USB를 통한 이더넷
Ethernet over USB |
USB를 통한 이더넷은 USB를 이더넷 네트워크로 사용하는 것을 말한다. 또한 USB를 통해 연결된 이더넷 디바이스(예: PCI 또는 PCIe 대신)를 가리킨다.
프로토콜
USB를 통한 이더넷 스타일 네트워킹에는 수많은 프로토콜이 있다. 이러한 프로토콜의 사용은 비디오나 MTP와 같은 전문 프로토콜 대신 USB 기기와 응용 프로그램 독립적으로 데이터를 교환할 수 있도록 하는 것이다. USB가 물리적 이더넷은 아니지만, 모든 주요 운영 체제의 네트워킹 스택은 특정한 기본 전송이 필요 없이 IEEE 802.3 프레임을 전송하도록 설정된다.
주요 산업 프로토콜은 (시간순으로): 원격 NDIS(Remote NDIS, Microsoft 벤더 프로토콜), 이더넷 제어 모델(ECM), 이더넷 에뮬레이션 모델(EEM), 네트워크 제어 모델(NCM) 등. 후자 3개는 USB 구현자 포럼(USB-IF)의 대형 통신 장치 클래스(CDC) 프로토콜 그룹의 일부다. USB-IF에서 다운로드할 수 있다(아래 참조). RNDIS 규격은 마이크로소프트의 웹사이트에서 이용할 수 있다. 사실상의 표준과 관련하여, ECM과 같은 일부 표준은 초기 시스템이 가지고 있지 않았던 USB 자원의 사용을 명시한다. 그러나 표준 하위 세트를 약간 수정하면 그러한 플랫폼에서 실제 구현이 가능하다. 놀랍게도, 가장 현대적인 플랫폼들 중 일부라도 사소한 숙소가 필요하며, 따라서 이러한 서브셋에 대한 지원은 여전히 필요하다.
이러한 프로토콜 중 ECM은 가장 단순하게 분류될 수 있다. 즉, 한 번에 하나씩 수정하지 않고 단순히 프레임을 보내고 받을 수 있다. 이는 64바이트 패킷을 가진 USB 1.1 시스템(프로토콜이 발행되었을 때 현재)에는 만족스러운 전략이었지만 512바이트 패킷을 사용하는 USB 2.0 시스템에는 만족스러운 전략이 아니었다.
한 가지 중요한 문제는 이더넷 프레임의 크기가 약 1500바이트(USB 2.0 패킷 3개, USB 1.1 패킷 23개)라는 점이다. USB 시스템은 각 패킷이 전송되는 것, 즉 짧은 패킷이나 특수 ZLP(제로 길이 패킷)에 의해 종료되는 일련의 최대 길이 패킷에 의해 작동된다. 이후 버스 지연이 발생하는데, 여기서 다른 환승이 시작될 때까지 아무것도 전송되지 않는다. 이렇게 하면 버스 탑승이 줄어들어 상당한 버스 시간 동안 아무것도 전송되지 않는다. 23프레임마다 간격이 눈에 띄지는 않지만, 3프레임마다 간격이 발생하는 것은 처리량에 매우 비용이 많이 드는 것으로 볼 수 있다.
USB가 빨라짐에 따라, 장치는 더 많은 데이터를 사용하게 되고, 따라서 이제는 장치에 저장되거나 무선 링크를 통해 중계될 대량의 데이터를 전송해야 하는 수요가 있게 되었다(3GPP 장기 진화 참조).
이러한 새로운 기기는 여전히 데스크탑 PC에 비해 전력이 훨씬 낮기 때문에, 기기의 DMA 자원 사용을 극대화하고 데이터 복사(제로 카피)를 최소화(또는 제거)하기 위해 신중한 데이터 처리 문제가 발생한다. NCM 프로토콜은 이를 위한 정교한 규정을 가지고 있다. 자세한 프로토콜 비교는 아래 링크를 참조하십시오.
Linux별 드라이버
리눅스의 USB-eth 모듈은 그것을 실행하는 컴퓨터를 USB를 물리적 매체로 사용하는 이더넷 장치의 변형물로 만든다. 그것은 리눅스 네트워크 인터페이스를 생성하는데, 이것은 IP 주소를 할당할 수 있고, 그렇지 않으면 진정한 이더넷 인터페이스와 동일하게 취급될 수 있다. 실제 이더넷 인터페이스에서 작동하는 모든 애플리케이션은 수정 없이 USB 이더넷 인터페이스를 통해 작동하며, 이는 적절한 이더넷 하드웨어 사용과 부적절한 이더넷 하드웨어 사용 간에 구분이 없기 때문이다.[1]
Linux 호스트에서는 해당 이더넷 오버 USB 커널 모듈을 usbnet이라고 한다. Bahia Network[2] Driver는 Win32 호스트가 사용할 수 있는 usbnet 스타일 드라이버다.
이 접근방식은 통신 하드웨어가 매우 제한된 기기가 IP 네트워크를 통해 작동할 수 있도록 한다. iPAQ용 Linux 커널은 액세스 가능한 레거시(RS-232/RS-422) 직렬 포트나 전용 네트워크 인터페이스가 없기 때문에 이 통신 전략을 독점적으로 사용한다.
