Управление питанием сетевых устройств в Windows 7

Обновлено: Сентябрь 2009 г.

Назначение: Windows 7

Что такое управление питанием сетевых устройств?

Под управлением питанием сетевых устройств понимают набор функций, которые можно настроить, чтобы компьютеры в сети могли экономить энергию. Например, типичной функцией управления питанием сетевых устройств является пробуждение по сети (Wake on LAN или WoL). Функция пробуждения по сети позволяет выводить компьютер из состояния сна с помощью сигналов, передаваемых по локальной сети. В этом документе описаны возможности управления питанием сетевых устройств, доступные в Windows 7, их использование и элементы управления, с помощью которых можно настраивать эти функции.

Новые возможности управления питанием сетевых устройств

В Windows 7 усовершенствования коснулись функций пробуждения по сети, пробуждения по беспроводной сети и снижения энергопотребления при отключении носителя.

  • Пробуждение по сети и по беспроводной сети. Схемы пробуждения по локальной сети в Windows 7 были разработаны таким образом, чтобы компьютер выходил из состояния сна при обращении к нему по сети, но при этом число ложных пробуждений было минимальным. В Windows 7 пробуждение не происходит при получении направленных пакетов (например, в результате выполнения команды ping), про которые известно, что они вызывают частые и излишние пробуждения.

    Помимо более тонко настроенных схем пробуждения, в Windows 7 также поддерживается разгрузка протоколов ARP (Address Resolution Protocol, протокол разрешения адресов) и NS (Neighbor Solicitation, поиск соседей). Протоколы ARP и NS сопоставляют IP-адреса с MAC-адресом. Протоколы ARP и NS обычно используются для проверки того, находится ли компьютер по-прежнему в сети; при этом зачастую им не нужно обращаться к самому компьютеру. Благодаря разгрузке ответов ARP и NS на сетевой адаптер компьютер больше не пробуждается только для поддержания присутствия в сети. Поддержка такой разгрузки зависит от сетевого адаптера и драйвера (NDIS 6.20) и может быть недоступной для более старого оборудования.

  • Снижение энергопотребления при отключении носителя. Это новая функция Windows 7, позволяющая компьютеру сокращать расход энергии за счет перевода сетевого адаптера в состояние пониженного энергопотребления, когда кабель локальной сети отключен, а компьютер работает. Эта функция доступна только в том случае, если она поддерживается сетевым адаптером.

Эти усовершенствования в Windows 7 улучшают возможности операционной системы по поддержанию состояния сна при сохранении присутствия в сети. Это помогает корпоративным и домашним компьютерам снижать энергопотребление за счет перехода в режим сна, когда они не используются.

Для кого предназначено данное руководство

Пользователи, ИТ-специалисты и изготовители оборудования, заинтересованные в понимании и настройке усовершенствованных функций управления питанием сетевых устройств в Windows 7.

Содержание руководства

  • Обзор возможностей

  • Предварительные условия

  • Настройка управления питанием с помощью пользовательского интерфейса

  • Настройка пробуждения по сети с помощью командной строки

  • Настройка управления питанием с помощью ключевых слов

  • Настройка управления питанием с помощью API WMI

  • Резюме

Обзор возможностей

В этом разделе описаны технические подробности функций управления питанием в Windows 7.

  • Схемы пробуждения. Схемами пробуждения называют фильтры сетевых пакетов, которые определяют, должен ли входящий трафик вызывать пробуждение компьютера. Эти схемы можно включить в сетевом адаптере. Сетевой адаптер может поддерживать следующие схемы пробуждения:

    • пробуждение по входящему TCP-подключению для протоколов IPv4 и IPv6 (TCP SYN IPv4 и TCP SYN IPv6);

    • пакеты 802.1x с повторной проверкой подлинности.

  • Битовые шаблоны. Большую часть сетевых адаптеров можно программировать с помощью фильтров на базе битовых шаблонов. Битовые шаблоны определяются с помощью битовой маски и фильтра шаблона. На получаемые сетевые пакеты накладывается битовая маска, после чего они сравниваются с фильтром шаблона. В случае совпадения сетевой адаптер выводит компьютер из состояния сна.

  • "Магический" пакет. "Магический" пакет поддерживается всегда и не требует использования шаблона. "Магический" пакет используется некоторыми приложениями, включая большую часть приложений для обмена мультимедиа.

