WCN 將重新定義網路的範圍與應用

更新日期: 2005 年 5 月 30 日

作者:賴榮樞
http://www.goodman-lai.idv.tw

如同各位所親身經歷的,網路不僅越來越普及,網路對企業、對一般人的重要性也越來越高,而且網路的使用,也從有線的網路媒介,大量的晉升成無線的網路媒介。也由於網路居於重要的關鍵角色,因此各家廠商都投入相當大的研究能量。

在今年的 WinHEC(Windows Hardware Engineering Conference,Windows 硬體工程大會),微軟也發表了相當多有關網路的報告,其中的 Windows Connect Now(WCN)將會重新定義我們原本熟悉的網路,並且讓網路的範圍與應用都變的更廣泛,而這些新概念與新技術,都將為新世代的 Windows 平台(也就是 Longhorn),注入嶄新的網路功能。

本頁內容

IT 人員觀點的網路連接
WCN 讓網路裝置隨插即用
WCN Configuration
WCN Flash Config
WCN-Config USB 與 WCN-Config Network
網路連接裝置
更廣義的網路

IT 人員觀點的網路連接

不論用什麼架構、什麼方式連接電腦(或裝置),IT 人員通常都會面臨到若干有待處理的情況,這些情況可以整理成如下的分類:

  • 管理、診斷(Management, Diagnostics):管理網路連線的軟硬體及流量,若網路連線出現問題或異常,就需要能診斷出發生問題或異常的所在。

  • 識別與認證(Identity and Authentication):識別使用者的存取使用權限,並給予適當的認證,以確保某一段時間內皆可正常存取。

  • 發現與控制(Discovery and Control):必須能夠發現新加入或被移除的硬體或軟體,並啟動後續相關的控制事宜,例如整合(bind)協定與硬體。

  • 安全、容易連接(Secure, Seamless Connectivity):必須能確保整個網路的安全性,並且提供容易連接(例如隨插即用)的網路環境。

  • 網路與基礎匯流排(Network and Bus Basics):包括基礎如拓樸、協定等網路架構,此外,新一代的 Longhorn 網路架構,也將 USB 等匯流排納入網路連線的基礎架構。

  • 安裝與設定(Setup and Configuration):不論是軟硬體的安裝或設定,都是 IT 人員或一般使用者經常面臨到的關卡,如何將軟硬體設計的容易安裝、設定,是相當重要的議題。

根據這些不一而同的情況,微軟提出了 WCN(Windows Connect Now)的概念,試圖解決 IT 人員在網路連接所遭遇到的情況(如圖 1)。WCN 除了會在新世代的 Longhorn 實現,若干技術也已經導入了目前的 Windows XP Service Pack 2。

圖 1:在網路連接所遭遇到的情況以及解決的技術

圖 1:在網路連接所遭遇到的情況以及解決的技術

WCN 讓網路裝置隨插即用

WCN 是 Windows 網路與裝置的連接平台,這個平台的目的,是為了讓網路裝置能更輕易的連上 Windows。WCN 秉持著三個重要的理念,首先是「容易連接」,希望容易到讓使用者接上就可以使用網路或網路裝置,並且也會提供簡單的協定、API 給廠商,讓廠商容易實作符合 WCN 規範的產品。

第二個理念是「安全與可靠」;WCN 將內建安全機制,及可靠的連接方式,以平衡「容易連接」所可能帶來的風險。第三個理念是「前瞻性」;WCN 將會持續的考慮到如何讓使用者容易連接網路或網路裝置。圖 2 黃色的部分是 WCN 的技術。

目前越來越普及的無線網路,就是一個非常適合以 WCN 技術來解決連接、設定的例子。各式各樣的無線網路存取點(Access Point)雖然逐漸低價、頻寬越來越大、功能也越來越多,而且使用者也只要利用瀏覽程式就可以調整存取點的設定,但是各家廠商的存取點設定內容都不一樣,並且預設都沒有開啟安全功能;而利用 WCN,則可以統一這類裝置的設定方式。

圖 2:Windows Connect Now 在整個網路環節的技術架構圖

圖 2:Windows Connect Now 在整個網路環節的技術架構圖

WCN Configuration

WCN 可以提供多種方式來調整裝置的設定值,這項技術即如圖 2 的 WCN Configuration,包括 USB 隨身碟(WCN Flash Config)、USB 纜線(WCN-Config USB),或直接利用網路(WCN-Config Network),都可以是 WCN 調整裝置設定的方式,而區域網路、廣域網路或無線區域網路等類型的網路裝置,也都適用 WCN 技術。此外,除了內建安全功能之外,實作成本低廉也是 WCN 的優點。

