整合储存接口及网络功能的装置及其运作方法

摘要

本发明公开了一种整合储存接口及网络功能的装置及其运作方法，该装置同时具有储存数据传输与网络数据传输的功能，其包含有：一储存接口传输芯片、一网络微控器与一网络集线交换单元，该储存接口传输芯片通过储存接口总线与计算机主机板连接，而该网络集线交换单元则连接至计算机主机板的扩充槽及对外网络。本发明经由网络的传输与通过储存接口的连接可存取远程服务器的储存装置的数据，并同时具备网卡的功能。本发明的网络数据传输与储存数据传输可使用同一条网络线。

说明书

技术领域

本发明涉及一种整合储存接口及网络功能的装置及其运作方法，其同时具有储存数据传输与网络数据传输的功能，应用于网络集中储存系统中。

背景技术

随着科技的突飞猛进，促进了计算机使用的普及化，且软件推陈出新的速度越来越快，计算机使用者操作不当而造成系统或实体硬盘的毁损，加上软件病毒及网络黑客无所不在的种种因素，计算机管理人员必须经常于各使用者端作更换实体硬盘、更新软件或修复操作系统等维护工作。因特网所带来的方便性及传输速率的进步，使得网络资源共享成为信息流通的重要管道，网络传输俨然成为个人计算机的基本需求。企业如充分利用网络的效率与跨越距离界限的特性，可有效避免资源的浪费，进一步达到成本的降低。

由于个人计算机需要实体硬盘作为系统及设定的储存媒体，因此在维护时常受限于实体硬盘的不便利性，如容量扩充不易、易受震动而损毁、发热及噪音等繁冗问题，甚至于文件系统遭受软件病毒破坏而造成维护的困扰及成本增加的负担。于网络资源发达及传输效率一飞千里的今日，有效利用网络资源取代实体硬盘的不便利性已成为计算机科技努力的方向，并借以实现减少人力、物力及管理成本的情报信息产业的一大目标。

图1说明传统个人计算机与储存装置及网卡的关系示意图。个人计算机11具有一实体的储存装置13，如硬盘，其通过计算机主机板的储存接口，如AT附属装置接口(AT Attachment Interface，ATA)/AT附属装置封包接口(AT Attachment Packet Interface，ATAPI)，传送或接收储存控制及储存数据至计算机主机，另一方面则通过网卡12与主机板的扩充槽传送或接收网络封包(packet)与数据。如上所述一般，此种具有实体硬盘的个人计算机在一般企业中常作一般终端机使用，因此在维护系统良好的运作上非常繁琐，且整体系统的升级非常困难，随着系统的扩大，集中管理所需的成本与人力亦随之呈倍数增加。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种将储存接口及网络功能整合于一体的装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种整合储存接口及网络功能装置，其包含有：一储存接口传输芯片(Storage Interface Transfer Chip)、一网络微控器(Network Microprocessor)与一网络集线交换单元(Network Hub withSwitch Unit)。储存接口传输芯片通过储存接口总线(bus)与计算机主机板连接并传送或接收控制/数据信号。网络微控器一端与储存接口传输芯片连接并传送或接收储存信号，另一端与网络集线交换单元连接并传送或接收储存数据封包。网络集线交换单元与网络微控器、扩充槽(Slot)及网络连接端口(Network Connected Port)互相连接，其具有集线交换与网络传输的功能，一方面将由网络微控器所传送过来的储存数据封包与扩充槽所传送过来的网络数据信号，作为储存/网络数据封包传送至网络连接端口与网络，另一方面将由网络连接端口与网络所传送过来的储存/网络数据封包分别传送至网络微控器与扩充槽。

