Introduction to NDIS 5.0

이 페이지는 Network Driver Interface Specification (NDIS) 5.0에 대한 개략을 제공한다. NDIS 5.0은 NDIS 3.0과 NDIS 4.0에 많은 확장을 제공한다. 기본적인 요구사항, 서비스, 용어, 초기 버전의 아키텍처 또한 NDIS 5.0에도 적용된다. 새로운 NDIS 아키텍처는 마이크로소프트 윈도우즈 98과 윈도우즈 이천 운영 체제에서 포함되어 진다.

미니포트 드라이버 모델의 추가 정보는 현재 버전인 NDIS 4.0 DDK에서 포함되어있다. 윈도우즈 NT 4.0 DDK 에서 제공되어지고, www.microsoft.com/ddk/ddk40.htm에서 이용할 수 있고 Microsoft Developer Network(MSDN) 프로페셔널 CD의 부분이다.

NDIS 5.0은 현재 버전인 윈도우즈 이천 DDK내에 문서화되어있다.

Microsoft Windows 2000 Network INF Format을 또한 보아라. 이것은 새로운 INF 포맷을 위한 형태와 컴포넌트 정보를 설명한다.

Contents:

소개
NDIS 버전 체크
NDIS 전원 관리
NDIS 플러그 앤 플레이
WBEM 관리를 위한 WMI 지원
하나의 INF 포맷을 위한 지원
향상된 퍼포먼스를 위한 비직렬화한 미니포트
향상된 퍼포먼스를 위한 태스크 오프로드 메커니즘
브로드 캐스트 미디어 확장
연결 지향 NDIS 와 QoS 지원
다른 NDIS 확장
NDIS 5.0에 대한 더 많은 정보

NDIS 5.0은 NDIS 전 버전의 확장이다. 그래서 기본 요구사항, 서비스, 용어, 이러한 초기 버전의 아키텍처 또한 NDIS 5.0에서도 적용된다. 새로운 NDIS 아키텍처는 윈도우즈 98과 윈도우즈 이천 운영 체제 시스템에 포함되어 있다.

NDIS 4.0은 NDIS 3.1에서 다음과 같은 새로운 기능을 추가했다.

• 아웃오브 밴드 데이터 지원(브로드 캐스트 PC를 위해 필수)
• 무선 WAN 미디어 확장
• 하이 스피드 패킷 보내고 받기(중요한 퍼포먼스 승리 : significant performance win)
• 패스트 IrDA 미디어 확장
• 미디어 센스
• 모든 로컬 패킷 필터 ( 단일 CPU로부터 네트웍 모니터를 막는다.)
• 많은 새로운 NDIS 시스템 함수 (윈도우즈 95와 윈도우즈 NT에서 미니포트 바이너리 호환을 위해 필수)

NDIS 5.0은 NDIS 4.0에서 정의된 모든 기능들을 구성하고, 다음과 새로운 기능이 확장되었다.

• NDIS 전원 관리, 네트웍 전원 관리와 네트웍 웨이크업에 필수
• 플러그 앤 플레이는 지금 윈도우즈 이천 네트워크 드라이버에서 이용할 수 있다.
• NDIS 미니포트와 그와 관련된 어댑터들의 구조화된 크로스 플랫폼 관리를 위한 윈도우즈 하드웨어 도구 지원(instrumentation)
• 윈도우즈 95 INF 포맷을 토대로 한 윈도우즈 운영 체제들 모두의 간단한 네트워크 INF 포맷
• 윈도우즈 이천 멀티 프로세서 시스템에서 향상된 퍼포먼스를 위한 미니포트를 비직렬화함.
• TCP/IP 체크섬, IP 보안, TCP 메시지 세그멘테이션, 지능형 하드웨어에 대한 패스트 패킷 포워딩과 같은 오프 로딩 태스크들을 위한 새로운 메카니즘
• 브로드 캐스트 컴포넌트들을 위해 필요한, 브로드캐스트 미디어 확장,
• 연결 지향 NDIS, ATM(ATM/ADSL, ATM/cable modem, 등등)과 ISDN과 같은 연결 지향 미디어에 네이티브 접근을 위해 필수
• 미디어에 의해 지원되어질 때 QoS 지원
• 인터미디엇 드라이버 지원 - 브로드 캐스트 컴포넌트, 가상 랜, 새로운 미디어를 위한 (ATM, 위성, 브로드캐스트 텔레비전, 등등) 랜 에뮬레이션, QoS를 위한 패킷 스케쥴링, IEEE 1394나 USB(Universal Serial Bus(USB)와 같은 WDM-지원 버스들을 지원하는 NDIS들을 위한 필수.

