管理把多塊硬盤識別成一個卷，并生成文件列表模塊，文件列表模塊中的文件列表包含卷中的存儲硬盤分配信息；
第二步:當用戶通過文件地址連接到互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)，并向內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)出文件內(nèi)容請求時，系統(tǒng)的網(wǎng)口將請求送入系統(tǒng)CPU，系統(tǒng)CPU將文件通過內(nèi)存中的文件列表模塊找到相應的存儲硬盤，然后通過系統(tǒng)CPU的指令將硬盤里的內(nèi)容讀到內(nèi)存中，再由內(nèi)存通過網(wǎng)口提供給用戶；
所述高速數(shù)據(jù)讀寫步驟包括ARM平臺CPU的PCIE-1I接口數(shù)據(jù)讀寫步驟和ARM平臺CPU的SATA-1I接口數(shù)據(jù)讀寫步驟:
所述ARM平臺CPU的PC1-E2.0接口數(shù)據(jù)讀寫步驟是:系統(tǒng)CPU接收到用戶的數(shù)據(jù)交換請求，CPU判斷數(shù)據(jù)是否與PCIE-1I接口連接的硬盤有關聯(lián)，如果有關聯(lián)，則PCIE-1I接口將數(shù)據(jù)通過一個橋接芯片通道分別以每秒6GB傳輸速度與每一塊與PCIE-1I接口連接的硬盤進行數(shù)據(jù)交換，如果沒有關聯(lián)則轉(zhuǎn)入對SATA-1I接口連接硬盤的判斷；
所述ARM平臺CPU的SATA-1I接口數(shù)據(jù)讀寫步驟是:系統(tǒng)CPU接收到用戶的數(shù)據(jù)交換請求，CPU判斷數(shù)據(jù)是否與SATA-1I接口連接的硬盤有關聯(lián)，如果有關聯(lián)，則SATA-1I接口直接以每秒6GB傳輸速度與每一塊與SATA-1I接口連接的硬盤進行數(shù)據(jù)交換，如果沒有關聯(lián)則轉(zhuǎn)入對PCIE-1I接口連接硬盤的判斷。
[0012]進一步是:所述方法進一步包括分發(fā)主電路安全管理，所述分發(fā)主電路安全管理的步驟是:
第一步:實時的監(jiān)測分發(fā)主電路工作是否正常，即:在CPU中設置工作正常識別標志，一個遠程控制終端通過互聯(lián)網(wǎng)實時的訪問分發(fā)主電路CPU的識別標志；
第二步:當出現(xiàn)分發(fā)主電路工作不正常時，切斷出現(xiàn)故障分發(fā)主電路的電源，并發(fā)出報
警信號。
[0013]進一步是:所述識別標志包括硬盤出錯信息。
[0014]本發(fā)明解決了 ARM架構下不能接入多塊硬盤實現(xiàn)大容量存儲的問題；解決了利用不同數(shù)據(jù)通道高速讀寫硬盤數(shù)據(jù)的問題；充分利用了 CPU、內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡接口的資源，使它們達到了統(tǒng)一快速的調(diào)用能力，發(fā)揮了最大效能；把多塊CDN主板集合應用，通過串口服務電路管理多塊主板，具有遠程管理能力和遠程斷上電功能，節(jié)約維護成本；其體積只有標準機架的寬度、2U的高度、50CM長度；這發(fā)明服務器完全適用于CDN網(wǎng)絡的“邊緣”服務，它的性能與X86完全一樣，在同等容量下，成本比X86服務器低70%、功耗低80%、體積小50%。
[0015]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作一詳細描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結構框圖；
圖2為本發(fā)明分發(fā)主電路圍繞中央處理器的硬盤連接示意圖；
圖3為本發(fā)明電源控制結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)，參見圖1，所述系統(tǒng)包括電源模塊和與電源模塊連接的多組分發(fā)主電路1、串口服務電路2和多個SATA硬盤3，串口服務電路連接多組分發(fā)主電路；其中，參見圖2，所述分發(fā)主電路包括一個基于ARM架構的中央處理器1-1 ;圍繞ARM架構的中央處理器有主振芯片、晶振以及相配套電阻電容電路，所述中央處理器包括有PCIE系列接口電路和SATA系列接口電路以及RGM系列接口電路；所述PCIE系列接口電路通過一個PCIE轉(zhuǎn)SATA橋接電路1-2連接至少兩個SATA硬盤，所述SATA系列接口電路通過一個SATA擴展電路1-3連接至少兩個SATA硬盤，所述RGM系列接口電路經(jīng)網(wǎng)絡PHY芯片1-4由RJ45接口與互聯(lián)網(wǎng)連接。