本发明为一种整合储存接口及网络功能的装置，其运作方法分为传送与接收。传送信号时的运作方式为控制数据信号通过储存接口总线传送至储存接口传输芯片，储存接口传输芯片接收由储存接口总线传送过来的控制数据信号并转换成储存信号再传送至网络微控器，网络微控器接收由储存接口传输芯片传送过来的储存信号并转换成储存数据封包再传送至网络集线交换单元，此同时网络数据信号则通过扩充槽传送至网络集线交换单元，网络集线交换单元接收由网络微控器与扩充槽传送过来的储存数据封包与网络数据信号使其成为储存/网络数据封包再传送至网络连接端口，储存/网络数据封包通过网络连接端口传送至网络，完成传送的动作。

接收信号时的运作方式为储存/网络数据封包经由网络传送至网络连接端口，网络集线交换单元接收由网络连接端口传送过来的储存/网络数据封包，再分别传送储存数据封包至网络微控器与网络数据信号至扩充槽，网络微控器接收由网络集线交换单元所传送过来的储存数据封包并转换成储存信号再传送至储存接口传输芯片，而扩充槽接收由网络集线交换单元所传送过来的网络数据信号，储存接口传输芯片接收由网络微控器所传送过来的储存信号并转换成控制数据信号再传送至储存接口总线，储存接口总线接收由储存接口传输芯片所传送过来的控制数据信号，完成接收的动作。

本发明利用网络集线交换单元将储存接口与网络功能整合在一适配卡中，同时具有远程储存数据与网络的功能，以达到系统与数据集中管理及节省成本的功效。本发明可直接应用于一般个人计算机上，并且不需要实体硬盘即可操作，储存装置设置于服务器中，经由网络的传输将储存数据通过储存接口的连接存放于远程服务器的储存装置。本发明的网络数据传输与储存数据传输使用同一条网络线，因此现存的局域网络系统即可使用，不需重新架设网络。

附图说明

图1说明传统个人计算机与储存装置及网卡的关系示意图；

图2说明本发明与个人计算机的关系示意图；

图3说明本发明及外围单元的连接结构示意图；

图4为网络微控器的实施例；

图5A至图5D分别为网络集线交换单元的第一实施例至第四实施例的结构示意图；

图6为本发明的传送信号的运作方法流程图；

图7为本发明的接收信号的运作方法流程图。

其中，附图标记说明如下：

11个人计算机                  12网卡

13储存装置                    24整合储存接口与网络功能的适配卡

31储存接口传输芯片            32网络微控器

33网络集线交换单元            34储存接口总线

35扩充槽                      36网络连接端口

4 1微控器核心单元             42高速缓存模块

43加解密模块                  44网络模块

51交换式集线器网络传输芯片    52交换式集线器芯片

53网络传输芯片                54无线交换式集线器芯片

55无线传输芯片

61控制数据信号通过储存接口总线传送至储存接口传输芯片

62储存接口传输芯片接收由储存接口总线传送过来的控制数据信号并转换成储存信号再传送至网络微控器

63网络微控器接收由储存接口传输芯片传送过来的储存信号并转换成储存数据封包再传送至网络集线交换单元

64网络数据信号则通过扩充槽传送至网络集线交换单元

65网络集线交换单元接收由网络微控器与扩充槽传送过来的储存数据封包与网络数据信号使其成为储存/网络数据封包再传送至网络连接端口

66储存/网络数据封包通过网络连接端口传送至网络

71储存/网络数据封包经由网络传送至网络连接端口

72网络集线交换单元接收由网络连接端口传送过来的储存/网络数据封包再分别传送储存数据封包至网络微控器与网络数据信号至扩充槽

73网络微控器接收由网络集线交换单元所传送过来的储存数据封包并转换成储存信号再传送至储存接口传输芯片

74储存接口传输芯片接收由网络微控器所传送过来的储存信号并转换成控制数据信号再传送至储存接口总线

75储存接口总线接收由储存接口传输芯片所传送过来的控制数据信号

76扩充槽接收由网络集线交换单元所传送过来的网络数据信号

具体实施方式

图2说明本发明与个人计算机的关系示意图。个人计算机11通过本发明整合储存接口与网络功能的适配卡24接收由远程服务器的储存装置与因特网所传送过来的储存/网络数据封包，及传送储存/网络数据封包至远程服务器的储存装置与因特网。

图3说明本发明及外围单元的连接结构示意图。本发明包含有一储存接口传输芯片31、一网络微控器32与一网络集线交换单元33。储存接口传输芯片31通过储存接口总线34与计算机主机板连接并传送或接收控制/数据信号。网络微控器32位于储存接口传输芯片31与网络集线交换单元33之间。储存接口传输芯片31将控制/数据信号转换成储存信号传送至网络微控器32，或接收由网络微控器32传送过来的储存信号，再转成控制/数据信号至储存接口总线34。网络微控器32将储存信号加以处理后，以储存数据封包传送至网络集线交换单元33，或接收由网络集线交换单元33传送过来的储存数据封包，处理后以储存信号传送至储存接口传输芯片31。网络集线交换单元33具有集线交换的功能，一方面通过网络连接端口36，将由网络微控器32所传送过来的储存数据封包传送至网络，另一方面则由扩充槽35所传送的网络数据信号转换成网络数据封包，经由网络连接端口36传送至网络。反之，经由网络与网络连接端口36传送过来的储存数据/网络数据封包经由网络集线交换单元33分成储存数据封包与网络数据信号，储存数据封包传送至网络微控器32，而网络数据信号传送至扩充槽35。

此外，网络微控器32可以ARM7(Samsung S3C4510B)、ARM9(SamsungS3C2510A)、ARM10、Broadcom(BCM112X系列或BCM 1250)、Intel(IXP系列或IOP系列)、RDC(RDC 1620C或RDC 2020C)、或Motorola(MPC8272系列)与Realtek(RTL8181)等微处理器来实施。储存接口总线34可以ATA、ATAPI、小型计算机系统接口(Small Computer System Interface，SCSI)、序列AT附属装置接口(Serial AT Attachment Interface，SATA)、电子电机工程师协会1394标准高效能序列总线(Institute of Electrical and ElectronicsEngineers 1394 Standard for the High Performance Serial Bus，IEEE 1394)与通用序列总线(Universal Serial Bus，USB)等接口技术来实施，而扩充槽则可以工业标准架构总线(Industry Standard Architecture Expansion Bus，ISA)、外围装置组件互连总线(Peripheral Component Interconnect Bus，PCI)、外围装置组件互连扩充总线(PCI eXtended Bus，PCI-X)与外围装置组件互连高速总线(PCI Express Bus，PCI-Express)等总线技术来实施。

图4为网络微控器的实施例。一种网络微控器32实施例的结构包含有一微控器核心单元(Microprocessor Core Unit)41、高速缓存模块(CacheModule)42、加解密模块(Security Module)43与网络模块(NetworkModule)44，其中高速缓存模块与加解密模块辅助传输速率与增加传输安全性，可依需求加以增减。微控器核心单元41的一端与储存接口传输芯片31连接并传送或接收储存信号，另一端与高速缓存模块42连接，将储存信号转换成储存数据，并传送或接收该储存数据。高速缓存模块42位于微控器核心单元41与加解密模块43之间，具有缓冲数据信号传输与提高数据传输效能的功用，一端与微控器核心单元41连接，另一端与加解密模块43连接。加解密模块43位于高速缓存模块42与网络模块44之间，具有将数据信号加解密功能以提高数据传输的安全性，一端与高速缓存模块42连接并传送或接收储存数据，另一端与网络模块44连接并传送或接收加密后的储存数据。网络模块44接收由加解密模块43所传送过来的加密后的储存数据，并将其转换成储存数据封包的格式传送出去，同样地，接收由网络集线交换单元33所传送过来的储存数据封包，并将其转换回储存数据的格式传送至加解密模块43。

图5A至图5D分别为网络集线交换单元的第一实施例至第四实施例的结构示意图。图5A说明网络集线交换单元的第一实施例分结构，一交换式集线器网络传输芯片(Switch Hub with Network Chip)51将网络数据信号转换成网络数据封包与储存数据封包成为网络/储存数据封包传送出去。相反地，交换式集线器网络传输芯片51接收网络/储存数据封包并将其分开成网络数据信号与储存数据封包。交换式集线器网络传输芯片51同时具有集线交换与网络传输的功能。