이러한 새로운 특징들을 위한 목표는 다음과 같은 것을 포함한다.

• 사용에 편리성을 증가, TCO(Total Cost of Ownership)를 감소
• 퍼포먼스 증가
• 새로운 믿어 타입, 서비스, 어플리케이션 가능하게 함
• 드라이버 아키텍처에서 플렉서빌러트 향상

Note : NDIS 5.0에 대한 대부분의 새로운 특징들은 단지 미니포트 드라이버 모델을 사용함으로써 접근할 수 있고 풀 MAC(Media Access Control) 드라이버와 과거의 미니포트 드라이버들을 위해서는 지원하지 않는다.

NDIS 버전 체크

NDIS 4.0 은 윈도우즈 NT 4.0과 윈도우즈 95 OSR2(OEM Service Release)에 포함되어 있다. NDIS 4.1(또한 CoNDIS로 알려진)은 연결 지향 미디어의 raw 접근을 허용하고 윈도우즈 NT 4.0와 윈도우즈 95의 초기 DDK버전에 릴리즈되었다. 이것은 네이티브(native) ATM 미니포트 드라이버들을 테스트 하기 위해 그리고 초기 개발을 위해 이용되었다.

NDIS 5.0 확장은 윈도우즈 이천과 마이크로소프트 98 운영체제에 포함되었다. NDIS 5.0은 NDIS 4.0과 NDIS 4.1의 subsumes이다.

NDIS 전원 관리는 네트워크 전원 관리와 네트웍 웨이크업을 위해 제공되어진다. NDIS 전원 관리의 실행을 Network Device Class Power Management Specification에 기초가 된다. www.microsoft.com/hwdev/onnow.htm에서 이용할 수 있는 이 사양은 전원 관리와 OnNow 아키텍처를 위해 정의된 4개의 디바이스 전원 상태에 관계가 있는 네트워크 디바이스의 행위를 정의한다. 전원관리와 네트워크 디바이스를 봐라.

윈도우즈 이천 플러그 앤 플레이는 윈도우즈 95 플러그앤 플레이 지원 후에 모델화 되었다. 미니포트 드라이버에 대해서는 분명하다(transparent). 넷카드가 열거될 때(enumerated), 미니포트는 인스톨되고, 로드되고, 바운드된다. 네트워크 어댑터가 제거될 때, 미니포트는 언바인드되고, 셧다운되고, 언로드된다. 단지 DriverEntry()는 초기화 될 것이다. 모든 다른 미니포트 초기화 코드는 페이지화 될 것이다. 시스템이 초기화된 후 사용되어질 것이다. 드라이버 개발자들은 표준 레지스트리 키워드를 사용한다. 이것은 NDIS DDK에서 정의되었다.

Figure 1 Windows Management Instrumentation (WMI) Architecture

표준 초안과 연결하는 프로그램이 다음과 같은 일을 할 수 있게 한다.

• 디바이스 클래스들(예를 들어, 네트워크 어댑터), 클래스 당 디바이스들, 디바이스당 특성들을 열거한다.
• 디바이스당 특성들을 쿼리하고 설정한다.
• 응용할 수 있는 (applicable) 특성들을 위한 이벤트 주지를 위해 등록한다(WMI 특성들은 NDIS OID들로 번역한다).

초기화할 때, NDIS는 디바이스 특정 특성들을 위한 미니포트들을 쿼리한다. (리거시(legacy) 미니포트 드라이버는 쿼리를 실패할 것이다, 그러므로 아무 디바이스 특정 특성들을 가리키지 않는다.) NDIS는 WMI로 특성들을 등록한다. 특성들은 NDIS DDK의 명령어(mandatory) OID에 정의된 모든 미니포트 드라이버들을 위해 표준 특성들과 만약 미니포트에서 제공된다면은 디바이스 특정 특성들도 포함한다.

윈도우즈 NT 4.0 네트워크 INF 파일들은 해석된(Interpreted) INF들이다. 이것은 정의할 수 있는 변수들, IF, GOTO 등과 같은 복잡한 컨스트럭(constructs)들을 가진 INF 언어를 수반한다.(accommodates). INF 파일들을 위한 인터프리터들은 클래스 인스톨러이다. 이것은 윈도우즈 NT 4.0 네트워크 INF 파일들이 복잡하지만은 플랙서블하다.(flexible) 그들은 쉽게 지원하고 디버그한다. 그들은 간단한 바인딩 정의를 가진다.

