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NDIS 5.0 and Power Management Network Wake-up Events Enabling/Disabling Wake-on-LAN Packet Patterns Define the Wake-up Frames Wake-up Process 운영체제들의 마이크로소프트 패밀리는 OnNow 전원 관리 정책들을 지원하고 장치 설계자들과 드라이버 개발자들은 OnNow가능 장치들을 만들 수 있게 하기 위해 드라이버들을 위한 인터페이스들을 제공한다. OnNow 디자인 제안은 사용중이 아닐 때 off로 나타나는 PC를 만드는 것을 지원하고 즉시 사용자 혹은 다른 시스템 요구들에 대해 응답한다. 이 기사는 윈도우즈에서 NDIS 5.0 전원 관리 그리고 wake up (Wake-on-LAN)을 포함한 네트워크 미디어를 위한 전원 관리를 토론한다. 네트워크 미디어를 위한 전원 관리는 네트워크를 사용하지 않을 때 시스템을 sleep로(suspend)로 놓고 네트워크 장치들을 lower power 상태들로 바꾸고 혹은 off 상태로 놓고 그리고 나서 네트워크으로부터 시스템에 전송되는 네트워크 트래픽이 있거나 사용자의 사용이 있는 것을 토대로 시스템을 깨운다(resume). 네트워크 하드웨어내 전원 관리 특징들에 추가적으로 전원 관리를 위한 지원이 NDIS와 어플리케이션들을 포함한 운영체제 내에 위에 있는 네트워킹 컴포넌트들 내에서 필요로 하여진다. NDIS 전원 관리의 실행은 전원 관리와 그리고 특히 OnNow 아키텍처를 위해 정의된 4개의 장치 전원 상태들과 관계도는 네트워크 장치들의 행위를 정의한 http://www.microsoft.com/hwdev/tech/onnow에서 이용할 수 잇는 Network Device Class Power Management Reference Specification에 기초한다. NDIS 전원 관리와 Network Device Class Power Management Specification은 현재 Ethernet과 Token Ring 어댑터들을 적용한다. 네트워크 장치 벤더들과 시스템 메이커들은 현재 전원 관리할 수 있는 제품들을 설계할 수 있도록 그리고 운영 체제 벤더들은 Network Device Class Power Management Reference Specification의 내용들을 토대로 적당한 네트워크 장치 전원 관리 정책들을 실행할 수 있도록 되어 있다. Power Management Support in the Hardware 현 PC System Design Guide 가이드 라인들은 관련된 장치 클래스 참조 사양과 Default Device Class Power Management Specification, Version 1.0과 나중 버전에서 정의된 것들과 일치해서 D0과 D3 전원 상태들을 지원하는 모든 드라이버들과 장치들을 요구한다. D1과 D2의 지원은 만약 관련된 장치 클래스 사양에서 요구되지 않는다면 선택적이다. 다음은 각 버스 클래스을 위한 지원을 요약한다. :
NDIS 5.0과 Power Management NDIS 5.0은 NDIS 전 버전의 확장이고 그래서 이러한 전 버전들의 기본 요구들과, 서비스들, 용어들과 아키텍처는 또한 NDIS 5.0에 적용된다. NDIS의 전 버전에 포함되지 않는 새로운 특징들 중의 하나는 네트워크 전원 관리이다. 결과적으로, 대부분의 경우에서, NDIS 미니포트 드라이버들은 네트워크 전원 관리를 지원하기 위해 수정되어져야 한다. NDIS 전원 관리 실행은 윈도우즈 DDK내에 자세하게 정의되고 토론된다. NDIS는 시스템이 전원 레벨 변화를 요구할 때 네트워크 어댑터들을 파워 다운할 수 있다. 요구는 사용자 혹은 시스템에 의해 초기화될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 sleep 모드로 시스템을 놓기를 원하거나 혹은 시스템이 키보드 혹은 마우스 비활성화를 토대로 이러한 것을 요구할 것이다. 