图5B说明网络集线交换单元的第二实施例的结构，其包含有一交换式集线器芯片(Switch Hub Chip)52与一网络传输芯片(Network Chip)53。网络传输芯片53将网络数据信号转换成网络数据封包的格式，再传送至交换式集线器芯片52，相反地，接收由交换式集线器芯片52所传送过来的网络数据封包，并转换回网络数据信号。交换式集线器芯片52具有集线交换的功能，将网络数据封包与储存数据封包成为网络/储存数据封包传送出去，另一方面，同时接收网络/储存数据封包并将其分开成网络数据封包与储存数据封包。

图5C说明网络集线交换单元的第三实施例的结构，其包含有一无线交换式集线器芯片(Wireless Switch Hub Chip)54与一网络传输芯片53。网络传输芯片53将网络数据信号转换成网络数据封包的格式，再传送至无线交换式集线器芯片54，相反地，接收由无线交换式集线器芯片54所传送过来的网络数据封包，并转换回网络数据信号。无线交换式集线器芯片54具有集线交换与无线传输的功能，将网络数据封包与储存数据封包成为网络/储存数据封包，并以无线方式传送出去，另一方面，同时接收以无线方式传送过来的网络/储存数据封包并将其分开成网络数据封包与储存数据封包。

图5D说明网络集线交换单元的第四实施例的结构，其包含有一无线传输芯片(Wireless Chip)55、一交换式集线器芯片52与一网络传输芯片53。网络传输芯片53将网络数据信号转换成网络数据封包的格式，再传送至交换式集线器芯片52，相反地，接收由交换式集线器芯片52所传送过来的网络数据封包，并转换回网络数据信号。交换式集线器芯片52位于无线传输芯片55与网络传输芯片53之间，具有集线交换的功能，将网络数据封包与储存数据封包成为网络/储存数据封包传送至无线传输芯片55，另一方面，同时接收由无线传输芯片55传送过来的网络/储存数据封包并将其分开成网络数据封包与储存数据封包。无线传输芯片55则以无线传输方式传送或接收网络/储存数据封包。

图6为本发明的传送信号的运作方法流程图。传送阶段时信号的运作方式为：步骤61将控制数据信号通过储存接口总线传送至储存接口传输芯片，其次步骤62将储存接口传输芯片接收由储存接口总线传送过来的控制数据信号并转换成储存信号再传送至网络微控器，再者步骤63将网络微控器接收由储存接口传输芯片传送过来的储存信号并转换成储存数据封包再传送至网络集线交换单元，而步骤64将网络数据信号则通过扩充槽传送至网络集线交换单元，接着在步骤65中，网络集线交换单元接收由网络微控器与扩充槽传送过来的储存数据封包与网络数据信号使其成为储存/网络数据封包再传送至网络连接端口，最后由步骤66将储存/网络数据封包通过网络连接端口传送至网络，完成整个信号传送的动作。

图7为本发明的接收信号的运作方法流程图。接收阶段时信号的运作方式为：步骤71将储存/网络数据封包经由网络传送至网络连接端口，在步骤72中，网络集线交换单元接收由网络连接端口传送过来的储存/网络数据封包，再分别传送储存数据封包至网络微控器与网络数据信号至扩充槽，接着于步骤73中，网络微控器接收由网络集线交换单元所传送过来的储存数据封包并转换成储存信号再传送至储存接口传输芯片，而步骤76中，扩充槽接收由网络集线交换单元所传送过来的网络数据信号，再者于步骤74中，储存接口传输芯片接收由网络微控器所传送过来的储存信号并转换成控制数据信号再传送至储存接口总线，最后在步骤75中，储存接口总线接收由储存接口传输芯片所传送过来的控制数据信号，完成整个信号接收的动作。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，应当不能以此限定本发明实施的范围。即凡依本发明专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。