선언적인(Declarative) INF들은 다른 INF들과 다르다. 더우기 그것은 두 개의 운영체제 사이에서 호환 INF들을 가진다는 것은 불가능하다. 그리고 결과적으로 네트워크 드라이버 개발자들은 윈도우즈 95와 윈도우즈 NT 4.0을 위한 두 개의 다른 INF들로 써져야 한다.

새로운 공통 INF 포맷은 윈도우즈 95 INF 포맷에 기초를 두었다. 그리고 윈도우즈 이천과 윈도우즈 98에서 사용될 것이다. 윈도우즈 98은 윈도우즈 95와 같은 INF를 사용한다. 윈도우즈 이천은 또한 DLL에 대해 COM 인터페이스를 사용함으로써 INF를 위해 향상된 확장성을 가진다. 그리고 윈도우즈 95로서 같은 바인딩 정보들을 사용한다.

만약 네트워크 드라이버 개발자들은 특정 하드웨어 디바이스를 위해 작업 (working) 하는 윈도우즈 98 INF를 가진다. 이러한 대부분은 포팅이 행해진다.

윈도우즈 98 INF들을 쓰기 위한 정보들은 윈도우즈 98 DDK를 참조하기 바란다. 자세한 것들은 윈도우즈 이천에서 최종 정리되었기 때문에, 온라인으로 이용할 수 있다.

Note : 현 윈도우즈 NT 4.0 네트워크 INF 파일들은 윈도우즈 이천에서 작동하지 않을 것이다.

이것은 풀 두풀렉스 미니포트 드라이버에 의해 성취되어지는 것보다 더 좋은 퍼포먼스를 제공한다. 초기화 시기에, 미니포트 드라이버는 비직렬화 연산을 행할 능력을 지시해야 한다. 그리고 나서 NDIS는 동기화를 오프로드할 것이고 미니포트 드라이버에 대한 관리를 큐에 저장할 것이다.(queue)

다음 테이블은 표준 풀 두플렉스, 비직렬화 미니포트 드라이버들 사이의 차이점을 설명한다.

미니포트 타입	동시에 실행되는 함수
표준	없음
Full Duplex	보내기, 받기(제한적)
비직렬화	모두

향상된 퍼포먼스를 위한 태스크 오프로드 메카니즘

The preparation for Task Offload. 쿼리 OID들을 사용함으로써, 프로토콜들은 미니포트에게 태스크 오프로드 능력 마스크(task offload capabilities mask)를 요구할 것이다. 이것은 오프로드될 수 있는 태스크가 NDIS내에서 미리 정의될 수 있다는 것을 의미한다. 프로토콜이 미니포트에게 오프로드를 원하는 태스크들을 지정한다. 추가적인 태스크 지정 OID들은 태스크 파라미터 교섭을 위해 요구되어질 것이다. 런타임시 프로토콜은 미니포트 드라이버와 넷카드를 처리하는 태스크를 delegate할 것이다.

TCP/IP Checksum calculation. TCP/IP는 미니포트 능력을 쿼리하고 셋한다. 이러한 호출은 TCP, UDP, IP 체크섬 계산을 위해 Add(Send)와 Verify(Receive)를 포함한다. 보낼때 TCP/IP는 체크섬을 계산을 요구하는 플래그 비트와 함께 미니포트에 패킷을 보낸다.(passes) 받을 때는(On Receive), 미니포트는 체크섬이 실패했다면은 플래그 비트를 설정해서 패킷을 보낸다.(passes)

Fast Packet Forwarding. 패스트 패킷 포워딩은(혹은 패스트 포워드 패스) 멀티 포트 네트워크 어댑터(802.3, DIX, TR, FastEthernet, FDDI 등등) 혹은 유사한 싱글 포트 네트워크 어댑터가 패킷을 호스트 프로세서에 보내는 것 없이 같은 혹은 유사한 카드에 하나의 포트에서 또 하나의 포트로 패킷을 포워딩하는 윈도우즈 이천 라우팅 코드와 연결하여 사용할 수 있다.

초기화 시에, 라우팅 프로토콜은 패스트 패킷 포워딩을 위해 미니포트 능력을 쿼리하고 셋할 수 있다. 런타임 동안, 네트워크 어댑터는 어느 포트들이 어떤 경로 사용되어지는 모니터하고 기록한다. 만약 라우터가 패킷 수령(receipt)을 안다면은 네트워크 카드는 직접 패킷을 다른 포트에 포워드 한다. 만약 라우트가 변하면은 미니포트는 라우팅 프로토콜에 의해 (OID를 사용하여) 플러쉬(flush : 정보를 새로 고치라고) 하라고 전달 받을 것이다.

Figure 2. Fast Packet Forwarding Path: Single Card

Figure 3. Fast Packet Forwarding Path: Multiple Cards

브로드캐스트 미디어 확장은 Direct TV, PrimeStar, Intercast에서 제공되어지는 서비스들과 같은 하이 스피드 단방향 브로드캐스트 미디어를 지원하는 NDIS 확장이다. 확장은 새로운 OID들과 리시버 튜닝, 멀티플 미디어 스트림 협상(negotiation), 유저 모드에게 패스트(zero copy) 데이터 스트리밍, 마이크로소프트에서 제공되는 LAM 에뮬레이션 드라이버를 통한 UDP/IP 멀티캐스트 패킷들을 지원하는 것을 포함한다. 브로드캐스트 미디어 확장은 윈도우즈를 위한 브로드캐스트 서비스들 , a.k.a. Broadcast PC, 수반한다.(accommodates).

전에, NDIS 는 우선적으로 네트워크 인터페이스 카드 드라이버 개발, Ethernet, Token Ring, ArcNet, Fiber Distributed Data Interface(FDDI)와 같은 비 연결 네트워크 미디어의 배치(deployment) 를 지원한다. NDIS 5.0은 이러한 인터페이스를 ATM(ATM/ADSL, ATM/cable modem 등등), ISDN 과 같은 연결 지향 미디어를 위한 효율적인 지원을 제공한다. 이러한 것들은 QoS를 지원하는 미디어를 위해 isochronous 데이터 전송, QoS를 지원이 따른다. 새로운 아키텍처는 또한 NDIS 매체를 통한 오디오와 비디오와 같은 멀티미디어 데이터의 스트리밍을 지원할 수 있게 한다.

미니포트 드라이버 모델에 대한 더 자세한 정보는 현 버전 윈도우즈 이천 DDK에 포함되어 있다.

Note : NDIS 5.0의 특징은 단지 NDIS 미니포트 드라이버 모델을 사용함으로써 접근할 수 있고 풀 MAC 드라이버를 위해서는 지원되지 않는다.

Figure 4. NDIS 5.0 Conceptual View

새로운 확장과 특징을 위한 지원은 추가적인 소프트웨어 토대 지원 컴포넌트들을 요구하고 LAN이나 WAN을 위해 필요 되어지는 간단한 하드웨어 드라이버에 대한(beyond) NDIS 인터페이스들이 바뀐다. 이러한 변화는 다음과 같고 단지 미니포트 파라다임 아래에서 지원된다.

• 연결(혹은 콜) 셋업을 위한 콜 매니저(Call Manager)
• 리거시 드라이버의 투명한(transparent) 지원을 위한 LAN 에뮬레이션과 IP 어드레스와 같은 특정 리거시 프로토콜 어드레스들의 네이티브 어드레스 포맷에 대한 더 효율적인 해결(resolution)을 위한 다른 메카니즘.
• 커널 모드 스트리밍을 위한 미디어에 대한 직접 접근을 제공하는 메카니즘.

Figure 5. Windows ATM Services

Figure 6. An example of stream handlers in NDIS 5.0 architecture

NDIS 5.0은 또한 다음과 같은 확장을 포함한다.

• 인터미디엇 드라이버 지원(Broadcast PC, Virtual LANs, Packet Scheduling for QoS, and for NDIS support of IEEE 1394 network devices, for example)
• 네트웍 인터페이스 카드 미디어 타입이 변했을 때 프로토콜 리바인드(rebind)
• 패킷 스케줄링, 풀 듀플렉스 등

Note : NDIS 5.0에서 대부분의 새로운 특징들은 단지 미니포트 드라이버 모델을 사용하여 접근할 수 있다. 풀 맥 드라이버나 옛날 미니포트 드라이버에서는 지원되지 않는다.

미니포트 드라이버 모델에 대한 추가적인 정보는 윈도우즈 NT 4.0 DDK에서 제공되어지는 현 버전인 NDIS 4.0 DDK에 포함되었다. 새로운 확장에 대한 완전한 정보는 윈도우즈 이천 DDK의 현버전을 이용할 수 있다.

파워 상태, 네트워크 웨이크 업, 네트워크 웨이크 업 프레임들에 대한 더 많은 정보에 대하여는 마이크로 웹 사이트인 www.microsoft.com/hwdev/onnow.htm에서 이용할 수는 Network Device Class Power Management Reference Specification를 참조하라.