WCN 可以大幅降低網路裝置的部署成本,也簡化使用者必須手動調整的設定。包括網路閘道器、無線存取點、印表機、多媒體播放裝置,甚至是 PDA 或投影機,也都可以利用 WCN 技術來簡化設定,完全達到隨插即用。

WCN Flash Config

利用 USB 隨身碟來調整裝置設定值就稱為 WCN Flash Config,這種方法是先利用 USB 隨身碟儲存相關設定,再將 USB 隨身碟拔下並插上另一部也要進行相同設定的裝置,讓另一部裝置直接讀取 USB 隨身碟內的設定,而省去使用者再次設定。

從 Windows XP Service Pack 2 開始所提供『無線網路安裝精靈』,其實就已經採用了若干 WCN Flash Config 的技術,使用者可以先利用某一部 Windows XP 電腦的『無線網路安裝精靈』,設定無線網路的網路名稱(SSID)、網路金鑰,並且以指定精靈以 USB 隨身碟來建立無線網路,再插入 USB 隨身碟,精靈就會將無線網路的相關設定儲存到 USB 隨身碟。

此時卸下隨身碟,並將隨身碟插上 WCN 相容的無線存取點,相容 WCN 技術的無線存取點就會自動讀取隨身碟內的設定值,並且自我設定。完成無線存取點的設定之後,還可以將隨身碟插入同一環境也需要相同無線網路設定的其他 Windows 電腦,隨身碟內的設定也會自動套用到這些電腦。

圖 3:Windows XP Service Pack 2 的『無線網路安裝精靈』就已經採用 WCN Flash Config 技術

圖 3:Windows XP Service Pack 2 的『無線網路安裝精靈』就已經採用 WCN Flash Config 技術

無線網路安裝精靈會在 USB 隨身碟建立名為 SMRTNTKY 的資料夾,並將相關的設定值分成數個檔案存放在這個資料夾,其中最主要的設定值是存放在 SMRTNTKY\DEVICE 資料夾、副檔名為 WFC 的檔案(WFC 實際上是 XML 格式的文字檔),而存放各個裝置設定值的主檔名,是該裝置 MAC 位址的後八碼。

此外,無線網路安裝精靈也會在 USB 隨身碟的根目錄放置用來讓 Windows 電腦自動執行的 AUTORUN.INF 和 setupSNK.exe;AUTORUN.INF 裡面的設定會啟動 setupSNK.exe,而 setupSNK.exe 則會讀取並套用 USB 隨身碟裡面的 WFC 設定檔,以完成無線網路的設定。

由於 WCN Flash Config 使用了 XML 檔案來儲存相關設定值,因此支援 WCN Flash Config 功能的裝置,除了具備 USB 輸入端以連接 USB 隨身碟之外,也必須能讀取、解析 XML 檔案。能夠支援 WCN Flash Config 的裝置,在外包裝通常會註明「相容於 WCN Flash Config」(WCN Flash Config Compliance),而且通常也會有如圖 4 的圖示。

圖 4:相容於 WCN Flash Config 的圖示

圖 4:相容於 WCN Flash Config 的圖示

WCN-Config USB 與 WCN-Config Network

WCN Flash Config 是以 USB 隨身碟來儲存、傳送 WCN 的相關設定值,而 WCN-Config USB 則是以 USB 纜線來傳送 WCN 的相關設定值,例如直接將無線網路設定值,藉由 USB 傳送給 PDA,讓 PDA 套用無線網路設定之後,就能以 Wi-Fi 的方式上網。

第三種傳送 WCN 設定的方式,是直接利用乙太網路或 Wi-Fi,也就是以有線或無線網路來傳送 WCN 設定值。下一代的 Windows 作業系統(也就是 Longhorn),就將具備這種讓網路隨插即用的設定功能。

表格 1:三種方式的比較

 

WCN Flash Config

WCN-Config USB

WCN-Config Network

媒介

USB 隨身碟

USB 纜線

乙太網路 /Wi-Fi

適用的裝置

電腦、路由器、無線存取裝置、印表機

PDA、數位相機

網路閘道裝置、無線存取裝置

網路連接裝置

除了傳統的網路裝置之外,還有許多裝置是以有線或無線的匯流排方式,直接連上電腦。傳統上,我們將 IP 連接的乙太網路或 Wi-Fi 視為網路,而將纜線連接的 USB、IEEE 1394,或者無線連接的藍芽、無線 USB、超寬頻(Ultra Wideband)視為「連線」(Connectivity),但 Longhorn 將會打破如此的分類方式,而將所有可以連接的裝置—包括網路和連線—都視為「網路連接裝置」(network connected device,NCD)。