만약 네트워크 어댑터에 의해 지원된다면, 네트워크 장치에 대한 파워 다운 요구는 또한 네트워크 케이블에 연결을 끊음으로써 야기될 수 있다. 그러한 경우에, 시스템은 네트워크 어댑터을 파워 다운하기 전에 구성할 수 있는 시간 주기을 위해 기다릴 것이다. 비연결은 네트워크에 임시적인 wiring 변화들의 결과일 것이고 반드시 네트워크 장치 그 자체로부터 비연결되는 케이블의 결과는 아니다. NDIS 전원 관리 정책은 "No Net Activity" 토대가 아니다. 이것은 모든 위에 있는 네트워크 컴포넌트들이 네트워크 어댑터가 파워 다운될 수 있기 전에 요구를 동의해야 한다는 것을 의미한다. 만약 어떤 활동적인 세션들이 있거나 네트워크을 통해 열린 파일들이 있다면 파워 다운 요구는 어떤 것에 의해 혹은 관계된 컴포넌트들에 의해 거절될 수 있다. 리거시 미니포트 드라이버들은 적당하게 HaltHandlers들이 실행되어져야 하고 동적 로드와 비로드가 지원되야 한다. 이것은 리거시 미니포트 드라이버들과 네트워크 어댑터들과 함께 제한된 전원 관리 능력들을 가능하게 한다. 네트워크 어댑터는 (드라이버 내에서 적당한 엔트리 포인트들의 방식으로) 멈춰지는 능력을 가져야 하고 결정 안된 상태로 하드웨어를 남겨두고 아직 할당된 자원들을 남겨두는 것과 같이 어떤 부작용 없이 필요한 만큼 재시작하고 멈추는 능력이 있어야 한다. 그러므로, Wake-on-Lan 능력들이 없고 리거시 미니포트 드라이버인 네트워크 어댑터들을 가지는 시스템들은 사용자 활동을 토대로 지연되거나 다시 시작할 수 있지만 전송되는 네트워크 트래픽을 토대로 해서 다시 시작되지 않는다. Note: Full MAC 드라이버들을 가진 네트워크 어댑터들은 다시 시작될 수 없다. 비록 full MAC 드라이버들은 아직 윈도우즈 운영 체제에서 실행할 수 있지만, 전원 관리와 Wake-on-LAN 지원과 같은 많은 새로운 특징들은 full MAX 드라이버들을 지원되지 않고 윈도우즈 DDK는 더 이상 full MAC 드라이버들의 개발을 문서화하지 않는다. 이것은 full MAC 드라이버을 가진 네트워크 어댑터들을 가지는 시스템들은 sleep로 갈 수 없다는 것을 의미한다. full MAC 드라이버들을 위한 운영 체제 지원은 윈도우즈 미래 버전들에서 완전히 제거될 것이라는 것을 주목하라. 네트워크 wake-up 이벤트는 낮은 전원 상태로부터 완전하게 전원 관리된 상태로 시스템을 놓는 것을 위해 (S0, 작동하는) 네트워크에 외부적으로 소프트웨어 혹은 하드웨어로부터 요구이다. Windows Logo Program은 그들의 관련된 NDIS 5.0 미니포트 드라이버들과 다음 네트워크 통신 장치들의 경우에서 특히 Wake-on-LAN을 위한 지원을 요구한다.
Network Device Class Power Management Reference Specification 은 아직 ATM 시그널링을 사용하고 어떤 네트워크 통신 어댑터 혹은 ISDN 어댑터들을 위한 wake-up 메커니즘들을 아직 정의하지 않는다. NDIS 아키텍처 그 자체는 wake-up 이벤트들을 지원하는 것으로부터 ISDN 혹은 ATM과 같은 연결 지향 미디어 타입들의 전조가 아니다. 이러한 미디어 타입들에 대한 문제는 전형적으로 미디어를 위한 신호 스택이 NDIS 미니포트 드라이버 혹은 분리된 NDIS 콜 매니저 미니포트 드라이버로 호스트 컴퓨터에서 실행하는 것이다. 시그널링 스택은 네트워크에서 스위치에 대해 얘기하고 실행할 필요가 있다.; 그렇지 않으면, 스위치는 노드의 존재를 인식하지 않는다. 이것은 시스템이 연결이 up하는 동안 만약 연결을 통해 보내지는 데이터가 없는 idle 상태지만, sleep 상태로 놓을 수 없다. Network Device Class Power Management Reference Specification은 wake-up 이벤트들을 야기하는 세가지 방법들을 정의한다. 1. Detection of a change in the network link state 2. Receipt of a network wake-up frame 3. Receipt of a Magic Packet 다른 방법들은 또한 제조업자들에 의해 정의될 수 있고 실행될 수 있다. NDIS 5.0은 Network Device Class Power Management Reference Specification내 설명된 세가지 wake-up 방법들을 지원한다. (자세한 실행을 위해, Windows DDK를 봐라.) NDIS내에서 지원에 추가적으로, 네트워크 어댑터, Wake-on-LAN 지원하는 미니포트는 시스템 사용 프로토콜 스택, 드라이버, 혹은 어플리케이션내 또 하나 컴포넌트가(혹은 컴포넌트들) 있을 수 있다. 사용되어지는 wake-up 메소드들을 가능하게 한다. 시스템이 peer to peer 네트워킹, personal web 서버들, 다른 네트워킹 어플리케이션들과 같은 일반적인 네트워킹 시나리오들에서 투명하게 wake up을 가능하게 하기 위해 시스템은 local 네트워킹 소프트웨어에 의해 지정된 네트워크 이벤트들을 토대로 낮은 전원 상태로부터 wake up 를 가능하게 할 수 있어야 한다. 이러한 능력은 공유 폴더들에 대한 연결들과 윈도우즈 소켓(WinSock) 연결들, 서비스와 관리 어플리케이션들에 덧붙여 어떤 표준 윈도우즈 네트워크 접근이 시스템을 낮은 전원 상태들을 투명하게 wake할 수 있는 결과를 낳는다. 이것은 만약 네트워크 어댑터와 관련된 NDIS 5.0 미니포트 드라이버들이 PC 99 System Design Guide에서 네트워크 어댑터들을 위한 요구인 네트워크 wake-up frame(method #2)의 수신인 wake-up을 지원한다면 성취된다. 네트워크 링크 상태(method #1)내 변화의 감지에서 wake-up과 혹은 Magic Packet(Method #3) 이벤트의 수신에서 wake-up의 지원은 선택적이다. Enabling/Disabling Wake-on-LAN비록 디폴트로, 네트웍 아답터가 세가지 wake-up방법을 지원하지만, 세가지 wake-up방법중 어떤것도 Windows 2000과 이후 버전에서 활성화되지 않는다. Wake-on-LAN은 프로그램적으로 WMI호출을 사용하거나 혹은 네트웍 아답터에대한 Device Manager특성 페이지들내에 엔드 유저에의해 활성화될수 있다. Device Manager property페이지내의 설정에 대응하는 목적에대해 사용될 수 있는 다음 두가지 globally unique identifiers (GUIDs)를 제시한다.:
Figure 1. Property page for NIC power management in the Device Manager (subject to change)
Packet Patterns Define the Wake-up Frames wake-up패턴들의 최소 설치들은 다음의 Network Device Class Power Management Reference Specification에 정의되었다.
이러한 프레임 타입들은 세가지 다른 TCP/IP환경에서 NetBIOS연결을 지원하도록 요구된다.: Internet Name Server (WINS)서버가 없는 IPv4, IPv6와 WINS서버가 있는 IPv6. 드라이버 초기화시, NDIS는 Magic Packet, 패킷 인식, 혹은 링크 변화 wake-ups과 같은 미니포트와 네트웍 아답터의 특성을 쿼리하고 최소로 요구되는 파워 상태들은 각 wake-up방법에대한 것이다. 이러한 기본적인 네트웍킹 시나리오들에대한 Wake-on-LAN능력을 활성화하기위해, 네트웍 아답터는 최소 세가지 wake-up패킷 패턴을 묘사하는 정보를 저장하는 능력이 있어야만 하고, 패킷의 첫번째 128바이트내의 어떤곳에 매칭되는 패턴에 기초한 wake-up패킷을 인식할수 있어야만 한다. 네트웍 아답터가 적어도 다섯가지의 wake-up패킷 패턴들을 묘사하는 정보를 저장 할수 있는것이 권장되고, 기본적인 시나리오에 추가적으로 multi-homed시스템들에대한 Wake-on-LAN능력과 같은 어플리케이션을 활성화 할수 있어야하고, 멀티케스트 패킷들의 확인할 수 있어야 한다. wake-up프로임들을 정의하는 패킷 패턴들은 운영체제에 의해 NDIS5.0미니포트 드라이버로 제공된다. 런타임시, 프로토콜은 OID들을 사용하여 wake-up정책을 설정한다. 예를들어, Enable Wakeup, Set Packet Pattern과 Remove Packet Pattern과 같은것이다. 현재, Microsoft TCP/IP는 단지 네트웍 파워 매니지먼트를 지원하는 Microsoft프로토콜 스택에만 존재한다. 미니포트 초기화시 다음의 패킷 패턴등록 할 것이다.:
다른 프레임 타입들이 동시에(DIX 혹은 SNAP헤더를 가진 프레임들) 사용될수 있을지 모르도록 하는 네트웍 환경에서 네트웍 아답터의 기본적인 세가지 wake-up패킷 패턴들만 설명하는 정보를 저장하는 것은 기본적인 시나리오들을 커버하기에 부족하다.; 대신, 최소 다섯가지 패킷 패턴들은 요구된다. 차기 윈도우 버전에서, 그런 복잡한 환경에서의 기본 시나리오들을 커버하기위해 Microsoft는 이러한 세가지 패킷 패턴들이상을 등록하는 Microsoft TCP/IP스택내에서의 수행을 고려하고 있다. 연산 동안에, 이 시스템은 각 네트웍 아답터에대해 Power Down 질의 and Power Down 설정을 위해 NDIS를 호출한다. 그러면 NDIS는 요청을 완료하기위해 미니포트 드라이버와 상의 네트웍 컴포넌트들 호출한다. 그러기 전에, NDIS는 미니포트드라이버의 wake-up에대한 파워 레벨이 올바른지 확인하고, 네트웍 아답터들이 전원을 오프 할수 있는지 확인한다. 예를들어 wake-up이 발생했을때, 네트웍 아답터는 wake-up패킷이 도착할때 파워상태를 초기화하고, 시스템은 각 네트웍 아답터에대해 NDIS를 호출한다. NDIS는 파워 요청을 각각의 미니포트와 상위 네트웍 컴포넌트들에게 포워드한다. 단지 유효한 패킷만이 wake-up패킷일수 있다. 예를들어, 필터된 패킷은 모든 일반적 수신 패킷 체크를 통과 해야만한다. 예를들어, RUNTS, 짧은 패킷들, 단편화들,등등은 잠제적으로 wake-up패킷들로서 고려되지 않는다. 자세한 연산들은 Network Device Class Power Management Reference Specification의 Network Wake-up Frames과 Network Wake-up Frame Details섹션들에 설명된다.; Windows DDK를 보라. 사용자 이벤트로부터 혹은 하드웨어 이번트로부터 시스템은 두가지 방법에서 wake할수 있다. 운영체제는 이벤트 타입이 wake-up요청을 하는지를 알아야만 한다.; ACPI wake-up메카니즘은 이러한 정보를 제공한다. 예를들어, 만약 PCI 버스의 PME시그널이 알려지면, 운영체제는 이것이 하드웨어 이벤트인지 시스템의 다른 컴포넌트에의한 것이지를 알고있다. 시스템내의 몇몇 장치들은 즉시 wake-up 이벤트에대한 알림을 받지 못할지 모른다. 그리고 장치가 시스템의 다른 컴포턴트들에의해 요청될때까지 turn on되어진다. 어플리케이션들은 RESUMEAUTOMATIC알림을 받아서, wake-up을 활성화하는 어플리케이션은 동작을 취할 수 있지만, 모든 다른 어플리케이션은 아무것도 할 수 없다. 그러므로, PME가 알려질때, PCI버스 드라이버는 이벤트에의해 야기된 버스의 장치를 결정하기위해 PCI를 체크한다. 이러한 경우, 네트웍 아답터에서 시스템이 행동을 wake-up하는 알림을 받는다. 첫번째것은 장치를 D0상태로 turn하는 것이다. 장치에 어떤 I/O가 될수 없다는 것을 알리고, 장치는 D0상태가아니면 어떤 인터럽트도 발생할수 없다. 장치가 D0상태로 있을때, 미니포트는 이벤트를 다룬다. 만약 인터럽트가 발생하면 대응하는 일반적인 행동을 한다. 활성화하는 어플리케이션은 요구되어질때까지 시스템 awake를 지키기위해 OnNow APIs를 호출해야만 한다.; 그렇지 않으면, 운영체제는 다시 sleep상태로 돌려 놓는다.
Call to action for NDIS power management:
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