家庭云服务器的制作方法

1.本发明涉及云技术领域，尤其涉及一种家庭云服务器。


背景技术：

2.云技术是基于云计算商业模式应用的网络技术、信息技术、集成技术、管理平台技术和应用技术等的总称，其可以形成一个资源池，按需所用，灵活便利。根据商业模式的不同，云计算可分为三大类：公有云、私有云和混合云，其中，公有云是指第三方提供商通过因特网提供的计算服务，私有云是指通过因特网或专用内部网络面向特选用户（非一般公众）提供的计算服务，混合云是由公有云和私有云结合创建。
3.目前私有云主要针对的是企业，对于个人而言，提出了个人私有云，即一个只属于个人的数字化平台，具备和互联网企业一样的私有云技术以及个人的应用设计，能够在提供私有云功能的同时，满足个人数字生活，如通过个人私有云将个人信息、个人隐私等存储在自己的私有云里，使得每个人都具有保护自己数据的权利，从而杜绝大数据杀熟和个人信息滥用等的隐患。但是，目前的个人私有云还处于由用户自行搭建阶段，相关技术还不够成熟完善。


技术实现要素：

4.（一）要解决的技术问题鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种家庭云服务器，其解决了目前个人私有云由用户自行搭建，相关技术还不够成熟完善的技术问题。
5.（二）技术方案为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：第一方面，本发明实施例提供一种家庭云服务器，包括中央处理器、内存模块、双外存模块、双链路模块和后备电源保护模块，中央处理器分别与内存模块、双外存模块、双链路模块和后备电源保护模块相连，其中，双链路模块向上用于将家庭云服务器接入公网，向下用于提供局域网接入点，以便外部设备通过局域网接入点接入家庭云服务器；双外存模块包括相互物理隔离的系统数据区和业务数据区；中央处理器用于在家庭云服务器上电时将系统数据区中的引导程序加载到内存模块，以控制家庭云服务器启动；后备电源保护模块用于在家庭云服务器掉电时提供短时供电，以便中央处理器在关闭双外存模块的业务数据区时将当前业务数据暂存到系统数据区。
6.本发明实施例提出的家庭云服务器，通过双链路模块向上将家庭云服务器接入公网，可提供远程访问能力，当搭配vpn时，可实现永久在线，进而实现远程随时访问的能力；通过双链路模块向下提供局域网接入点，以便外部设备通过局域网接入点接入家庭云服务器，可提供独立的服务，保障隐私的安全性；通过双外存模块的系数数据区和业务数据区的相互物理隔离，可保证系统故障时，不会影响业务数据；通过后备电源保护模块可实现在家庭云服务器掉电时的数据完整性，保证数据不丢失，且不会导致系统异常。
7.可选的，双链路模块包括第一通信单元和第二通信单元，第一通信单元与中央处理器相连，第一通信单元用于建立中央处理器与公网之间的通信连接，以使家庭云服务器接入公网，第二通信单元与中央处理器相连，第二通信单元在中央处理器的控制下提供局域网接入点。
8.可选的，第一通信单元包括有线网口和/或第一wifi模组，第二通信单元包括第二wifi模组。
9.可选的，中央处理器通过控制第一wifi模组以station模式工作，以将家庭云服务器接入公网，并通过控制第二wifi模组以ap模式或p2p go模式工作，以使第二wifi模组提供局域网接入点。
10.可选的，家庭云服务器接入公网时产生的交互数据与家庭云服务器提供局域网接入点时产生的交互数据通过中央处理器进行隔离。
11.可选的，系统数据区包括第一存储器，第一存储器用于存储系统数据，业务数据区包括第二存储器，第二存储器用于存储业务数据，第一存储器与第二存储器相互物理隔离。
12.可选的，第一存储器为emmc，中央处理器通过nand接口与第一存储器进行数据交互，以在家庭云服务器上电时将第一存储器中的引导程序加载到内存模块，并在关闭第二存储器时将当前业务数据暂存到第一存储器。
13.可选的，第二存储器为ssd或硬盘，中央处理器通过sata接口与第二存储器进行数据交互，以在家庭云服务器恢复供电时将暂存到第一存储器的当前业务数据保存到第二存储器。
14.可选的，中央处理器与第二存储器的电源开关相连，中央处理器通过控制电源开关以关闭第二存储器。
15.可选的，第二存储器包括至少两个，至少两个第二存储器具备物理多备份能力。
16.可选的，系统数据区包括引导程序区、第一系统区和第二系统区，引导程序区用于存储双引导程序，第一系统区用于存储升级前的系统镜像，第二系统区用于存储升级后的系统镜像，中央处理器用于在家庭云服务器上电时根据系统升级状态或系统启动状态通过双引导程序将升级后的系统镜像或升级前的系统镜像加载到内存模块，以控制家庭云服务器升级或启动。