[0018]實施例中:所述RGM系列接口通過一個千兆網(wǎng)口經(jīng)網(wǎng)絡PHY與互聯(lián)網(wǎng)連接。
[0019]實施例中:如圖2所示，所述內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)包括4組分發(fā)主電路和I組串口服務電路，I組串口服務電路通過四路接口分別連接4組分發(fā)主電路。
[0020]實施例中:所述PCIE系列接口電路是PCIE-1I接口電路，所述SATA系列接口電路是SATA-1I接口電路，所述RGM系列接口是RGM-1I接口電路，所述4組分發(fā)主電路各自分別連接四個SATA硬盤，所述PCIE-1I接口電路和SATA-1I接口電路各自分別連接兩個SATA硬盤，所述SATA硬盤的容量為4T容量硬盤。
[0021 ] 實施例中:如圖3所示，所述多路分發(fā)主電路和電源模塊4之間設置有電源控制模塊5，電源通過電源控制模塊分別向多路分發(fā)主電路中的各個分發(fā)主電路分配電源連接，串口服務電路設置有一個控制接口，所述控制接口連接電源控制模塊的控制輸入口，所述串口服務電路經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)與一個遠程控制終端6連接。
[0022]實施例中:所述串口服務電路是基于ARM926EJ-S核的ARM9處理器，ARM9處理器CPU的頻率為400MHz，采用的是128MB DDR2 SDRAM內(nèi)存。
[0023]實施例中的ARM架構的中央處理器可以使用型號為TMS320DM8168的芯片，該芯片帶有PCIE-1I接口電路和SATA-1I接口電路。
[0024]做CDN設備時，需要大容量的存儲空間，同時需要高速的數(shù)據(jù)讀取速度來滿足用戶的數(shù)據(jù)請求。為了滿足以上兩點:空間大，數(shù)據(jù)讀寫速度快，通常ARM平臺上實現(xiàn)多路SATA接口是通過USB 2.0信號來轉(zhuǎn)接的，如果采用USB轉(zhuǎn)SATA方案，因為USB2.0的最快速度只有480MB/S，并不能滿足用戶的快速數(shù)據(jù)傳輸要求。本實施例選用了帶PCIE接口和SATA-1I接口的基于ARM的CPU，PCIE的速度最快可以達到6Gb/s，SATA II的速度可以達到6Gb/s，擴大容量可以用PCIE的橋接芯片來外擴SATA接口，同時把SATA-1I的接口通過SATA信號連接SATA接口擴展芯片擴展出2個SATA’這樣一個ARM的CPU就可以外接4個硬盤。實現(xiàn)了大容量，同時高速傳輸數(shù)據(jù)的要求。同時也解決了硬盤傳輸速度的瓶頸。為了滿足用戶大數(shù)據(jù)量和快速的訪問，網(wǎng)絡部分采用的是標準千兆網(wǎng)口，網(wǎng)絡PHY和MAC之間的接口采用的是RGMII接口。
[0025]本實施例的內(nèi)存模塊:
采用的內(nèi)存總線是DDR3接口、64位帶寬，速度可以達到1066MHz，內(nèi)存容量是2GB，能很好的加快設備的吞吐速度。
[0026]本實施例的網(wǎng)絡模塊:
設備通過一個千兆網(wǎng)口連接到internet網(wǎng)絡，千兆網(wǎng)口通過以太網(wǎng)PHY芯片和CPU對接，以太網(wǎng)PHY芯片定義了數(shù)據(jù)傳送與接收所需要的電與光信號、線路狀態(tài)、時鐘基準、數(shù)據(jù)編碼等，并向CPU提供了標準的RGMII接口，完成和CPU的電信號對接，這樣就完成了 CPU和internet的連接。
[0027]本實施例的SATA接口:
系統(tǒng)CPU通過PCIE-1I信號連接橋接芯片外擴兩個標準的SATA-1I接口，擴大了設備的存儲空間，也能滿足用戶快速的讀取相關數(shù)據(jù)。同時CPU通過SATA-1I信號連接擴展芯片外擴2個標準的SATA-1I接口。這樣單個ARM平臺的CPU設備就能同時連接4個SATA硬盤。增加了數(shù)據(jù)的存儲空間。
