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1、毕业设计（论文） 题 目 远程数据存储服务器设计 专 业 学 号 学 生 指 导 教 师 答 辩 日 期 2017年 月 日 黄褐色，湿，软塑可塑，含少量粉粒，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，分布于卵石层之上。稍密，该层有轻微摇震反应，干强度较差，部分地段接近与粉砂。部分地段分布，主要分布与砂卵石之上 哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）摘 要随着信息技术的飞速发展，数据存储应用扮演着不可或缺角色。在互联网发展步入黄金时代的今天，传统的数据存储服务已经不能满足人们多元化的需求，远程数据存储服务应运而生。本课题的目的是设计并实现一种基于ARM的远程数据存储服务器，通过串口通信将外来数据包存入挂载
2、于ARM开发板的硬盘，然后通过FTP协议网口通信进行远程数据访问。本服务器硬件主要采用树莓派三代开发板，外接移动硬盘。软件部分采用Linux操作系统，通过交叉开发进行内核移植，FTP搭建，串口编程等操作，实现数据的存储及远程访问。论文依据嵌入式系统的开发流程，着重介绍了交叉开发环境的搭建，Linux内核移植，FTP搭建，串口通信协议的制定及编程实现等。设计以串口助手进行调试，实现了数据包的解析，校验，分包存储等功能，并可通过FTP协议进行远程数据访问。关键词：数据存储；嵌入式；Linux；FTPIIIAbstractWith the rapid development of informati
3、on technology, data storage applications play an indispensable role. Today, the development of the Internet into the golden age , the traditional data storage services can not meet the diverse needs of people, remote data storage services came into being.The purpose of this project is to design and
4、implement an ARM-based remote data storage server, through the serial communication will be stored in the ARM data board mounted on the hard disk, and then through the FTP protocol network interface for remote data access. The server hardware is mainly used raspberry three generations of development
5、 board and external mobile hard disk. Software part use Linux operating system, through the cross-development of kernel transplantation, FTP structures, serial programming and other operations, to achieve data storage and remote access.Based on the development process of embedded system, this paper
6、introduces the construction of cross development environment, Linux kernel transplantation, FTP setup, serial communication protocol development and programming realization and so on. Designing the serial assistant to debug, achieve the packet analysis, verification, packet storage and other functio
7、ns, and through the FTP protocol for remote data access.Keywords : data storage, embedded, Linux, FTP目 录摘 要IABSTRACTII目 录III第1章 绪 论- 1 -1.1 课题背景及研究的目的和意义- 1 -1.2 研究现状及发展趋势- 2 -1.3 论文研究内容- 2 -1.4 本章小结- 2 -第2章 课题方案设计及开发环境搭建- 3 -2.1 方案的总体设计- 3 -2.2 网络环境的选择- 3 -2.3 串口和网口通信- 5 -2.4 服务器的硬件环境- 6 -2.4.1 ARM
8、处理器- 7 -2.4.2 树莓派三代开发板- 7 -2.5 嵌入式操作系统及其安装- 8 -2.5.1 嵌入式操作系统的选型- 8 -2.5.2 Linux 的开发环境的建立- 10 -2.6 软件开发环境的搭建- 10 -2.6.1 共享文件夹的配置- 10 -2.6.2 交叉编译工具- 10 -2.6.3 Eclipse 的安装- 12 -2.7本章小结- 12 -第3章 开发板上的系统平台的实现- 13 -3.1 Linux系统简介- 13 -3.2 Linux内核简介- 14 -3.3 内核移植简介- 15 -3.3.1 移植的基本概念- 15 -3.3.2 内核移植的准备- 15
9、-3.4 Bootloader- 16 -3.4.1 Bootloader 及启动流程- 16 -3.4.2 u-boot 及其编译- 17 -3.5 Linux 内核- 17 -3.5.1 内核的版本- 17 -3.5.2 内核模块结构- 18 -3.5.3 内核的配置- 18 -3.6 文件系统- 18 -3.7 本章小结- 20 -第5章 基于ARM的远程数据存储服务器功能的实现- 21 -5.1 远程数据存储服务器方案的设计- 21 -5.1.1远程访问功能的设计方案- 21 -5.1.2 数据存储功能的设计方案- 22 -5.2 远程访问功能的实现- 23 -5.2.1 Linux操
10、作系统的配置- 23 -5.2.2基于Linux的FTP的搭建- 23 -5.3 数据存储功能的实现- 23 -5.4 测试与结果- 23 -5.5 本章小结- 25 -结 论- 26 -参考文献- 27 -致 谢- 28 -哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）第1章 绪 论1.1 课题背景及研究的目的和意义随着信息技术的飞速发展，网络应用扮演着不可或缺角色。计算机知识的普及，民众对计算机的认识和理解日益深厚。在二十世纪末二十一世纪初期，在PC应用领域，微软的Windows操作系统占据了操做系统的半壁江山，图形化的界面，傻瓜式的应用，即使计算机新手也能用的得心应手。但是随着需求的日益深入，大家渐
11、渐发现，Windows不像以前那样好用了，尤其是在网络应用，服务器构建等方面有着不小的缺憾。大家渐渐把目光转向了其他操作系统，Linux成为了他们的首选。Linux是一套免费使用和自由传播的类UNIX操作系统，它具有如下特点：开放性，多用户，多任务，良好的用户界面，设备独立性，提供丰富的网络功能，可靠的系统安全性，良好的可移植性，兼容其他的UNIX系统，支持多文件系统。自从有了网络一来，通过网络来传输文件一直是一项很重要的共组，不但可以实现文件的上传下载，而且可以设置不同的用户访问权限，并支持大文件的断点续传功能。例如，把在本地计算机上设计的网站文件，上传到远程的Web服务器主机上，就可以使用
12、FTP服务，根据用户名及密码访问远程主机所提供的FTP目录。采用这种方法，用户不需要使用Telnet登陆到远程主机进行工作，这样就使Web服务器上的文件更新工作变得非常轻松。FTP是Internet上用来传送文件的协议（文件传输协议），是TCP/IP协议族中的协议之一，他是为了能够在Internet上互相传送文件而制定的文件传送标准，规定了Internet上文件如何传送。该协议是Internet文件传送的基础，它是由一系列规格文档组成，目标是提高文件的共享性，提供非直接使用远程计算机的方法，是存储介质对用户透明和可靠传输数据。也就是说，通过FTP协议，就可以完成两台计算机之间的复制，从远程计算
13、机复制文件至自己的计算机上，称下载（download）文件。若将文件从本地计算机复制到远程计算机上，则称之为上传（upload）文件。在TCP/IP协议中，FTP标准命令TCP端口号21，PORT方式端口号20。与大多数Internet服务一样，FTP也是一个客户机/服务器系统。用户通过一个支持FTP协议的客户机程序，连接到在远程主机上的FTP服务器程序。用户通过客户机程序向服务器程序发出命令，服务器程序执行用户所发出的命令，并将执行的结果返回到客户机。比如说，用户发出一条命令，要求服务器向用户传送某一个文件的一份拷贝，服务器会响应这条命令，将指定文件送至用户的机器上。客户机程序代表用户接收到
14、这个文件，将其存放在用户目录中。本课题的目的是设计一个基于ARM的远程数据存储系统，实现数据包的解析，校验，存储，并且使存储的数据可以通过FTP远程访问。1.2 研究现状及发展趋势由于企业信息化的目的就是要以现代信息技术为手段，对伴随着企业生产和经营过程而产生的数据进行收集、加工、管理和利用，以改善企业生产经营的整体效率，增强企业的竞争力。所以，数据存储是企业信息化不可缺少的工具，是绝大部分企业信息系统的核心。数据、计算机硬件和数据存储技术，这三者推动着远程数据存储系统的发展。当今社会所产生的信息数据的复杂度和数据量都在迅速增长；计算机硬件平台的发展仍然实践着摩尔定律；数据存储技术迅速向深度、广度扩展。尤其是互联网的出现，极大地改变了数据存储的应用环境，向信息储存提出了前所未有的技术挑战。这些因素的变化推动着远程数据存储技术的进步与发展。在手持设备发展迅猛的时代，在互联网技术已经成为日常生活一部分的时代，在数据存储与共享成为人们办公作业必不可少的工具的时代，我们有理由相信这三者的结合必将给我们带来不同的享受和体验。1.3 论文研究内容本设计的主要研究内容有：(1) 搜集相应背景，基于ARM的远程数据存储服务器的实现方案的设计及选型。(2) 软件开发环境的搭建。(3) Linux内核移植。(4) 数据存储功能的实现(5) 远程数据访问功能的实现。1.4 本章小结本章主要介绍了本课题