17.可选的，后备电源保护模块包括电源单元和电源管理单元，电源单元用于在家庭云服务器掉电时提供短时供电，电源管理单元与中央处理器相连，电源管理单元用于在家庭云服务器掉电时发送掉电通知给中央处理器，以便中央处理器根据掉电通知在关闭双外存模块的业务数据区时将当前业务数据暂存到系统数据区。
18.可选的，电源单元包括电容或充电电池。
19.（三）有益效果本发明的有益效果是：本发明的家庭云服务器，通过双链路模块向上将家庭云服务器接入公网，可提供远程访问能力，当搭配vpn时，可实现永久在线，进而实现远程随时访问能力；通过双链路模块向下提供局域网接入点，以便外部设备通过局域网接入点接入家庭云服务器，可提供独立的服务，保障隐私的安全性；通过双外存模块的系统数据区和业务数据区的相互物理隔离，可保证系统故障时，不会影响业务数据；通过后备电源保护模块可实现在家庭云服务器掉电时的数据完整性，保证数据不丢失，且不会导致系统异常；通过业
务数据区中的至少两个存储器，可保证关键业务数据不会因单个存储器异常而丢失，保证了数据的安全性；通过系统数据区中的第一系统区和第二系统区，可保证系统升级过程中不会中断业务服务，保证个人私有云的持续服务，且在升级异常时仍可继续服务。
附图说明
20.图1为根据本发明一个实施例的家庭云服务器的结构示意图；图2为根据本发明一个实施例的双链路模块的结构示意图；图3为根据本发明一个实施例的双外存模块的结构示意图；图4为根据本发明另一个实施例的双外存模块的结构示意图；图5为根据本发明一个实施例的后备电源保护模块的结构示意图。
具体实施方式
21.为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
22.本发明实施例提出的家庭云服务器，包括中央处理器、内存模块、双外存模块、双链路模块和后备电源保护模块，其中双链路模块向上用于将家庭云服务器接入公网，向下用于提供局域网接入点，以便外部设备通过局域网接入点接入家庭云服务器；双外存模块包括相互物理隔离的系统数据区和业务数据区；中央处理器用于在家庭云服务器上电时将系统数据区中的引导程序加载到内存模块，以控制家庭云服务器启动；后备电源保护模块用于在家庭云服务器掉电时提供短时供电，以便中央处理器在关闭双外存模块的业务数据区时将当前业务数据暂存到系统数据区。由此，通过中央处理器、内存模块、双外存模块、双链路模块和后备电源保护模块的相互配合，可独立提供云计算、网络以及存储服务能力，从而实现个人私有云；同时，通过双链路模块向上将家庭云服务器接入公网，可提供远程访问能力，当搭配vpn时，可实现永久在线，进而实现远程随时访问的能力；通过双链路模块向下提供局域网接入点，以便外部设备通过局域网接入点接入家庭云服务器，可提供独立的服务，保障隐私的安全性；通过双外存模块的系数数据区和业务数据区的相互物理隔离，可保证系统故障时，不会影响业务数据；通过后备电源保护模块可实现在家庭云服务器掉电时的数据完整性，保证数据不丢失，且不会导致系统异常。
23.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
24.图1为根据本发明一个实施例的家庭云服务器的结构示意图，如图1所示，该家庭云服务器包括：中央处理器10、内存模块20、双外存模块30、双链路模块40和后备电源保护模块50。
25.其中，中央处理器10分别与内存模块20、双外存模块30、双链路模块40和后备电源保护模块50相连，双链路模块40向上用于将家庭云服务器接入公网，向下用于提供局域网接入点，以便外部设备通过局域网接入点接入家庭云服务器；双外存模块30包括相互物理隔离的系统数据区31和业务数据区32；中央处理器10用于在家庭云服务器上电时将系统数
据区31中的引导程序加载到内存模块20，以控制家庭云服务器启动；后备电源保护模块50用于在家庭云服务器掉电时提供短时供电，以便中央处理器10在关闭双外存模块30的业务数据区时将当前业务数据暂存到系统数据区31。
26.具体来说，双链路模块40具有双链路能力，具体包括上联到家庭ap（即，家庭接入点，如家庭路由器等）的连接链路和下联到外部设备（如手机、电脑等）的连接链路。其中，前者用于提供连接外网的能力，以便将家庭云服务器接入公网，实现与公网的数据交互（如数据共享等），进而使得家庭云服务器可提供远程访问的能力，当结合vpn软件时，可永久在线，实现远程随时访问的能力；后者作为独立的家庭ap，用于提供外部设备接入的能力，以便外部设备接入家庭云服务器，实现与外部设备的数据交互，进而使得家庭云服务器可提供独立的服务，保障隐私的安全性。