[0028]本實施例的電源模塊:
設備采用的是直流5V電源供電，通過DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出需要的電源信號。本設計可以通過撥動開關來切斷設備的供電，還可以通過串口服務電路對設備執(zhí)行遠程斷電和上電。當CDN設備發(fā)生短路時，設備可以自動地進入到短路保護狀態(tài)，減少了因短路引起的一些列問題。
[0029]本實施例的設備外圍接口:
設備包含=HDMI接口 I個，USB HOST接口 2個，設備運行指示燈等。HDMI接口能直觀的顯示設備的運行狀態(tài)，也方便產(chǎn)品的配置和維護。USB接口可以外接鼠標、鍵盤、U盤等常用的USB設備。
[0030]本實施例的串口服務電路:
串口服務電路也是基于ARM926EJ-S核的ARM9處理器，CPU的最高頻率達到400MHz，采用的是128MB DDR2 SDRAM內(nèi)存。
[0031]串口服務電路是基于TCP/IP的串口數(shù)據(jù)流傳輸成為了可能，它能將多個串口設備連接并能將串口數(shù)據(jù)流進行選擇和處理，把現(xiàn)有的RS232接口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成IP端口的數(shù)據(jù)，然后進行IP化的管理，IP化的數(shù)據(jù)存取，這樣就能將傳統(tǒng)的串行數(shù)據(jù)送上流行的IP通道，而無需過早淘汰原有的設備，從而提高了設備的利用率，節(jié)約了投資。利用串口服務電路實現(xiàn)了控制管理硬件設備，無需投資大量的人力、物力來進行管理、更換或者升級。
[0032]本實施例結合串口服務電路優(yōu)點，并在這個基礎上做了進一步的開發(fā)，更好的控制和管理⑶N設備，此串口服務電路不僅能收集和配置⑶N設備，還可以遠程控制⑶N設備的電源供電，控制CDN設備的啟動方式，這些在之前的CDN設備中都是沒有的。[0033]為了讓設備的性能更好，工作更穩(wěn)定，本實施例在機電和結構方便都做了很大的改進。設備供電是標準服務器雙電源供電，保證了設備電源的穩(wěn)定。硬盤和CDN設備是獨立供電，這樣保證了 CDN設備和硬盤的更換時互不影響。同時采用4個風扇來給設備散熱。硬盤板背板和主板背板之間采用的是標準MINI SAS連接線。保證了高速SATA II的傳輸速度。同時⑶N主板和背板的連接采用的也是標準的高速連接器(CPCI，傳輸吞吐量為10G)來保證設備的性能和設備傳輸數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。同時為了縮短主板背板和硬盤背板之間連接線，我們特意在風扇之間做了改進，方便走線，縮短走線的長度。使得電源線遠離SATA信號。減少了 SATA信號的外部干擾。
[0034]實施例2:
一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲工作方法，是基于實施例1所述ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)的工作方法，實施例1的內(nèi)容應為本實施例的內(nèi)容，所述方法包括利用PCIE-1I接口和SATA-1I接口進行數(shù)據(jù)傳遞的步驟和硬盤文件管理的步驟，其中，所述硬盤文件管理的步驟是:一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲工作方法，是基于實施例I所述ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)的工作方法，實施例1的內(nèi)容應為本實施例的內(nèi)容，所述方法利用PCIE-1I接口和SATA-1I接口實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳遞，首先ARM平臺CPU的DMA通道通過千兆網(wǎng)卡連接數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，CPU將數(shù)據(jù)經(jīng)所述DMA通道通過千兆網(wǎng)卡與網(wǎng)絡用戶進行交換，所述方法包括大容量硬盤文件管理和高速數(shù)據(jù)讀寫，所述大容量硬盤文件管理的步驟是:
第一步:利用LINUX系統(tǒng)下的卷管理把多塊硬盤識別成一個卷，并生成文件列表模塊，文件列表模塊中的文件列表包含卷中的存儲硬盤分配信息；
第二步:當用戶通過文件地址連接到互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)，并向內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)出文件內(nèi)容請求時，系統(tǒng)的網(wǎng)口將請求送入系統(tǒng)CPU，系統(tǒng)CPU將文件通過內(nèi)存中的文件列表模塊找到相應的存儲硬盤，然后通過系統(tǒng)CPU的指令將硬盤里的內(nèi)容讀到內(nèi)存中，再由內(nèi)存通過網(wǎng)口提供給用戶；
所述高速數(shù)據(jù)讀寫步驟包括ARM平臺CPU的PCIE-1I接口數(shù)據(jù)讀寫步驟和ARM平臺CPU的SATA-1I接口數(shù)據(jù)讀寫步驟:
所述ARM平臺CPU的PC1-E2.0接口數(shù)據(jù)讀寫步驟是:系統(tǒng)CPU接收到用戶的數(shù)據(jù)交換請求，CPU判斷數(shù)據(jù)是否與PCIE-1I接口連接的硬盤有關聯(lián)，如果有關聯(lián)，則PCIE-1I接口將數(shù)據(jù)通過一個橋接芯片通道分別以每秒6GB傳輸速度與每一塊與PCIE-1I接口連接的硬盤進行數(shù)據(jù)交換，如果沒有關聯(lián)則轉(zhuǎn)入對SATA-1I接口連接硬盤的判斷；
所述ARM平臺CPU的SATA-1I接口數(shù)據(jù)讀寫步驟是:系統(tǒng)CPU接收到用戶的數(shù)據(jù)交換請求，CPU判斷數(shù)據(jù)是否與SATA-1I接口連接的硬盤有關聯(lián)，如果有關聯(lián)，則SATA-1I接口直接以每秒6GB傳輸速度與每一塊與SATA-1I接口連接的硬盤進行數(shù)據(jù)交換，如果沒有關聯(lián)則轉(zhuǎn)入對PCIE-1I接口連接硬盤的判斷。
[0035]實施例中:所述方法進一步包括分發(fā)主電路安全管理，所述分發(fā)主電路安全管理的步驟是:
第一步:實時的監(jiān)測分發(fā)主電路工作是否正常，即:在分發(fā)主電路CPU中設置工作正常識別標志，一個遠程控制終端通過互聯(lián)網(wǎng)實時的訪問分發(fā)主電路CPU的識別標志；
第二步:當出現(xiàn)分發(fā)主電路工作不正常時，切斷出現(xiàn)故障分發(fā)主電路的電源，并發(fā)出報警信號。
[0036]實施例中:所述識別標志包括硬盤出錯信息。
[0037]實施例中:所述的利用PCIE-1I接口和SATA-1I接口進行數(shù)據(jù)傳遞是一種成熟的技術，在PCIE-1I接口和SATA-1I接口的技術規(guī)范中。
[0038]對于所述方法的進一步的說明是:分發(fā)原理是由下列幾個模塊完成:
用戶請求:用戶通過文件地址連接到互聯(lián)網(wǎng)上的⑶N服務器，⑶N服務器的網(wǎng)口將請求送入CPU，CPU將文件通過內(nèi)存中的文件列表模塊找到相應的存儲硬盤，然后通過CPU的指令將硬盤里的內(nèi)容讀到內(nèi)存中，在由內(nèi)存通過網(wǎng)口提供給用戶。
[0039]硬盤管理:ARM架構的服務系統(tǒng)不具備多硬盤處理能力，但是⑶N服務的主要功能是末端大容量存儲和高速讀寫能力，其瓶頸是硬盤讀取速度，單塊硬盤每秒最大讀取速度160MB，即IMB/秒碼流的文件的讀取處理能力最多可達到100-120并發(fā)數(shù)，再多就會出現(xiàn)丟包或讀取速度緩慢等情況。本實施例的⑶N服務器的硬盤管理首先通過PC1-E(ARM架構下的可達到6G/秒的傳輸速度)的通道利用橋接芯片轉(zhuǎn)出2個SATA II 2.0硬盤接口，2塊硬盤，可以獨立運行，通過PC1-E通道可以并發(fā)250-300MB流量，S卩200-250路IMB碼流的并發(fā)能力，再通過SATA(SATA接口具有6G/秒的傳輸速度)接口利用橋接芯片轉(zhuǎn)出2個SATA II
2.0硬盤接口，同上接口 一樣2塊硬盤，可以獨立運行，通過SATA通道可以并發(fā)250-300MB流量，即200-250路IMB碼流的并發(fā)能力，這樣就可以完全發(fā)揮硬盤的效能。
[0040]系統(tǒng)軟件:CDN服務器采用KERNEL為2.6.35版本的LINUX操作系統(tǒng)，利用LINUX系統(tǒng)下的卷管理功能把所有硬盤識別成一個卷，把每塊硬盤中存儲的目錄讀到內(nèi)存中，這樣可以快速的查找硬盤內(nèi)容，由CPU控制每個請求到相應的硬盤上。
[0041]刀片管理:ARM架構的服務器由于功耗較低，所以性能較弱。這樣要實現(xiàn)一個高性能的服務就需要多塊主板共同發(fā)揮效能，完成一項任務。我們將4塊ARM架構的CDN分發(fā)主板連接到一個主機背板上，可提供冗余電源保證和4路千兆網(wǎng)口輸入輸出數(shù)據(jù)，并對每塊主板連接的硬盤資源統(tǒng)一調(diào)度，把每個主板內(nèi)存中的硬盤目錄文件復制到其他主板中，實現(xiàn)了大容量的存儲和快速的調(diào)用硬盤內(nèi)容。
【權利要求】
1.一種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)，包括電源模塊和與電源模塊連接的多組路分發(fā)主電路、串口服務電路和多個SATA硬盤，其特征在于，所述串口服務電路連接多組分發(fā)主電路；所述分發(fā)主電路包括一個基于ARM架構的中央處理器；所述中央處理器包括有PCIE系列接口電路和SATA系列接口電路以及RGM系列接口電路；所述PCIE系列接口電路通過一個PCIE轉(zhuǎn)SATA橋接電路連接至少兩個SATA硬盤，所述SATA系列接口電路通過一個SATA擴展電路連接至少兩個SATA硬盤，所述RGM系列接口電路經(jīng)網(wǎng)絡PHY與互聯(lián)網(wǎng)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種ARM架構下的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在 于，所述RGM系列接口通過一個千兆網(wǎng)口經(jīng)網(wǎng)絡PHY與互聯(lián)網(wǎng)連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種ARM架構下的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)包括4組分發(fā)主電路和I組串口服務電路，I組串口服務電路通過四路接口分別連接4組分發(fā)主電路。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種ARM架構下的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在 于，所述PCIE系列接口電路是PCIE-1I接口電路，所述SATA系列接口電路是SATA-1I接口電路，所述RGM系列接口是RGM-1I接口電路，所述PCIE-1I接口電路和SATA-1I接口電路各自分別連接兩個SATA硬盤，所述SATA硬盤的容量為4T容量硬盤。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種ARM架構下的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特征在 于，所述多路分發(fā)主電路和電源模塊之間設置有電源控制模塊，電源模塊通過電源控制模塊分別向多路分 發(fā)主電路中的各個分發(fā)主電路分配電源連接，串口服務電路設置有一個控制接口，所述控制接口連接電源控制模塊的控制輸入口，所述串口服務電路經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)與一個遠程控制終端連接。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的一種ARM架構下的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)，其特 征在于，所述串口服務電路是基于ARM926EJ-S核的ARM9處理器，ARM9處理器CPU的頻率為400MHz，采用的是128MB DDR2 SDRAM內(nèi)存。
7.—種ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲工作方法，是基于權利要求1所述ARM平臺下高速讀寫與大容量存儲系統(tǒng)的工作方法，首先ARM平臺CPU的DMA通道通過千兆網(wǎng)卡連接數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，(PU將數(shù)據(jù)經(jīng)所述DMA通道通過千兆網(wǎng)卡與網(wǎng)絡用戶進行交換，所述方法包括大容量硬盤文件管理和高速數(shù)據(jù)讀寫，其特征在于，所述大容量硬盤文件管理的步驟是: 第一步:利用LINUX系統(tǒng)下的卷管理把多塊硬盤識別成一個卷，并生成文件列表模塊，文件列表模塊中的文件列表包含卷中的存儲硬盤分配信息； 第二步:當用戶通過文件地址連接到互聯(lián)網(wǎng)上的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)，并向內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡系統(tǒng)發(fā)出文件內(nèi)容請求時，系統(tǒng)的網(wǎng)口將請求送入系統(tǒng)CPU，系統(tǒng)CPU將文件通過內(nèi)存中的文件列表模塊找到相應的存儲硬盤，然后通過系統(tǒng)CPU的指令將硬盤里的內(nèi)容讀到內(nèi)存中，再由內(nèi)存通過網(wǎng)口提供給用戶； 所述高速數(shù)據(jù)讀寫步驟包括ARM平臺CPU的PCIE-1I接口數(shù)據(jù)讀寫步驟和ARM平臺CPU的SATA-1I接口數(shù)據(jù)讀寫步驟: 所述ARM平臺CPU的PC1-E2.0接口數(shù)據(jù)讀寫步驟是:系統(tǒng)CPU接收到用戶的數(shù)據(jù)交換請求，CPU判斷數(shù)據(jù)是否與PCIE-1I接口連接的硬盤有關聯(lián)，如果有關聯(lián)，則PCIE-1I接口將數(shù)據(jù)通過一個橋接芯片通道分別以每秒6GB傳輸速度與每一塊與PCIE-1I接口連接的硬盤進行數(shù)據(jù)交換，如果沒有關聯(lián)則轉(zhuǎn)入對SATA-1I接口連接硬盤的判斷； 所述ARM平臺CPU的SATA-1I接口數(shù)據(jù)讀寫步驟是:系統(tǒng)CPU接收到用戶的數(shù)據(jù)交換請求，CPU判斷數(shù)據(jù)是否與SATA-1I接口連接的硬盤有關聯(lián)，如果有關聯(lián)，則SATA-1I接口直接以每秒6GB傳輸速度與每一塊與SATA-1I接口連接的硬盤進行數(shù)據(jù)交換，如果沒有關聯(lián)則轉(zhuǎn)入對PCIE-1I接口連接硬盤的判斷。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種ARM架構下的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡工作方法，其特征在于，所述方法進一步包括分發(fā)主電路安全管理，所述分發(fā)主電路安全管理的步驟是: 第一步:實時的監(jiān)測分發(fā)主電路工作是否正常，即:在CPU中設置工作正常識別標志，一個遠程控制終端通過互聯(lián)網(wǎng)實時的訪問分發(fā)主電路CPU的識別標志； 第二步:當出現(xiàn)分發(fā)主電路工作不正常時，切斷出現(xiàn)故障分發(fā)主電路的電源，并發(fā)出報警信號。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種ARM架構下的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡工作方法，其特征在于，所述識別標志包括硬盤出錯信 息。
【文檔編號】H04L29/08GK103942013SQ201410159596
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月21日 優(yōu)先權日:2014年4月21日
【發(fā)明者】馬驍 申請人:北京網(wǎng)視通聯(lián)科技有限公司