[发明专利]一种基于FPGA的云存储卡片装置及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种云存储装置及其实现方法，尤其涉及一种基于FPGA的云存储卡片装置及其实现方法。

背景技术

现有的存储器为服务器、个人电脑、移动硬盘、网络硬盘以及SD卡等，其各有各的优点，各有各的弊端；首先，服务器容量大、功能广、性能稳定、弊端为价钱高需维护；个人电脑的存储器是功能全、但需要很多人为操作；移动硬盘是价钱低、但无法独立完成功能；SD卡等便携性好,也无法独立完成功能。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种人工维护极少、功能周全、容量大且基于FPGA的云存储卡片装置及其实现方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于FPGA的云存储卡片装置，该装置包括：主系统、自维护系统、待机系统和独立电源管理系统；所述主系统通过继电器组连接若干路SATA硬盘，自维护系统通过通信线路与主系统相连；所述独立电源管理系统通过电源线路连接至主系统，待机系统通过外部请求信号与自维护系统建立联系；在所述的主系统中还安装硬盘数据库和内存数据库，在远程或者本地里实现数据的增删改查；且各路硬盘、各分区、各数据库、各数据表信息存放在配置芯片内，该配置芯片内还存放有常用文件名、常用数据表和常用数据库以及常用文件名、常用数据表和常用数据库所在硬盘的地址信息，以用于让系统接收到数据请求后，最快找到数据所在位置。

作为优选，所述内存数据库用于存放常用文件目录、数据所在硬盘、所在地址，异步或同步更新硬盘数据库，并发文件数据包。

作为优选，所述硬盘数据库用于存放文件、分包、校验码、偏移量和拆包数据、逐行常规压缩备份、高压缩备份、异步或同步更新数据条目，也用于存放各个文件、各个数据表、各个数据库、各个分区以及各个硬盘的索引信息以让接收到数据请求后，最快找到数据所在位置。

作为优选，内存数据库与硬盘数据库的更改或者删除操作不对原数据进行抹除，相关的行数据在字段中标注，用户操作不当的原数据均能找回，能追溯数据操作所有履历。

作为优选，所述每路硬盘分别连接各自的电源继电器和通信线继电器，各自实现物理上的接通或者断开线路，每个硬盘可各自启动或关闭，每个硬盘各自完成数据备份、格式化、分区、数据还原操作，所有任务可自动或远程或本地完成，从而实现人工维护最少化。

作为优选，所述自维护系统由独立的低耗待机系统来完成，可控制主系统电源的接通和断开，主系统的启动和关闭，主系统用户数据和系统数据的备份和还原，主系统程序的重装，主系统任务状态反馈信息的接收，远程或本地或自动完成所有任务，记录系统内各部件的运行时间及维护信息，低能耗时钟可运行10年，从而实现人工维护最少化。

作为优选，该装置还包括断电保护装置，其为充电电池或者纽扣电池；在主系统异常时，安全关闭主系统，并启动进入低耗待机系统，监视内部充电电池的电量；当充电电池电量不足时，自动接通外部电源并充电，或者充满时自动断开外部电源。

一种基于FPGA的云存储卡片装置的实现方法，包括以下步骤：

一、数据文件或部分数据的上传操作：

(1i)终端发送通信请求到云存储装置；

(2i)低耗待机系统接收通信请求后，接通主系统电源；

(3i)低耗待机系统启动主系统程序；

(4i)低耗待机系统转发客户端的通信请求；

(5i)主系统返回通信连接成功消息；

(6i)终端发送数据文件；

(7i)主系统返回自维护系统任务开始；

(8i)主系统接收完整的数据文件；

(9i)主系统分析数据拆分信息、总数据校验码、总数据大小、数据接收时间、数据发送终端识别码的属性信息；

(10i)主系统接通文件属性索引所在硬盘的线路；

(11i)主系统启动所在硬盘的驱动程序；

(12i)数据存放硬盘、分区、文件信息确认；

(13i)文件的属性信息增加到文件索引数据表；

(14i)数据文件拆包及增加到第十二步中的硬盘位置中；

(15i)返回终端完成任务；

(16i)返回自维护系统任务完成；

(17i)无数据请求和无系统开启规则时，关闭开启的硬盘；

(18i)返回低耗待机系统，请求关闭主系统；

(19i)低耗待机系统关闭主系统；

(20i)低耗待机系统断开主系统电源；

(21i)低耗待机系统间歇启动网络模块，监视数据请求；

二、数据文件或部分数据的下载操作：