27.双外存模块30包括系统数据区31和业务数据区32，系统数据区31用于存储系统数据，如引导程序、系统镜像、系统日志以及固件等，业务数据区32用于存储业务数据，如用户数据等，且系统数据区31和业务数据区32之间进行物理隔离，以确保系统故障时，不会影响业务数据。
28.后备电源保护模块50作为家庭云服务器的备用电源，可在家庭云服务器掉电时，提供短时供电的能力，如保证掉电时当前业务数据能够全部暂存到系统数据区31，进而便于实现掉电时业务数据的完整性。
29.中央处理器10作为家庭云服务器的主控部件，可为rtd1296等控制芯片，其与内存模块20、双外存模块30、双链路模块40和后备电源保护模块50分别相连，并对各个模块协调控制，以使家庭云服务器能够独立的提供云计算、网络和存储等能力，从而实现个人私有云。如，中央处理器10具有数据计算处理能力，从而使得家庭云服务器能够独立的提供云计算能力；中央处理器10通过控制双链路模块40工作，从而使得家庭云服务器能够独立的提供网络能力且具有远程访问的能力；中央处理器10在家庭云服务器上电时，将系统数据区31中的引导程序加载到内存模块20，以通过引导程序将系统数据区31中的系统镜像加载到内存模块20，以控制家庭云服务器启动，并在家庭云服务器工作时，通过系统将当前业务数据保存到业务数据区32或从业务数据区32读出相关业务数据，以及在家庭云服务器掉电时，在后备电源保护模块50的短时供电下，在关闭业务数据区32时将当前业务数据暂存到系统数据区31，以及在家庭云服务器恢复供电时，将暂存到系统数据区31的当前业务数据保存到业务数据区32，从而使得家庭云服务器能够独立的提供存储能力，且在家庭云服务器掉电时保证数据的完整性，保证数据不丢失，且不会导致系统异常。
30.该实施例，通过中央处理器、内存模块、双外存模块、双链路模块和后备电源保护模块的相互配合，可独立提供云计算、网络以及存储服务能力，从而实现个人私有云；同时，通过双链路模块向上将家庭云服务器接入公网，可提供远程访问能力，当搭配vpn时，可实现永久在线，进而实现远程随时访问的能力；通过双链路模块向下提供局域网接入点，以便外部设备通过局域网接入点接入家庭云服务器，可提供独立的服务，保障隐私的安全性；通过双外存模块的系数数据区和业务数据区的相互物理隔离，可保证系统故障时，不会影响业务数据；通过后备电源保护模块可实现在家庭云服务器掉电时的数据完整性，保证数据不丢失，且不会导致系统异常。
31.在一些实施例中，如图2所示，双链路模块40包括第一通信单元41和第二通信单元
42，第一通信单元41与中央处理器10相连，第一通信单元41用于建立中央处理器10与公网之间的通信连接，以使家庭云服务器接入公网，第二通信单元42与中央处理器10相连，第二通信单元42在中央处理器10的控制下提供局域网接入点。
32.具体来说，双链路模块40可包括第一通信单元41和第二通信单元42，其中，通过第一通信单元41提供上联到家庭ap的连接链路，即建立中央处理器10与公网之间的通信连接，以使家庭云服务器能够接入公网，从而使得家庭云服务器能够提供与公网连接的能力，即具有远程访问的能力，当结合vpn软件时，可永久在线，进而实现远程随时访问的能力；通过第二通信单元42提供下联到外部设备的连接链路，即提供局域网接入点，以使外部设备能够接入家庭云服务器，进而使得家庭云服务器具有提供独立服务的能力，保障隐私的安全性。需要说明的是，第一通信单元41和第二通信单元42可同时工作，从而实现双网络。
33.可选的，如图2所示，第一通信单元41包括有线网口411和/或第一wifi模组412，也就是说，第一通信单元41可提供有线网络、无线网络、或者同时提供有线网络和无线网络。其中，有线网口411可为rj45（registered jack 45）有线网口等，中央处理器10可通过千兆phy（physical layer，端口物理层）接口实现与有线网口411的连接，以通过有线网口411提供上联到家庭ap的有线连接链路，以将家庭云服务器通过有线方式接入公网；第一wifi模组412可同时支持2.4g、5g等无线网络，中央处理器10可通过pcie（peripheral component interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准）接口实现与第一wifi模组412的连接，以通过第一wifi模组412提供上联到家庭ap的无线连接链路，以将家庭云服务器通过无线方式接入公网，进而提供远程访问的能力。进一步的，中央处理器10可通过控制第一wifi模组412以station模式工作，以将家庭云服务器接入公网。