    Выбираемые по умолчанию схемы основаны на возможностях сетевого адаптера и на информации о том, входит ли компьютер в домен. При этом справедлива следующая таблица.

     

    Возможности, поддерживаемые сетевым адаптеромПо умолчанию для компьютера, входящего в доменПо умолчанию для компьютера, не входящего в домен

    Разгрузка ARP и NS

    "Магический" пакет

    Запрос NetBIOS-имени

    TCP SYN v4

    TCP SYN v6

    "Магический пакет"

    Запрос NetBIOS-имени

    TCP SYN v4

    TCP SYN v6

    Только разгрузка ARP

    "Магический" пакет

    Запрос NetBIOS-имени

    TCP SYN v4

    TCP SYN v6

    "Магический" пакет

    Запрос NetBIOS-имени

    TCP SYN v4

    TCP SYN v6

    NS

    Без разгрузки

    "Магический" пакет

    "Магический" пакет

  • Присутствие в сети. В Windows 7 появилась поддержка разгрузки присутствия в сети с помощью протоколов ARP и NS.

    • Разгрузка ARP. Разгрузка ARP — это способность сетевого адаптера отвечать на запросы ARP IPv4 без пробуждения компьютера. Чтобы можно было включить эту функцию, разгрузка ARP должна поддерживаться как оборудованием, так и драйвером.

    • Разгрузка NS. Разгрузка NS — это способность сетевого адаптера отвечать на запросы поиска соседей с оповещением без пробуждения компьютера. Чтобы можно было включить эту функцию, разгрузка NS должна поддерживаться как оборудованием, так и драйвером.

  • Снижение энергопотребления при отключении носителя. Снижение энергопотребления при отключении носителя — это функция сетевого адаптера, позволяющая ему переходить в спящий режим, когда он не используется. Когда ОС Windows определяет, что носитель отключен (например, отсоединен кабель), она переводит устройство в состояние низкого энергопотребления и отключает локальную сеть. Компьютер автоматически обнаружит подсоединение кабеля и вернет сетевой адаптер в режим полного энергопотребления. Режим снижения энергопотребления при отключении носителя отключается при переводе компьютера в спящий режим.

  • Пробуждение по беспроводной сети. Реализация пробуждения по беспроводной сети в Windows 7 представляет собой надмножество функции пробуждения по сети. Помимо функций, описанных для проводной сети, устройства, поддерживающие пробуждение по беспроводной сети, должны уметь сохранять подключение к точке доступа, даже когда компьютер находится в спящем режиме. Кроме получения пакетов от точки беспроводного доступа и их фильтрации сетевой адаптер должен поддерживать обработку обновлений ключей безопасности. Обновления GroupWise Transient Key обрабатываются адаптером беспроводной сети, пока компьютер находится в состоянии сна. Для обновлений Pairwise Transient Key и проверки подлинности сетевой адаптер должен вывести компьютер из состояния сна, чтобы ОС Windows могла обработать запрос.

    Как и в случае пробуждения по проводной сети, пока компьютер находится в состоянии сна, сетевой адаптер применяет фильтры пакетов и отвечает с использованием разгрузки управления питанием (если это возможно). В случае потери подключения сетевой адаптер может заново установить подключение к той же точке доступа. Для перемещения или подключения к другой точке доступа сетевой адаптер должен пробудить компьютер.

Параметры управления питанием определяются стандартными ключевыми словами реестра. Стандартные значения можно изменить с помощью пользовательского интерфейса свойств устройства, команды netsh или инструментария управления Windows (WMI). Управление питанием сетевых устройств осуществляется на уровне отдельных сетевых адаптеров.

Предварительные условия

Обновление оборудования и драйверов до NDIS 6.20. Функции пробуждения по сети, пробуждения по локальной сети, разгрузки управления питанием и снижения энергопотребления при отключении носителя должны поддерживаться как сетевым адаптером, так и драйвером. Усовершенствования шаблонов пробуждения по сети будут работать как в Windows 7, так и в драйверах предыдущих версий. Для драйверов предыдущих версий Windows 7 преобразует шаблоны пробуждения по сети, чтобы они соответствовали более старым функциям управления питанием, связанным с драйвером. Поддержка разгрузки управления питанием должна быть включена как в оборудовании, так и в версии драйвера для Windows 7 (NDIS 6.20).