上述的連線裝置都已經發展到能夠達到隨插即用的階段,因此對使用者來說,不論是 USB 裝置或藍芽裝置,只要能連上 Windows 電腦,就可以使用該裝置(或存取裝置的內容)。不過,目前網路裝置還無法達到隨插即用,這對許多一般使用者來說,徒增了許多使用上的困擾。而 NCD 這個概念,就是希望能統一 IP 網路裝置和匯流排連線裝置。

NCD 是一種可以直接連接到區域網路,並且以 TCP/IP 相關協定運作的新型態裝置。在 NCD 概念之下,安裝或管理網路裝置就如同處理本機裝置一樣,而且作業系統將會提供一致的連接介面與開發介面,不僅簡化開發,更能讓使用者擁有一致的操作經驗。而更重要的是,NCD 將網路當作匯流排來使用,因此可以利用現成且眾多的 TCP/IP 協定(包括更高層的 UPnP 協定)來傳送資料。

雖然在概念上 NCD 可以解決很多問題,但對 NCD 製造商來說,如果沒有眾多廠商共同聯盟,要實作 NCD 概念的產品,的確是一件高難度又高成本的苦差事。而為了讓 NCD 裝置能在 Windows 實現,微軟也邀集了各個重要廠商,制訂了相關的技術規範,並且將這些技術都納入 WCN 的範圍;整合 WCN 的 NCD 則稱為「Windows 網路連接裝置」(Windows Network Connected Device)。這些技術除了會在 Longhorn 實現,Windows Server 2003 和 Windows XP 也計畫將會支援這些技術。

NCD 考慮了三個隨插即用裝置所必須處理的重要議題:

  • 發現(Discovery):在安裝裝置之前,必須先發現裝置(以往的講法是偵測,detect)。原本的連接裝置是以電子信號作為連接的偵測之用,但現在則使用網路協定。而所有的 NCD 裝置也必須提供 metadata,以作為識別之用。

  • 連接(Association):原本的連接裝置只是一對一的連接到一部電腦,而 NCD 架構是將所有的裝置與電腦都視為網路環境,而對製造商來說,這比一對一環境要複雜許多。

  • 安全(Security):例如裝置是否被信任?電腦是否被授權存取裝置?都是這個議題所關切的。

NCD 之所以能夠實現,主要是透過 PnP-X(Plug-and-Play Extensions)、Function Discovery 和 WS-D(Web Services for Devices)等如圖 2 的三項技術。

  • PnP-X:這是 Windows 隨插即用技術的延伸,它會將 NCD 裝置整合到 Windows 隨插即用子系統。因此當使用者將 NCD 裝置接上 Windows 系統時,NCD 裝置便能讓使用者隨插即用。

  • Function Discovery:這是一組新的 Windows API,不論裝置連接電腦的方式為何,這組 API 都能讓應用程式列出並使用這些裝置。

  • WS-D:Web Services 是一種非常適合用在異質電腦互通資料的技術,而 WS-D 則是以 Web Services 為基礎,讓 NCD 裝置藉由 TCP/IP 網路互通資料的技術。

更廣義的網路

我們將擁有更廣義的網路。例如投影機將會藉由 WCN 技術,以 USB 纜線或無線網路連接 Windows 電腦,不論使用那一種連接方式,投影機都是以 TCP/IP 協定與 Windows 電腦通訊,然後投影機可以根據 Windows 電腦的設定,自動調整投影的解析度,並且準備投影資料。注意到了嗎?這個例子中連上 Windows 電腦的投影機已經不再是單純的周邊裝置,而是包含在 Windows 電腦的一項服務。

類似的情況,企業也將能以更便利的方式,使用網路印表機:每一部 Windows 用戶端將列印資料以無線通訊傳送給印表機,印表機印完之後也以無線通訊告知使用者(甚至可以利用即時通訊來通知);印表機除了能夠詳細記錄每位員工的列印量,也可以將卡紙、缺紙、碳粉不足的訊息直接通知所指定的企業內維護人員,印表機當然也可以利用網路直接更新韌體或軟體。

因為藉由 WCN,Windows 將重新定義我們原本熟悉的網路,讓網路的範圍與應用都變的更廣泛。

參考資料

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