34.可选的，如图2所示，第二通信单元42包括第二wifi模组421，该第二wifi模组421可提供单模或者双模的无线网络，例如，第二wifi模组421可支持2.4g等无线网络，中央处理器10可通过pcie接口实现与第二wifi模组421的连接，以通过第二wifi模组421提供下联到外部设备的无线连接链路，以将外部设备通过无线方式接入家庭云服务器，进而提供独立的服务。进一步的，中央处理器10可通过控制第二wifi模组421以ap模式或p2p go模式工作，以使第二wifi模组421提供局域网接入点，以将外部设备通过无线方式接入家庭云服务器。
35.在一些实施例中，家庭云服务器接入公网时产生的交互数据与家庭云服务器提供局域网接入点时产生的交互数据通过中央处理器10进行隔离。也就是说，通过中央处理器10实现公网与外部设备之间的数据传递与隔离，以保证公网与外部设备之间数据交互的安全性。
36.在一些实施例中，如图3所示，系统数据区31包括第一存储器311，第一存储器311用于存储系统数据，如引导程序、系统镜像、系统日志等，业务数据区32包括第二存储器321，第二存储器321用于存储业务数据，如用户数据等，第一存储器311与第二存储器321相互物理隔离，即两者相互独立，以确保系统故障时，不会影响业务数据。
37.可选的，第一存储器311为emmc（embedded multi media card，嵌入式多媒体卡），中央处理器10通过nand接口与第一存储器311进行数据交互，以在家庭云服务器上电时将第一存储器311中的引导程序加载到内存模块20，并在关闭第二存储器321时将当前业务数据暂存到第一存储器311。第二存储器321为ssd（solid state disk，固态盘）或硬盘，中央
处理器10通过sata（serial ata，串口硬盘）接口与第二存储器321进行数据交互，以在家庭云服务器恢复供电时将暂存到第一存储器311的当前业务数据保存到第二存储器321。
38.具体来说，第一存储器311可为emmc，用于存储引导程序、系统镜像以及系统日志等系统数据，在家庭云服务器上电时，中央处理器10通过nand接口将emmc中的引导程序加载到内存模块20，以使引导程序启动，在引导程序启动后，引导程序会将emmc中的系统镜像加载到内存模块20，以使系统镜像启动，在系统镜像启动完成后，实现家庭云服务器的起机加载，而后家庭云服务器开始工作。
39.第二存储器321可为ssd或硬盘，用于存储用户数据等，在家庭云服务器工作时，中央处理器10通过系统以及sata接口对第二存储器321进行读写操作，以将用户数据保存至第二存储器321，或者将所需数据从第二存储器321中读出，从而实现相关业务数据的上传或下载。在家庭云服务器掉电时，后备电源保护模块50将给家庭云服务器短时供电，此时中央处理器10将感知到掉电，并及时关闭耗电量较大的第二存储器321，保留后备电源保护模块50对第一存储器311的短时供电，以便中央处理器10将内存模块20中的当前业务数据暂存至第一存储器311，待家庭云服务器恢复供电时，再将暂存至第一存储器311中的当前业务数据读入至内存模块20，并按照业务逻辑，将当前业务数据写入第二存储器321，从而在家庭云服务器掉电时保证数据的完整性，保证数据不丢失，且不会导致系统异常。可选的，中央处理器10与第二存储器321的电源开关相连，中央处理器10通过控制电源开关以关闭第二存储器321。
40.可选的，如图3所示，第二存储器321包括至少两个，至少两个第二存储器321具备物理多备份能力。也就是说，业务数据区32可包括两个或者更多个第二存储器321，如ssd或硬盘，通过两个或者更多个第二存储器321实现业务数据区32的双备份或更多备份的能力，以保证关键业务数据不会因单个第二存储器321硬件故障而丢失，在具体实施时，中央处理器10可将关键业务数据同时存储至两个第二存储器321中以实现备份，进而避免关键业务数据的丢失。
41.在一些实施例中，如图4所示，系统数据区31包括引导程序区312、第一系统区313和第二系统区314，引导程序区312用于存储双引导程序，第一系统区313用于存储升级前的系统镜像，第二系统区314用于存储升级后的系统镜像，中央处理器10用于在家庭云服务器上电时根据系统升级状态或系统启动状态通过双引导程序将升级后的系统镜像或升级前的系统镜像加载到内存模块20，以控制家庭云服务器升级或启动。
42.举例来说，系统数据区31可包括引导程序区312、第一系统区313和第二系统区314，引导程序区312、第一系统区313和第二系统区314可位于第一存储器311中，即在第一存储器311中划分三个区域，分别作为引导程序区312、第一系统区313和第二系统区314。其中，引导程序区312用于保存双引导程序，第一系统区313和第二系统区314均用于保存系统镜像，其中在系统未升级前，第一系统区313和第二系统区314的系统镜像相同。在无升级需求时，中央处理器10在家庭云服务器上电时，将引导程序区312中的双引导程序加载到内存模块20，默认情况下，双引导程序加载第一系统区313的系统镜像，以使家庭云服务器启动。在家庭云服务器工作时，当有升级需求时，中央处理器10直接对第二系统区314的系统镜像进行升级，从而可以保证在系统升级过程中，家庭云服务器仍能够提供服务，保证个人私有云的持续服务。在家庭云服务器再次上电时，双引导程序将加载第二系统区314的系统镜
像，若第二系统区314的系统镜像升级成功，则家庭云服务器将正常启动，而若第二系统区314的系统镜像升级失败，则双引导程序将加载第一系统区313的系统镜像，以使家庭云服务器能够正常启动，从而具备防止系统升级过程中电源中断导致系统异常的能力，以在升级异常时仍可服务。
43.在一些实施例中，如图5所示，后备电源保护模块50包括电源单元51和电源管理单元52，电源单元51用于在家庭云服务器掉电时提供短时供电，电源管理单元52与中央处理器10相连，电源管理单元52用于在家庭云服务器掉电时发送掉电通知给中央处理器10，以便中央处理器10根据掉电通知在关闭双外存模块30的业务数据区32时将当前业务数据暂存到系统数据区31。可选的，电源单元51包括电容或充电电池。
44.具体来说，对于家用环境，通常无后备电源，因此可在家庭云服务器中设置后备电源保护模块50，通过后备电源保护模块50短时供电，以实现家庭云服务器掉电时的系统保护和数据保护，保证平滑、优雅地关停服务，不丢失数据，不损坏硬件。后备电源保护模块50可包括电源单元51和电源管理单元52，中央处理器10可通过电源管理单元52与电源单元51以及外部电源相连，在外部电源正常供电时，通过外部电源给中央处理器10供电，而在外部电源异常掉电时，切换至电源单元51进行短时供电，并发送掉电通知给中央处理器10。可选的，电源单元51为大电容或者充电电池，电源管理单元52为电源管理芯片。
45.综上所述，本发明的家庭云服务器，作为家庭数据管理服务平台，通过中央处理器、内存模块、双外存模块、双链路模块和后备电源保护模块的相互配合，可独立提供云计算、网络以及存储服务能力，从而实现个人私有云，个人可以根据自身需求，灵活部署第三方应用程序等至该家庭云服务器；同时，通过双链路模块向上将家庭云服务器接入公网，可提供远程访问能力，当搭配vpn时，可实现永久在线，进而实现远程随时访问能力；通过双链路模块向下提供局域网接入点，以便外部设备通过局域网接入点接入家庭云服务器，可提供独立的服务，保障隐私的安全性；通过双外存模块的系统数据区和业务数据区的相互物理隔离，可保证系统故障时，不会影响业务数据；通过后备电源保护模块可实现在家庭云服务器掉电时的数据完整性，保证数据不丢失，且不会导致系统异常；通过业务数据区中的至少两个存储器，可保证关键业务数据不会因单个存储器异常而丢失，保证了数据的安全性；通过业务数据区中的第一系统区和第二系统区，可保证系统升级过程中不会中断业务服务，保证个人私有云的持续服务，且在升级异常时仍可继续服务。
46.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
47.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征
ꢀ“
上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征
在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
49.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
50.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。