Настройка управления питанием с помощью пользовательского интерфейса

Включение и отключение функций управления питанием

  1. Откройте центр управления сетями и общим доступом (нажмите кнопку "Пуск", введите в поле поиска запрос Сеть и общий доступ и нажмите клавишу ВВОД).

  2. Щелкните ссылку Изменение параметров адаптера в левом верхнем углу области навигации.

  3. Щелкните правой кнопкой мыши сетевое подключение, для которого требуется включить или отключить поддержку управления питанием, и выберите пункт Свойства.

  4. Щелкните Настроить.

  5. На вкладке Управление питанием установите или снимите флажок Разрешить отключение этого устройства для экономии энергии.

    • Если флажок установлен, управление питанием включено на сетевом адаптере.

    • Если флажок снят, управление питанием отключено на сетевом адаптере.

  6. Можно включить пробуждение по сети с помощью всех способов или только с помощью "магического" пакета.

    • Чтобы включить все способы пробуждения по сети, установите флажок Разрешить этому устройству выводить компьютер из ждущего режима.

    • Чтобы включить только пробуждение с помощью "магического" пакета, установите флажок Разрешить этому устройству выводить компьютер из ждущего режима, а затем — флажок Разрешать вывод компьютера из ждущего режима только с помощью "магического" пакета.

    noteПримечание
    Для устройств, не поддерживающих разгрузку ARP и NS, Windows по умолчанию включает только пробуждение с помощью "магического пакета".

  7. Нажмите кнопку ОК.

Настройка параметров пробуждения по сети с помощью командной строки

Команда netsh позволяет выводить компьютеры из состояния сна с помощью пакетов протоколов ARP, NS, а также на базе сетевого адаптера, однако для этого компьютеры должны входить в домен.

Вывод компьютера из состояния сна с помощью протоколов ARP и NS

  1. Откройте командную строку с правами администратора. (Нажмите кнопку "Пуск" введите в поле поиска Командная строка, щелкните правой кнопкой мыши Командная строка и выберите пункт Запуск от имени администратора.)

  2. Введите команду netsh interface ipv4 show interfaces. Будет выведен список всех доступных сетевых интерфейсов; обратите внимание на индекс (Idx) сетевого адаптера, который требуется изменить.

    noteПримечание
    Параметр ipv4 можно заменить на ipv6, чтобы получить сведения для протокола Интернета (IP) версии 6.

  3. Чтобы включить пробуждение через сетевой адаптер с помощью протоколов ARP и NS, введите команду netsh interface ipv4 set interface [индекс] forcearpndwolpattern=enabled. В случае успешного выполнения команды будет возвращено значение OK.

  4. Чтобы вернуть систему в состояние по умолчанию, введите команду netsh interface ipv4 set interface [индекс] forcearpndwolpattern=disabled. В случае успешного выполнения команды будет возвращено значение OK.

Настройка управления питанием с помощью ключевых слов

Включенные и отключенные функции управления питанием можно задавать с помощью ключевых слов. Параметры ключевых слов можно изменять с помощью скриптов WMI или страниц дополнительных свойств устройств. Ключевые слова определяют, какие шаблоны используются сетевым адаптером. Ключевые слова, которые должен поддерживать сетевой адаптер, а также соответствующие значения по умолчанию, приведены в следующей таблице.

 

SubkeyName Объяснение Параметр по умолчанию

*WakeOnPattern

Определяет, должен ли сетевой адаптер выводить компьютер из состояния сна в случае совпадения шаблона.

0 — отключено

1 (по умолчанию) — включено

*WakeOnMagicPacket

Определяет, должен ли сетевой адаптер выводить компьютер из состояния сна в получения "магического" пакета.

0 — отключено

1 (по умолчанию) — включено

*DeviceSleepOnDisconnect

Определяет, разрешено ли сетевому адаптеру переходить в режим пониженного энергопотребления в случае отключения носителя и пробуждаться при повторном подключении носителя.

0 — отключено

1 (по умолчанию) — включено

*PMARPOffload

Определяет, включена ли для сетевого адаптера разгрузка ARP, когда компьютер переходит в состояние сна.

0 — отключено

1 (по умолчанию) — включено

*PMNDOffload

Определяет, включена ли для сетевого адаптера разгрузка NS, когда компьютер переходит в состояние сна.

0 — отключено

1 (по умолчанию) — включено

*PMWiFiRekeyOffload

Определяет, включена ли для сетевого адаптера разгрузка GTK (пробуждение по беспроводной сети), когда компьютер переходит в состояние сна.

0 — отключено

1 (по умолчанию) — включено

Настройка управления питанием с помощью API WMI

WMI — это программное средство, позволяющее приложению или администратору управлять параметрами управления питанием. Ниже приведены примеры ситуаций, в которых возможно управление функциями управления питанием с помощью скриптов WMI:

  • приложения могут препятствовать переходу компьютера в состояние сна, если не поддерживаются или не включены определенные функции пробуждения по сети. Например, это могут быть Media Center или расширения Media Center;

  • изготовитель оборудования, поставляющий компьютеры с несколькими сетевыми адаптерами, может включить пробуждение по сети для некоторых сетевых адаптеров. Средства управления позволяют отображать и изменять параметры управления питанием сетевых адаптеров с помощью скриптов WMI. Эти средства дают возможность получать информацию о возможностях оборудования и изменять его конфигурацию.

Следующие методы WMI позволяют создавать запросы и управлять пробуждением по сети:

  • GUID_NDIS_PM_ADMIN_CONFIG используется для запроса и задания ключевых слов;

  • GUID_NDIS_PM_CAPABILITIES используется для запроса функций оборудования и состояния текущих функций.

GUID_NDIS_PM_ADMIN_CONFIG

Метод GUID_NDIS_PM_ADMIN_CONFIG вызывается для запроса и задания параметров и значений ключевых слов. Каждое ключевое слово может принимать одно из следующих трех значений:

  • Unspecified. В запросе это означает, что ключевое слово не существует. В команде задания это означает, что пользователь не хочет изменять текущее значение ключевого слова;

  • Disabled. В запросе это означает, что ключевое слово в данный момент отключено. В команде задания это означает, что ключевое слово необходимо отключить;

    Enabled. В запросе это означает, что ключевое слово в данный момент отключено. В команде задания это означает, что ключевое слово необходимо включить.

    Ключевые слова, используемые в методе GUID_NDIS_PM_ADMIN_CONFIG образуют следующую структуру:

    struct _NDIS_WMI_PM_ADMIN_CONFIG
    { NDIS_PM_ADMIN_CONFIG_STATE WakeOnPattern;
     NDIS_PM_ADMIN_CONFIG_STATE WakeOnMagicPacket;
     NDIS_PM_ADMIN_CONFIG_STATE DeviceSleepOnDisconnect;
     NDIS_PM_ADMIN_CONFIG_STATE PMARPOffload;
     NDIS_PM_ADMIN_CONFIG_STATE PMNSOffload;
     NDIS_PM_ADMIN_CONFIG_STATE PMWiFiRekeyOffload; 
    }
    

GUID_NDIS_PM_ACTIVE_CAPABILITIES

Метод GUID_NDIS_PM_ACTIVE_CAPABILITIES используется для запроса и возврата текущих функций. Для каждой функции указывается одно из трех значения перечисления:

  • Unsupported. Означает, что оборудование не поддерживает данную функцию;

  • Inactive. Означает, что оборудование поддерживает данную функцию, однако она отключена с помощью ключевого слово или другого механизма;

  • Active. Означает, что оборудование поддерживает данную функцию, и она включена.

Функции, возвращаемые методом GUID_NDIS_PM_ACTIVE_CAPABILITIES, представляются в виде следующей структуры:

struct _NDIS_WMI_PM_ACTIVE_CAPABILITIES
{ NDIS_PM_CAPABILITY_STATE WakeOnPattern;
 NDIS_PM_CAPABILITY_STATE WakeOnMagicPacket;
 NDIS_PM_CAPABILITY_STATE DeviceSleepOnDisconnect;
 NDIS_PM_CAPABILITY_STATE PMARPOffload;
 NDIS_PM_CAPABILITY_STATE PMNSOffload;
 NDIS_PM_CAPABILITY_STATE PMWiFiRekeyOffload; 
}

Резюме

Усовершенствования Windows 7, связанные параметрами управления питанием сетевых адаптеров, позволяют значительно снизить число безосновательных пробуждений, в результате чего компьютеры дольше остаются в состоянии сна в периоды неактивности. Более того, с помощью свойств устройств, стандартных ключевых слов реестра и WMI параметры управления питанием можно настроить в соответствии с потребностями пользователей. В результате компьютер будет потреблять меньше электроэнергии и оказывать меньшее влияние на окружающую среду.

Добавления сообщества

ДОБАВИТЬ
Показ: