JP2010519785A - ネットワーク・トラフィック・コントローラ - Google Patents

Abstract

ネットワークデバイスは、NDとホスト処理装置(ホスト)のと間にデータを送る第１のインタフェースコントローラ、NDとホストとの間にデータを送る第２のインタフェースコントローラ、ネットワークにNDをインターフェイスするネットワーク・インタフェースとを備え、第1のインタフェースコントローラ、制御装置、およびネットワーク・インターフェースは、協働して、ホストが、他のデータを、ネットワークおよび第1のインタフェースコントローラへと送るか、それらから受けるように動作し、そして、ホストと制御装置とはネットワークアドレスを共有する。

Description

一般に、本発明はコンピュータ・ネットワーク、特にネットワーク・デバイスのデザインに関する。

パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）は最近、官庁とホームの両方で広く使用される電子装置の巨大な配列の一部としてテレビ、ハイファイ・ステレオ設備、およびコンパクトディスクプレーヤに加わった。また、エレクトロニクス市場では、他の広く使用された記憶媒体を使うデバイスに加えて、アプライアンスとソリッド・ステート・メモリを使用する個人的な消費者電子機器が激増している。いくつかの、より人気がある消費者電子機器がビデオカメラ、フォトカメラ、携帯情報端末、携帯用の音楽デバイス、セットトップ・ボックスと同様に、ハイデフィニッション（ＨＤ）テレビ・システム、およびディジタル記録計を含んでいる。このようなデバイスの激増は電子機器、パーソナル・コンピュータ、そして／または、セットトップ・ボックスの間にデータを移すための接続性とネットワーキング上の強調をもたらした。

また、それぞれが高速の簡単な接続を提供することを目指して、ＰＣＩ（周辺装置相互接続）などの内部バスの仕様に加えて、コンピュータと外部の周辺機器を接続するための様々なインタフェイス規格とは導入された。そのような標準の例はまた、ファイヤラインと呼ばれたＩＥＥＥ１３９４標準、およびＵｎｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ（ＵＳＢ）（両方の高速シリアルバスプロトコル）を含んでいる。ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）とワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）の両方でコンピュータを接続する最も広く使用されたネットワーク標準はイーサネットプロトコルである。より詳しく述べると、イーサネットはＩＥＥＥ８０２．３シリーズ標準である、元々２つ以上のコンピュータステーションが一般的な配線システムを共有する手段を提供した衝突検出メソッドを有するキャリア・センス・マルチプル・アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＤ）に基づいている。ＣＳＭＡ／ＣＤは、メガビット範囲、すなわちＭビット／秒の転送速度に達するイーサネットシステムの標準を形成している。最近のスイッチ型ベースの、そして／または、ルータベースのイーサネットシステムはＧビット／セカント範囲で転送レートをサポートできる。イーサネットは、一般に共用資源を効率的に使用し、再構成し、維持することが、通常簡単であり、コストを低く維持している間、多くのメーカーとシステムに対してコンパティビリティを提供する。

しかしながら、一般に、ＨＤテレビや、セットトップボックスやデジタル式ビデオ録画再生装置（ＰＶＲｓ）などのオーディオ／ビデオ（ＡＩＹ）消費者娯楽システムは、分配／受信の高品質の高解像プログラミング・コンテンツを標準ネットワーク、例えばＩＥＥＥ８０２．３イーサネット規格、ＩＥＴＦ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＴａｓｋＦｏｒｃｅ）、そして／または、ＲＦＣ（論評のために、要求する）対応プロトコルなどを介して配信／受信するために最適化されていない。このことは広帯域のイーサネット接続に対して典型的に当てはまる。クローズドネットワーク−特殊目的イーサネットスイッチを含む−からオープンネットワークまで娯楽システムの発生における問題を提示した１冊は、移送である、維持電圧性能水準が高品質／解像度の分布で内容をプログラムするのが／Ｖ必要であるが。標準イーサネット・コントローラを利用して、有限帯域幅ローカルバス上でリアルタイム・ストリーミング・データを移動させている間に、望ましい性能水準を得ることがますます困難になっている。さらに、イーサネットネットワーク要素を使用する製品の高い価格が、手頃なコストでシステムを組み立てることを困難にしている。

データ伝送モデル、そして／または、ケーブルの、そして、地球のディジタル衛星や、独占で、専用である送電系統などの手法を使うとき、リアルタイムと非リアルタイムオーディオ／ビデオデータの伝達に固有のある複雑さは問題を提示しない。ディジタル衛星、ケーブル、および他の独占的で、専用の送電系統は「クローズドネットワーク」であると通常考慮される。一般に、「クローズドネットワーク」はこのような関係においては仕様利用できないに基づくソリューションを大衆と呼ぶ。そのソリューションは、通常メーカーの個々のメーカーまたはグループに時間と資源を提供して、望ましい性能目標を実現できる特殊なソリューションを作り上げるが、通常、そのようなソリューションは競合製品と通常に共同利用されない。独占的で専用のソリューションの例は、ケーブルＴＶ（ＣＡＴＶ）ネットワーク、公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）上でのディジタルビデオ放送、そして／または、総合デジタル通信網（ＩＳＤＮ）と、の衛星マスター・アンテナ・テレビ（ＳＭＡＴＶ）分配システムネットワークを介したディジタルビデオ放送を通常含んでいる。
専用ネットワーク標準が、さまざまな物理的かつ転送のモデルのために、ＤＶＢ-ＥＴＳＩ（欧州電気通信標準化機構）などの標準化団体の下で定義されている。実施された総合的な満足している供給系はケーブル視力や、コムキャストやダイレクトテレビなどの広帯域網プロバイダーによって通常制御される。広帯域網プロバイダーはそのようなシステムで使用される、ハードウェア、ソフトウェア、およびプロトコルを通常決める。

対照的に、「開いている」ネットワークでは、ハードウェア、ソフトウェア、および対応するプロトコルはよく知られる標準によって異なったメーカーから容易に利用可能なソリューションですべて定義される。一般に、そこでは、そのようなソリューションがお互いと共同利用できる。オープン・ネットワークは追記して、共用ネットワークである、潜在的に頻繁なサービスとコンテンツ・プロバイダーが内容を配付するのに共用ネットワークを使用していて。前述したように、オープンネットワークの１つの実施例がＩＥＴＦである。（そのＩＥＴＦは目的がインターネットの操作、運用、および進化を調整して、短距離と範囲の中央プロトコルと構造的な問題を解決することである、ネットワーク設計者、演算子、ベンダ、および研究者の大きくて、開いているコミュニティである）。オープン・ネットワーク・プロトコルは国際標準化機構（ＩＳＯ）ネットワークモデルに基づいて層にされる。一般に、どんなオープン・ネットワークにも、オープン・ネットワークを介して通信しているが、使用されるネットワーク・プロトコルによる追加オーバヘッドがある。多くの、あるいは、すべての現在のソリューションで、高品質と解像度をＡ／Ｖ処理している間にオープン・ネットワーク・モデルをサポートするシステム・リソースはコンテンツをプログラムしない。さらに、そのようなオープン・ネットワーク上で資源の提供を管理することは通常は困難である。

広帯域Ａ／Ｖ配信は、セットトップ・ボックス（ＳＴＢ）およびパーソナル・ビデオ記録（ＰＶＲ）デバイスを利用する衛星およびケーブル・サービスにより歴史的に実行されてきたので、配信の基本的な方法としてイーサネットを使用するＡ／Ｖコンテンツの普及は追加の課題を提供する。現在のＡ／Ｖソリューションは、インターネットウェブサーフィン、ビデオ・オン・デマンド（ＶＯＤ）アプリケーションのためのリターンパスとして料金徴収システム、そしてホームでの限定的Ａ／Ｖ配信などの活動のために１〜６メガビット／秒のデータ・レートでのイーサネット接続を一般的に使用している。高品質ビデオまたはオーディオ・コンテンツをストリーミングするための帯域幅要求は実質的により高い。例えば、１つのハイデフィニッション（ＨＤ）ビデオ・ストリームを達成するために、１２〜６０メガビット／秒のスループットのＱＯＳが必要である。通常、このＱＯＳの必要性はバッファリングと待ち時間で決定される。例えば、帯域幅の増強要求は、スイッチング・ビデオ・コンテンツ・チャンネルの間の遅延時間が「チャンエルサーフィンしている」間にユーザによってされたチャネル選択の間のバッファリング遅延による平均許容時間できるを超えたときに、増強ＱＯＳを必要とする。望ましくは、Ａ／Ｖデータの配信は最小遅延によって安定したままでなければならない。できれば、既存のイーサネットソリューションで、通常、必要な性能水準を達成するのは非常に難しい。

一般に、さらに、ＳＴＢおよび他の家庭用電子機器はコストに非常に敏感である。追加ネットワーク処理オーバヘッドを有するオープンネットワークにわたるほとんどのシステムデザイナのために。家庭用電子機器のバルクで含まれるほとんどの埋め込みプロセッサおよびハードウェア・ビルディング・ブロックは、通常、低いコストそして限定的性能（ミップス（ＭＩＰＳ）として通常参照される）である。メモリアクセススピードと、ＣＰＵスピードと、そして消費電力との間のトレードオフは全く普通である。たいていのシステム・デザイナーにとっては、追加のネットワーク処理オーバヘッドを伴うオープン・ネットワークへ移行することは、ＣＰＵのバンド幅がコア・アプリケーションに対して丁度十分であるとき、この標準のイーサネット制御装置をさらに、より高価なシステムによるソリューションへの移行を必要とするかもしれない。さらに、この追加ネットワーク・オーバヘッドでは、標準イーサネット・コントローラを利用することは、特に低コスト家庭用電子機器を目標とするとき、オープン・ネットワーク・ソリューションを可能にするために必要なパフォーマンスを与えないであろう。

リアルタイムおよび非レアルタイムのビデオおよびオーディオのコンテンツを共有かつオープンのネットワーク上に転送する概念はさまざまな方法で取り扱われてきた。例えば、８０１．１１ａ、ｂおよびｇなどのワイヤレスによるソリューションはシェアド・アクセス・ローカルエリア・ネットワークのために考案されてきた。また、８０２．３ １０／１００／１０００ベースＴツイステッド・ワイヤ対コード化ソリューションなどの有線によるソリューションが考案されてきた。また、メディアアクセスとトランスポートレベルで多数のソリューションを説明する。これらのソリューションのいくつかは、非同期転送モード（ＡＴＭ）などのイーサネット８０２．３、ワイヤレス、８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、そして他のソリューション、例えばシンクロナス・オプティカル・ネットワーキング（ＳＯＮＥＴ）を使用するメディアアクセスのメソッドを含んでいる。さらに、より高いＱＯＳを達成するために様々なメソッドがある専用のソリューションにより取り扱われてきた。

１つのアプローチは“伝送プロファイル”の概念を含んでいる。そこでは、ネットワーク・システムおよびその参加者はネットワーク・パケットの付加情報を検出することによってパスを選択する。他の場合では、仮想ローカル・エリア・ネットワーク（ＶＬＡＮ）タグが利用されているか、またはＡＴＭが（仮想）パス識別子を利用して実施される。いくつかのソリューションはデータバンド幅割当てを実施する。そこでは、ネットワーク・システムが構築され、高速アクセスが周波数分割多重化チャンネル上で提供され、ケーブル伝送ネットワーク上のイーサネット・フレームまたは他のデータの伝送または他の形式のＦＤＭ転送を可能にしている。デバイスは様々なネットワーク・パケットのためにタイムスロット割当に基づく以前に定義された周波数チャネルにおける川下の、そして、上流のバンド幅を通常割り当てるだろう。転送で、多くの現在のソリューションがインターネットプロトコル（ＩＰ）を利用する。いくつかの場合、転送制御プロトコル（ＴＣＰ）などの様々なコネクション型プロトコルが採用されている。

しかしながら、ほとんどの既存のシステムは、高品質で高解像度のＡ／Ｖプログラミング・コンテンツの配信に必要である広く使用されている標準のネットワーク・プロトコル（例えば、イーサネットプロトコル）の周りに構築されたオープン・ネットワーク・ソリューションを提供しない。例えば、一般に、標準イーサネット・コントローラを利用する現在のシステムは、狭帯域幅ローカルバス上でのリアルタイム・ストリーミング・データの移動を許さないので、その結果、望ましい性能水準を達成しない。

先行技術に関連する他の対応する事項は本明細書に記載されるような本願発明と先行技術を比較した後に当業者には明らかになる。

実施例の１セットでは、ＨＤ（ハイデフィニッション）ディジタル・ビデオ・システムのためにイーサネット上での安全なデジタル・ビデオ・ストリーミングを可能にするために、ネットワーク装置（ノースダコタ）を構成できる。ネットワーク・デバイス（ＮＤ）は、少なくとも２モード、コプロセッサ・モード、およびスタンドアロン・モード、の１つで作動できて、少なくとも３つの高水準機能を提供できる：ネットワーク・インタフェース制御（ＮＩＣ）、ビデオ・ストリーミング・オフロード（ＶＳＯ）、およびスタンドアロンのビデオ・ストリーミング（ＳＶＳ）。ＮＩＣは標準ネットワーク・アクセスの機能性を含むことができ、ＶＳＯはコプロセッサ・モードにおける高帯域幅ＨＤビデオ・ストリームのホストＣＰＵ制御オフロードを可能にし、そして、ＳＶＳはスタンドアロン・モードでのビデオ・ストリーミングを、外部のホストＣＰＵによる介入なしで、可能にする。ネットワーク・デバイス（ＮＤ）に関連しているソフトウエアを２つの主なカテゴリに分割することができる：ネットワーク・デバイス（ＮＤ）上で構成された処理ユニット上で作動するコントローラ・ファームウェア、そしてホストプロセッサ（ＣＰＵ）のために意図するホストソフトウェア。また、ネットワーク・デバイス（ＮＤ）は、高価なマスターＤＭＡ能力を備え、メモリ・トランザクションにおけるＣＰＵのかかわり合いを減少させることができる。

１つの実施例では、基本的なレイヤ−２イーサネットＮＩＣアクセスはＮＤネットワーク・ドライバによって提供され、そのＮＤネットワーク・ドライバは指定されたＮＤアプリケーション・プログラミング・インタフェイス（ＮＡＰＩ）を介してＮＤの拡張機能にアクセスできる。ＶＳＯの機能性をシームレスに実行するために、ＮＤは、２つのＴＣＰ／ＩＰスタックを有し、単一のイーサネットインタフェースで同期して作動するように構成されている。２つのＴＣＰ／ＩＰスタックがデータ・トラヒックを共有し、ホストＴＣＰ／ＩＰスタックはマスタとして作動し、そしてＮＤ ＴＣＰ／ＩＰスタックが指定したトラフィックをアクセプトするように構成し、その結果、ＮＤで構成されたプロセッサへいくつかのデータ処理をオフロードする。ＮＤイーサネット・システムはホーストへの通常のネットワーク・コントローラとして現れる。ユーザは、ホーストからイーサネット・レベル統計をＭＡＣアドレスを得るか、または設定するためにＮＤイーサネット・ドライバーを構成して、物理層リンク速度と二重化モードを構成し、マルチキャスト・フィルタ設定を構成し、そしてイーサネット・レベル統計を獲得しかつクリアする。

また、ＮＤは、パス・スルー・モードで動作して、すべてのイーサネット・パケットが、いずれのパケットもＮＤにおいて構成されたプロセッサにインターセプトまたはトラップされることなく、ホーストに達する、ことを可能にする。パス・スルー・モードでは、いかなるＩＰレベル処理なしで、イーサネットフレームを直接ホーストに送る。それは、例えば、ホーストがＩＰアドレスを持たないとき、またはブートアップ・プロトコルを使用したいとき、有効である。

多くの近代の商用システムでは、ＴＣＰオフロード・エンジンまたはメディア・オフローディングは、ＴＣＰ／ＩＰスタックを有さないがマスタとして機能しかつＴＣＰ／ＩＰスタックを有する別のプロセッサにメディア・トラフィックをオフロードする単一のプロセッサで実施される。しかし、他のシステムではプロトコル・ヘッダーを取り除いてデータをホストプロセッサにパスさせるネットワーク終端ポイントとして機能するオフロードコプロセッサを含む。そのようなソリューションの主な欠点の１つは、ホスト・プロセッサがオペレーティング・システムの豊かな特徴をフルに利用するように動作しないということである。ホーストへのトラフィックが増強されると、通常、パフォーマンスに不利な条件は高くなる。対照的に、既存のオペレーティング・システム構造、例えば、ホーストへのトラフィックをトンネルするというリナックス・ファイヤー・ウォール・アーキテクチャの特徴を使用するようにネットワーク・ドライバ（ＮＤ）を構成して、その結果、パフォーマンスに不利な条件を無視し得るようにし、ホーストの柔軟性を損なわないでオペレーティングシステムの豊かな特徴を利用しかつネットワーク・ドライバ（ＮＤ）において構成されたプロセッサにトラフィックのどの部分をオフロードすべきかを動的に決定する。

添付図面を参照して、以下の詳細な説明を読めば、本発明の上記の、および他の目的、特徴、および利点をより完全に理解できる：

図１には、１実施例による、コプロセッサモードで作動してホスト中央処理装置からオフロード・ストリーミングをするネットワーク装置（ＮＤ）で構成されたビデオ／オーディオシステムのブロックダイアグラムである。

図２には、１実施例による、ホスト中央処理装置なしのスタンドアローンで作動するＮＤで構成されたビデオ／オーディオシステムのブロックダイアグラムが示されている。

図３には、１実施例による、図１および２からのＮＤ用のブロックダイアグラムが示されている。

図４には、１実施例による、ＮＤ用のトラフィック管理を示すブロックダイアグラムが示されている。 図５には、１実施例による、ＮＤ用トラフィック管理ソフトウェア構造のコンテキストにおけるデータフローの１例を示すブロックダイアグラムが示されている。

図５は、１実施例によるＮＤ用のイーサネットドライバー構成を示すダイアグラムである。

図６は、１実施例によるＮＤ用のパス・スルーモード構成を示すダイアグラムである。

本発明は、様々な修正や代替が可能であるが、特定の実施例が、図面に一例として示され、本明細書に詳細に記載される。しかしながら、図面と詳細な説明に開示した本発明の特定の形態に制限するものではと言うことが理解されるべきである。添付のクレームに定義されるように、本願発明の趣旨と精神の範囲内で、すべての修正や同等物ないし代替手段を含むと解すべきである。
「“ｍａｙ”という語は、必須の意味ではなく、使用し得るという意味で使用されることに注意されるべきであり」、「包含」という語やその派生表現は、は「包含など」を意味する。

この明細書で、「ＤＷＯＲＤ」、または「ダブルＷｏｒｄ」は、３２ビットのサイズデータワードを参照するのに使用される。
「ローカル・システム・メモリ」または「ローカル・メモリ」は、ホストシステムで含まれている中央処理装置および／または中央制御装置に、通常埋め込まれているか、直接インターフェイスされている。
「リモート・システム・メモリ」または「リモート・メモリ」は、ホストシステムに含まれているが、中央処理装置および／または中央制御装置に埋め込まれていないか、直接インターフェイスされておらず、ホストシステムと明確に区別できるものである。リモート・メモリは、ホストシステムで含まれる場合には、周辺装置に埋め込まれたメモリであり、ホストシステムに直接インターフェイスしない追加メモリとされる。

本明細書における、「リアルタイム」、「リアルタイムのデリバリ」、「実時間動作」、および／または、「リアルタイムのストリーミング」は、同じセットの信号の入力および／または出力が、連続的に行われ、システムへの入力信号（入力信号のセット）および／または対応する出力信号が（処理遅れは別にして）連続的に処理され生成されること示す。言い換えれば、入力信号は、システムによって受け取られているレートで処理され、対応する出力信号は、平均的に見て等しいレート出力される。
単語「ポート」がソフトウェア（例えば、アプリケーションソフトウェアやドライバソフトウェア）の文脈で使用される場合や、オペレーティングシステムの文脈で使用される場合には、「ポート」は、ネットワークシステム（例えば、ＴＣＰ／ＩＰや、ＵＤＰネットワーク）における論理結合へのエンドポイントを指称する。幾つかの実施例では、参照されているポートのタイプを特定するのに、「ポートナンバー」を使用できる。例えば、ＴＣＰ／ＩＰ、および／または、ＵＤＰネットワークでは、ポートＮｏ．８０はＨＴＴＰトラフィックに使用される。他の実施例では、「ポート」は１つのインタフェースマッチを入手できるカプセル化ヘッダーフィールド値の組合せを表すことができる。

本明細書で「トランスポートストリームインタフェース」（ＴＳＩ）は、特に基本のストリームから得られたデータパケットストリーム、サービス情報、プライベートデータ、および／または、限定受信制御の発信のために構成された専用インターフェースを参照するのに一般的な意味では使用される。データパケットストリーム（ビデオとオーディオストリームを含むことができる）を一緒に多重送信して、「トランスポートストリームインタフェース」上での発信のために、「転送パケット」に変換できる。

多くの近代のシステムの特性には、最適化されていないネットワーク結合および／またはインタフェース（例えばＩＰインターフェイス、またはイーサネットインターフェイス）がある。あるタイプに関するストリーミングのデータなどのデータ（リアルタイムビデオおよび／または音声データを含む）が、標準ネットワーク接続（例えば、イーサネット接続）上に送られるとき、例えば、ストリーミングのデータが意図しているデスティネーション（例えば、テレビのディスプレイまたはオーディオプレーヤーなどのレンダリングデバイス）に達するように、最初に、ホスト中央処理装置、または、多くの場合、ローカルバスメモリバスまたはＩ／Ｏバスの上に移される。また、ストリーミングのデータをフォーマットしてコピーするために、ホスト中央処理装置に加えて、バンド幅獲得のための回線争奪が同じバスに結合された他の機器との間で生じ得る。しかしながら、ホスト中央処理装置による必要とされる処理を次のように先取りできる。つまり、送られたストリーミング・データへの追加的処理、および／または、フォーマットの実行からホスト中央処理装置を解放するために、コプロセッサへのストリーミング・データのオフロードによって、および／または、専用インターフェース（例えば、トランスポートストリームインタフェース）でホスト中央処理装置または目標のデスティネーションにストリーミングのデータを送ることで、先取りできる。さらに、ホスト中央処理装置のためのネットワークの接続性の維持が、専用インターフェースを通しての、処理、および／または、送信／受信の一方で、可能とされると、オペレーティングシステムの豊かな特徴を、ホスト中央処理装置による完全な利用を、好ましいことに可能にできる。

幾つかの実施例では、オーディオ／映像装置（例えば、ＨＤ（ハイデフィニッション）ディジタルビデオシステム）のためにイーサネットの上で安全なデジタルビデオ・ストリーミングを可能にするために、ネットワーク装置（ＮＤ）を構成できる。ＮＤは少なくとも図２のモード（コプロセッサモード）と、図２のスタンドアローンの何れかで作動できる。
ＮＤは少なくとも３つの高水準機能を提供できる： ネットワークインターフェイス制御（ＮＩＣ）、ビデオ・ストリーミングオフロード（ＶＳＯ）、およびスタンドアロンのビデオ・ストリーミング（ＳＶＳ）。ＮＩＣは標準ネットワークアクセスの機能性を含むことができる。ＶＳＯは、コプロセッサモードにおける高帯域幅ＨＤビデオストリームのホスト中央処理装置管理状態オフロードを可能にすることができる。ＳＶＳはスタンドアローンにおけるビデオ・ストリーミングを、ＮＤへの外部のホスト・プロセッシング装置（以下、ホスト中央処理装置と呼ぶ）の介入なしで、容認することができる。
ＮＤに関連しているソフトウエアを２つの大範疇に分割することができる： ＮＤで構成された処理装置（以下に、ＮＤ中央処理装置と呼ばれる）で実行されるファームウェア、ホスト中央処理装置での実行を意図するホストソフトウェア。
大規模なマスタ直接記憶アクセス（ダイレクトメモリアクセス）能力で、メモリトランザクション中の中央処理装置での処理量を抑えるために図３に示すようにＮＤを構成できる。

図１は、ホームネットワーク／ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）１９２、およびディジタルビデオ方式（ＤＶ）１９０を含むことができるホストシステム（高速）１００のコンポーネントとしてコプロセッサモードで作動するためにＮＤ１６２を構成できる１つの実施例を示している。ＤＶ１９０は、ハイデフィニッションオーディオ／ビデオ信号を含むことができる、オーディオ／ビデオ信号を、衛星１５２、および／または、アンテナ１５４を介して受け、チューナー１５８を通して受信信号からトランスポートストリーム（ＴＳ）を生成するように構成された、既に現存するさまざまなＤＶシステム、または新たに設計されたシステム１つであり得る。ＴＳは、しきい信号対妨害信号比入力１６８、および ＴＳデマルチプレクシング／フィルタリングエンジン１７２を介してＳＯＣ１６０デマルチプレクシングに提供するか、または濾過できる。しきい信号対妨害信号比ポート１８０を通してホームネットワーク／ＬＡＮ１９２にフィルターにかけることのタイムスロットを提供できる。そこで、デジタル・メディアサーバ（ＤＭＳ）として機能して、ＮＤ１６２は、リモートデジタル・メディアプレーヤー（ＤＭＰ）１６６にフィルターされたＴＳを提供できる。オプションで、ＨＤディスプレイ１５６上にビデオフロントエンド回路１７４を通してフィルタされたＴＳのビデオ部分を表示できる。ＳＯＣ１６０はバス１７８を通してチューナー１５８を制御するか、または構成できる。例えば、バスはＩ２Ｃ ｂｕｓであるかもしれない。構成と利用者アクセスのためにともにＳＯＣ１６０とＮＤ１６２をホストバス１８４と結合できる。

幾つかの実施例のセットでは、ＮＤ１６２はＨＴＴＰ（ハイパーテキスト転送プロトコル）のストリーミングのオフロードをホストシステム１００に提供できる、他の責任を扱うためにメインＳＯＣ（システム・オン・チップ）１６０が解放される。いくつかの実施例では、ＳＯＣ１６０上で作業しながら２つのサンプル・アプリケーションを使用するＮＤ１６２へＨＴＴＰストリーミングのオフロードができる。したがって、コプロセッサモードで、ＮＤ１６２は仲間チップとしてＳＯＣ１６０に作動できる。
ＳＯＣ１６０が働くことができる間、ＤＶ１９０のすべてのタスク（例えば、ユーザインターフェース、ビデオのデコード、ＰＩＤフィルターなど）の実行、つまり、自然なパスをネットワークの接続性に提供するためのストリーミングおよびネットワーク機能の実行をＮＤ１６２専用に実現することができる。コプロセッサモードでは、ＮＤ１６２はネットワークインタフェース制御装置（ＮＩＣ）の機能性とビデオ・ストリーミングオフロード（ＶＳＯ）の機能性の両方を提供できる。

ＮＩＣの機能性は、どんな回路網制御装置にも予想されたサービス、ネットワークと送信パケットからネットワークまでイーサネットの接続性１８６を介してパケットを受けるのなどようなサービスの提供を含むことができる。これは、非−ストリーミングを含んでいるＤＶ１９０意匠の補足となるのに能力をネットワークでつなぎながらまた、ウェブ閲覧などの低バンド幅非−ストリーミングネットワーク通信タスクにＮＤ１６２を利用するためにＳＯＣ１６０を容認することができる。また、ＮＤ１６２のＮＩＣの機能性は、変化を必要とせずに彼らのすべての内蔵の、より高い平らなネットワークアプリケーションを使用するために可能な既存のＮＩＣドライバーＤＶのレベルの標準のＯＳ特有のインタフェースに１９０個のシステムを提供できる。

ＶＳＯの機能性はＨＤ（ハイデフィニッション）ビデオストリーム（または、他のタイプのビデオストリーム）をイーサネット１８６の上に送るか、または受けて、しきい信号対妨害信号比ポート１８０と１８２からの／にそれらのストリームを向ける能力を提供できる、その結果、ＤＭＰ１６６へのデータ管理システムの機能性、および／または、ＤＭＳ１６４へのＤＭＰの機能性を提示し、ＤＭＳ１６４とＤＭＰ１６６をネットワーク資源として機能させる。ある実施例では、ＶＳＯの機能性はＴＳＩ入力端１８０とＴＳＩ出力が１８２を移植するので、図１に示されていた、ＨＤビデオＳＯＣｓの過半数で利用可能な標準のＴＳＩポート（例えば、ＭＰＥＧ２ ＴＳＩポート）の使用でこれらのストリーミングの能力を可能にすることができる。例えば、ＴＳＩポート１８２を通してストリームがイーサネット１８６の上にＮＤ１６２でＤＭＳ１６４から受けたＨＤをＳＯＣ１６０に提供できる。ＳＯＣ１９０はデコーダ１７６を通してＨＤストリームを解読できる、そして、ＨＤディスプレイ１５６、ビデオフロントエンド回路１７４を介してストリームのビデオ部分を表示できる。実施例によっては、代替のＮＤ１６２、および／または、ＮＤ１６２からＳＯＣ１６０ではなく、カップルＮＤ１６２を他の（代替追加する）の対象装置と結合する追加ポート（しきい信号対妨害信号比１８０／１８２を除いた）でイーサネット１８６の上に受け取られた（示されていない）の、そして、ストリーミングのデータは送ることができる。それでデジタル・メディアのプレーヤーまたはディスプレーデバイスが、ストリーミング・データの元の目標のデスティネーションによるストリーミングのデータを解読できるようになる。

ＳＯＣ１６０のかかわり合いなしでＮＤ１６２ですべてのストリーミングのプロトコルと内容のプロテクション処理の実行を、ＶＳＯの機能性がＳＯＣ１６０の上のイーサネット１８６としきい信号対妨害信号比ポート１８０／１８２の間のシームレスブリッジを提供可能となるように、行える。実施例によっては、ＮＤ１６２のＶＳＯの機能性をホストシステム１００の意匠とユーザインターフェースに結び付けるためにＳＯＣ１６０でコマンドアンドコントロールを実施できる。しかしながら、また、ＳＯＣ１６０とＮＤ１６２で共同でコマンドアンドコントロールの機能性を実施できる、そこでは、ＮＤ１６２はＳＯＣ１６０から、より自主的に機能できる。ホストシステム１００のニーズに基づいてＮＤ１６２が実行時間の間にＳＯＣ１６０と協力する方法がホストシステム１００の最適性能を得ることを決定できる。同時にＮＩＣの機能性とＶＳＯの機能性を（コプロセッサモードで）利用可能にすることができ、オフロードされるストリームが進行している間、ＳＯＣ１６０には基礎回路網アクセスが容認される。

代替の実施例は、図１に示すように、正確なコンポーネントを含むことができない、そして、また、図１の高速１００が例のシステムであることに注意するべきであり、他の可能なコンポーネントは図１に示されていたコンポーネントと全く同じ機能を実行できない。一般に、図１はホストシステム（例えば、高速１００）で例である、また、ネットワーク装置が特定のタイプのネットワーク（例えば、イーサネット１８６）にネットワークインタフェースを含んでいて。（ネットワーク装置（例えば、ＮＤ１６２）の上でホストシステムで第１インタフェース（例えば、ホストバス１８４）と第２インタフェース（例えば、ＴＳＩ入力１８０とＴＳＩ出力１８２）を構成できる）。１番目を通したホスト処理装置（例えば、主なＳＯＣ１６０）とデータを交換してＮＤのネットワークインタフェースを通してホスト・プロセッサ・ユニットの接続性をネットワークに提供するための第２インタフェースに接続するためにさらにネットワーク装置を構成できる。実施例の１つでは、ホスト処理装置が第１インターフェイスを通したネットワーク、およびネットワーク装置のネットワークインタフェースにアクセスしている状態でデータが同時に第２インターフェイスに送られるのを可能にするために構成されていて、ネットワーク装置とホスト処理装置は一緒にそうすることができる。

ネットワーク装置とホスト処理装置の両方には同じネットワークアドレスがありさえする間、ホスト処理装置とネットワーク装置は、したがって、それぞれネットワークと結合された２つの異なったデバイスとして／からネットワークまでデータを受け取るか、または送る能力を持って、独自にネットワークから受け取られたデータを処理できる。さらに、ホスト処理装置とネットワーク装置は同時に第２インタフェースの上でお互いの間にデータを移す間、それぞれ／からネットワークまでデータを受け取るか、送る能力を持つことができる。さらにもう１つの実施例では、（図示せず）チューナー１５８をしきい信号対妨害信号比１８０でＮＤ１６２と結合できる（つまり、しきい信号対妨害信号比１６８がしきい信号対妨害信号比１８０と一致するよう構成してチューナー１５８をＮＤ１６２に結合する）。その結果、直接チューナー１５８からストリーミングのデータを受けるためにまだイーサネット１８６へのネットワークの接続性をＳＯＣ１６０に提供している間、ＮＤ１６２を構成できる。

スタンドアローンでＮＤ１６２を、図２に示すように（システムの手段（または、中央処理装置）を、主たる処理装置として）使用できる）。スタンドアローンには、外部のホストシステムへの無接続があってもよい。ＮＤ１６２は、したがって、本来システムとして作動できて、ホーストから受け取られたコマンドを当てにされることができない。したがって、ＩＰ構成アップロードの必要、またはカスタムＮＤ１６２パケットフィルタリング規則を加える必要はないが、双方ともに、二重ネットワーク・スタック構成のコプロセッサモードでは必要とされる。スタンドアローンでは、ＮＤ１６２のネットワークスタックしか使用されず、コプロセッサモードとは異なってＨＴＴＰストリーミングが扱われる。したがって、ネットワーク資源としてＭＰＥＧ２ ＴＳＩポートを有するＨＤビデオチューナー１５９などのビデオ情報のローカル・ソースを使用できる。ＮＤ１６２は、チューナー１５９をデジタル・メディアサーバとしてネットワークに現れさせるように作動できる。ＮＤ１６２は、内蔵のバスインタフェイス１７８（いくつかの実施例ではＩ² Ｃインタフェース）を使用することでチューナー１５９を制御できる。

図２は、ＤＭＳだけのシステムを示すが、スタンドアローン・モードは、外部の画像復号器によるＤＭＰの使用を可能とする。言い換えれば、ＮＤ１６２は、ＤＭＰ１６６で相互運用性を可能にしているＤＭＳなどのネットワーク資源としてチューナー１５９利用可能とする。ＮＤ１６２がＰＩＤフィルタリングを働かせない実施例では、チューナー１５９からのマルチプログラム・ストリームを、ＮＤ１６２へと入力させる前にフィルターにかける。スタンドアローン・モードでは、ＮＤ１６２はスタンドアロンビデオ・ストリーミング（ＳＶＳ）の機能性を提供できる。（コプロセッサモードが利用可能なＶＳＯの機能性と同様である間、それは、ホストＳＯＣ制御装置なしで作動するように設計されている）。さらに、スタンドアローン・モードでは、ＮＤ１６２は構成および制御のためにウェブベースのユーザインターフェースを実行できる。

実施例の１つでは、ホストシステムはＮＤ１６２とＳＯＣ１６０によって構成されて、ミックスモードで作動できる、スタンドアローン・モードとコプロセッサ・モードの両方の特徴のいくつかが示される。再びミックスモードＮＤ１６２における図１を参照すると、ＳＯＣ１６０からホストバス１８４まで設定情報とコマンドを受け取ることができる。
しかしながら、ミックスモードでは、ＳＯＣ１６０はネットワークスタックなしで作動でき、ＮＤ１６２は、ＮＩＣ機能をＳＯＣ１６０に提供しないように構成できる。しきい信号対妨害信号比１８０でストリーミング・データをＮＤ１６２に送るためにＳＯＣ１６０を構成できる。ＮＤ１６２は、イーサネットのインタフェース／接続性１８６でしきい信号対妨害信号比をネットワークに伝えることができる。また、同様に、ネットワークからイーサネットのインタフェース／接続性１８６でストリーミングのデータを受け取って、しきい信号対妨害信号比１８２でストリーミングのデータをＳＯＣ１６０に送るためにＮＤ１６２を構成できる。当業者は、ＳＯＣ１６０とＮＤ１６２の両方の様々な動作面と特性を特定したので、ＳＯＣ１６０とＮＤ１６２の間の相互作用の他の様々な方法が可能であることを見分けたであろう。例えば、ＯＣ１６０へのイーサネットのインタフェース／接続性１８６で受けられたストリーミング・データを送るＮＤ１６２に加えて上述しているように、ＮＤ１６２は、追加インタフェース（図示せず）を通してＮＤ１６２と結合できる他の目標へのイーサネットのインタフェース／接続性１８６で受け取られた受信されたストリーミングのデータ、および／または、他のデータを送ることができる。

図３は、単一回路網（例えば、ＩＰまたはイーサネット）インタフェースで同時、少なくとも２つのネットワークスタック（例えば、ＴＣＰ／ＩＰスタック）を動かすのを容認するために構成できるＮＤ１６２の１つの実施例のブロックダイアグラムを示している。ＮＤ１６２はストリーミングのインタフェース制御部のネットワークインタフェース、この場合イーサネットインタフェース１１０、プロセッサ１２８、および、１３２ａと１３２ｂ（これらは、まとめてストリーミング・インタフェース制御部１３２と呼ばれる）を含むことができる。また、メモリトランザクションにおける、プロセッサ１２８のかかわり合いを減少させるためにバスインタフェイス１０２ａ、１０２ｄを通して様々なバスに連結して、直接記憶アクセス（ダイレクトメモリアクセス）エンジン１３８と外部記憶装置制御装置１２４を含めるためにＮＤ１６２を構成できる。ストリーミング・インタフェース制御部１３２がストリーミングのデータのソースおよび／またはシンクを提供するために構成できる。ストリーミングのインタフェース制御部は、個々に２以上の制御装置を含む。ストリーミングのインタフェース制御部１３２の各制御装置を個々にシンクまたはソースデータに構成でき、その結果、データストリームをＮＤ１６２によって送る経路、および／または、処理法についての汎用性が提供される。ＮＤ１６２の内部のコンポーネントを連結するために、内部のバス１２６（例えば、プロセッサ１２８が折り曲げブームプロセッサであることのＡＨＢ（高度な高性能バス））を構成できる。ホストとの通信はホストバスインタフェイス（ＨＢＩ）制御装置１３６を通して行うことができ、ビルトインＩＲＱとパワーマネージメントがモジュール１４０と１４２で提供され得る。以前に述べたように、ＮＤ１６２が、ホストＤＳＰプロセッサとして動作するプロセッサ１２８を有するスタンドアロンのネットワークプロセッサとして機能できるか、またはそれはビデオトラフィックのための部分的なオフロードプロセッサとしてコプロセッサモードで外部のホストプロセッサに機能できる。

したがって、入来または送出されるＨＤビデオストリームが、ネットワークとストリーミング・インタフェースポートの間でイーサネットインタフェース１１０とストリーミングのインタフェース制御部１３２を使用してブリッジされるように、ＮＤ１６２を構成できる。ストリーミング・インタフェース・ポートでは、データストリームを受ける（シンクする）か、または伝送する（ソーシングする）。そして、ＭＰＥＧ２ ＴＳストリームのための他のＤＶＢ／ＡＴＳＣ／ＡＲＩＢ ＳＰＩ仕様、ＭＰＥＧ２ ＴＳストリームのための連続のモード、および非−ＴＳコンテントのためのフロー制御を有する拡張平行処理（extended parallel mode）を含むさまざまなストリーミング・モードをサポートするよう構成できる。ＭＰＥＧ２ ＴＳモードでは、単一プログラムマルチデータＭＰＥＧ２ ＴＳストリームしかサポートできない。衛星から受け取られたものなどの複数のプログラムストリームは、ＮＤ１６２に入るまえにＰＩＤフィルターにかける必要がある。ネットワーク側では、ＮＤ１６２は、ネットワークに行くローカルなビデオストリームのためのデジタル・メディアサーバ（ＤＭＳ）、または、ネットワークで利用可能なビデオストリームのためのデジタル・メディアのプレーヤー（ＤＭＰ）として、出現することができる。

ＤＭＰとＤＭＳのサポートは、２つの異なった部分にそれぞれ分割することができる。
ストリーム転送とストリーム制御とに分割できる。
ある実施例では、ＨＴＴＰ１．１サーバとクライアントはストリーム転送を表すことができる、ＵＰｎＰ Ａ／Ｖメディアサーバ（ＵＰｎＰ ＭＳ）とＵＰｎＰ Ａ／Ｖ媒体レンダラー（ＵＰｎＰ ＭＲ）でストリーム制御を表すことができる。ストリーム制御は、ストリーム制御がストリーム制御がカスタマによって開発されるか、または他のシステムがホスト中央処理装置で動いていてしっかり統合していることである。ストリーム制御は、ＮＤ１６２の中央処理装置１２８上、または、ＳＯＣ１６０のホスト中央処理装置上で実行される。他の実施例では、転送と運用部分の両方がＮＤ１６２で動くことができる。例えば、ＮＤ１６２がスタンドアローンで構成されるシステムでは、すべてのストリーミングの支援ソフトウェアがＮＤ１６２の中央処理装置１２８で動くことができる。ＮＤ１６２のために設計された指定されたアプリケーションプログラミングインタフェイス（本明細書にと呼ばれるＮＡＰＩを）の一部、およびその関連ソフトウェアにストリーム転送とストリーム制御とのインタフェースを定義することができる。（以下に詳細に説明する）。一般に、図１において、ＶＳＯ機能は、主なＳＯＣ１６０またはチューナー１５８上のＴＳＩポートと、ネットワーク（この場合イーサネット１８６）の間のブリッジを提供するために作動できる。

実施例の１つは、ＮＤ１６２に関連しているソフトウェアを２つのカテゴリに分割することができる。第１のカテゴリは、プロセッサ１２８で動くように設計されていて、ＮＤ１６２の中にあるすべての制御装置ファームウェアモジュールを包含できる。ＮＤ１６２が高性能を実現するハードウェア能力を利用するために制御装置ファームウェアを組立てることができる。第２のカテゴリは、ＨＢＩ制御装置１３６とホストバス１８４（追加されているインタフェースを含む）を介してＮＤ１６２に結合されたホスト（ＤＶ）システム１９０上のすべてのソフトウェアモジュールを含むホストソフトウェアを包含できる。ホストソフトウェアは、便利でフレキシブルなＡＰＩ（アプリケーションプログラミングインタフェイス）を提供するように設計される。以前に言及した、ＮＤ１６２は、３つの中枢機能を提供できる。どのＮＩＣとＶＳＯがコプロセッサモードが利用可能であるかに関するＮＩＣ（ネットワークインターフェイス制御）、ＶＳＯ（ビデオ・ストリーミングオフロード）、および、ＳＶＳ（スタンドアロンビデオ・ストリーミング）。

ＮＤ１６２のＮＩＣ機能はホストシステム１９０にネットワークの接続性を提供できる。構成に依存するさまざまな異なったネットワークの１つとホストシステム（図１の高速１００などの）のネットワークリクワイアメントには接続性があってもよい。ＮＤホストソフトウェアと、一部ＮＤ制御装置ファームウェアの一部（本明細書にと呼ばれるＮＴＣ（ネットワーク管制官）を）によって含まれたネットワークドライバーは、ＮＤＮＩＣ機能を一部実施できる。全体的に見て、ＮＴＣはネットワーク（イーサネット１８６などの）を通して受け取られたデータの陸揚を容易にするために工夫された特別なソフトウェアモジュールを含むことができる。ＮＤＮＩＣ機能がＮＩＣドライバーとしてホーストにおいて現れることができるが（以下も参照されたい）、「ＮＤＮＩＣ機能」が、本明細書に使用されるように、ＮＩＣドライバーによって提供された機能性のＮＤの特定の実装について言及する項であると言及されるべきである。

図４は、ダイアグラムがＮＤＮＩＣ機能の１つの実施例を示すのを示している。ＮＴＣ５７１とネットワークドライバー５７０はＨＢＩドライバー５７２と５７３の組を使用するＨＢＩ５７６を通して通信できる。ＨＢＩは、示されているようにそれぞれホストソフトウェアと制御装置ファームウェアの両方の一部であるかもしれない。ネットワークドライバー５７０はレイヤ２の接続性をホーストに提供できる。それは、イーサネット１８６からの／にパケットを送るか、または受けるのにＮＴＣ５７１を使用できる。したがって、ホストパケットや、ＳＯＣ１６０のために明確に意図しない入力パケットのためのフィルタとしても待ち行列レイヤとしてＮＴＣモジュール５７１を、オフロードされるビデオストリーム５７８などのように構成できる。ＮＤＮＩＣ機能は、ＮＤスループット資源の分担を制御して、ＮＤＮＩＣ機能に正しい統計を提供するためにＶＳＯ機能と対話できる。その結果、ＮＤＮＩＣ機能でオフロードされたビデオストリームパケット５７８はＳＯＣ１６０に目に見えなくなる場合があり、したがって、ＲＸ（受信）、ＴＸ（送出）、ドロップ、および他の統計が、従って、調整できる。ＮＤが同時にコプロセッサモードで作動するとき、ＮＤＮＩＣ機能は、ＶＳＯ機能と共に従事できて、実行され得る。

１つの実施例では、２つのネットワークスタックに同じネットワークアドレスを共有させることによって、同時にＶＳＯ機能でＮＤＮＩＣ機能を実行するのを達成できる。
言い換えれば、２つのスタックがお互いと異なっているが、２つのネットワークスタックが単一回路網アドレスに対応できる。
例えば、同じＩＰアドレスに対応する２つのＩＰスタックを動かすためにＮＤ ＮＩＣ機能を構成できる。
その上、また、２つのＩＰスタックが同じ物理的なイーサネットインタフェースを同じＭＡＣアドレスと共有できる（イーサネットインタフェースがネットワークに接続するのに使用されるとき）。
したがって、ＮＤ ＮＩＣ機能は、ＮＤ中央処理装置１２８に対応するＩＰスタック当該が一貫したステータスを有し、ＳＯＣ１６０のＩＰスタックを妨げないことを確実にするのに使用できる。
ＶＳＯ機能をイネーブルにするために、ホストは、フィルタリングをイネーブルにし、ＴＣＰ／ＵＤＰポート競合を防ぐために追加構成を行わなければならないかもしれない。

コプロセッサモードにおいては、ＶＳＯ機能はＮＤスタートアップでデフォールトによってアクティブでないかもしれない。
ＶＳＯ機能はホストにおけるＮＩＣコンフィギュレーションクライアントアプリケーションによってアクティブにされ得る。
したがって、ＶＳＯ機能の初期のコンフィギュレーション（構成）はＮＩＣコンフィギュレーションアプリケーションを通してまたはそれと協力して遂行され得る。
それはＮＡＰＩを通してインタフェースを晒すことができ、ホストアプリケーションＮＩＣコンフィギュレーションクライアントによって使用され得る。
両方のアプリケーションにより、ホストはＩＰコンフィギュレーションと基本的なフィルタリング規則を適用できるだろう。
ＶＳＯ機能が一旦活性化されると、ＮＴＣモジュールは、オフロードされたビデオストリームに属するパケットをフィルタリングし始めることができる。この間トラフィックの残りはＮＩＣ機能の一部としてホストに向けられ得る。

ＶＳＯ機能をイネーブルにすることの一部としてＮＩＣコンフィギュレーションクライアントを使用することで追加構成を行うためにホストを構成できる。
追加構成は、ＮＤのダイナミックなＴＣＰ／ＵＤＰポート範囲を設定することを含むことができる。その範囲は２つのＩＰスタックが同じローカル・ポートで２個のソケットを開けるのを防止するために、ホストＩＰスタックによって使用されるポート範囲と異なって設定され得る。
ＩＰコンフィギュレーション（例えば、アドレス、マスク、ゲートウェイ）はＮＤ ＩＰスタックの操作を構成でき、ＮＴＣはオフロードされたストリームに属するパケットのためにフィルタリングを始めることができる。
実施例の１セットでは、フィルタリングはＴＣＰ／ＵＤＰポートナンバーに基づいて実行でき、各ネットワークスタックは自己に割り当てられたポートナンバーの範囲を有する。
それぞれのポートナンバー、またはそれぞれのポートナンバー範囲を異なったネットワークスタックに割り当てることによって、同じネットワークアドレスにすべて対応する複数の異なったネットワークスタックは実現できる。
したがって、代替の実施例は２つ以上のネットワークスタックを特徴とすることができ（例えば２個以上のＩＰスタック）、各ネットワークスタックは他のネットワークスタックのいずれかに対応するポートナンバーのいずれも重複しないポートナンバーまたはポートナンバーの範囲が割り当てられる。
ホスト中央処理装置はこのコンフィギュレーションを、ＤＨＣＰや自動ＩＰや静的なコンフィギュレーションなどの任意の手段によって得ることができる。
また、ＩＰサービスプロトコルを扱うための規則でＮＴＣをプログラムできる。
ＶＳＯとＮＩＣ機能が一旦ともにイネーブルにされると、ホストは、ＮＤ ＨＴＴＰサーバと同じポートの上でリスニング（聴取）ソケットを使用しないということを保証するために作動できる。
ストリーム制御がＮＤ中央処理装置で実行（ラン）するとき、ストリームトランスポートにかけられたＮＡＰＩ電話（コール）はローカルに送られ得る。

上述したように、カーネルモジュールとユーザレベルアプリケーションとしてＮＤソフトウェアモジュールを実施できる。
したがって、ＮＤファームウェアは、ＮＤ ＮＩＣ機能をサポートするためにオペレーティングシステムカーネルパッチ、例えばリナックスカーネルパッチを含むことができる。
すなわち、ＮＴＣは基本のホストネットワークの接続性を提供できる、（すなわち、ＮＩＣ機能）、ホスト間通信を切り離すために構成されているかもしれなくて、積み下ろされて、ＮＤ中央処理装置とホスト中央処理装置の両方にはネットワークの接続性があるのを同じネットワークアドレスを使用することで容認して、ストリーミングされる専門化しているカーネルモジュール、およびエクステンションによる潜在的に同じ物理的なＭＡＣＡΗＹ字管として。

ＮＤ ＶＳＯとＮＩＣ機能がに両方とも使用中であるときは、、それらの両方がＮＤスループット資源を競合するので、一方の機能を他方の機能に優先させる必要があろう。
従って、ＮＩＣ機能に対して優先順位を持つようにＮＤ ＶＳＯ機能を構成できる。
これは、ビデオストリームが順位優先タスクとして扱われ、ホストトラフィックが残りのＮＤスループットキャパシティを使用することで扱われ得ることを意味する。
逆に、少なくとも最小のパフォーマンスレベルをＮＩＣ機能に保証するために、ＮＤ ＶＳＯ機能の中央処理装置の使用は構成可能なリミットにキャップ（抑制）され得る。
また、さらに、両方のインタフェース（すなわち、ホストバスインタフェイスとストリーミングのインタフェース）を介して同時にＮＤによって受け取られたデータを優先させるようにＮＩＣ機能を適合させることができる。
このような場合、ＮＩＣ機能はどちらのデータにネットワークインタフェースへのアクセスが付与されてネットワークに伝えられるべきかを仲裁するように働くことができる。
ホストのＩＰコンフィギュレーションが変化するとき、ＮＩＣコンフィギュレーションクライアントアプリケーションはＮＤ中央処理装置上でコンフィギュレーションを同時に更新するのに使用される。

ＮＴＣそれ自体が、機能性によって３つの主要部に分割される：
即ち、トラフィック管理（ＴＭ）、イーサネットドライバーコンフィギュレーションと同期（ＥＣ）、およびパス・スルー（ＰＴ）モードの３つである。
ＴＭモジュールは、（出て行く）データトラヒックを集合し、（入って来る）データトラヒックを分離するように作動できる。
上述したように、１つのＮＩＣ機能（ドライバー）としてホストシステムには見えるようにＥＣモジュールを構成できる。
したがって、ホストのネットワーク（例えば、イーサネット）ドライバーコンフィギュレーションに基づいて自動的にＮＤのためのネットワーク（例えば、イーサネット）ドライバーを構成できる。
オフロードモードとは対照的にＩＰモードにおいては、データは、ＮＤによって何の処理も実行されることなく、ＮＤネットワークドライバーから直接ホストネットワークドライバーに渡される。

トラフィック管理
１セットの実施例においては、例えばリナックスネット−フィルタ／ファイヤーウォールアーキテクチャなどの既存のオペレーティングシステムカーネルを拡張し、既存のフィルタリング機能に加えて、ＮＤに関連しているデータトラヒックフィルタリング機能を遂行し得る。
したがって、ホストとＮＤのデータトラヒックの集合と分離を遂行するように構成され得る。
図５は、ＮＤ用トラフィック管理ソフトウェア構造のコンテキストにおけるデータフローの１例を示すブロックダイアグラムを示している。
示されているように、それら自身のＴＣＰ／ＩＰスタック（それぞれ２１２と２３２）でＮＤ１６２とホスト１６０を構成できる。
実施例の１セットでは、ＮＡＰＩモジュール２０８を介してテーブル規則を設定できる。モジュール２０８はアプリケーションスペースで構成された別々のモジュールでよく、それぞれのモジュールは、ＮＤ１６２とホスト１６０上で構成される。
カーネルと応用モジュールとしてＩＰ−テーブル／ＡＲＰ−テーブル２１０を設計できる。これを介して、プロトコルとポート番号に基づいてフィルタリングを遂行するためのフィルタリング規則が構成され得る。
ＩＰ−テーブル／ＡＲＰ−テーブル２１０で構成されたフィルタリング規則に従って、オーディオ／ビデオストリーム（アプリケーション２０６をストリーミングするためにＮＤ１６２よって、イーサネットドライバー２１８にかかわりながら、イーサネット接続を介して受信することができる）はフィルタリングされる。
入力パケットをフィルタリングした後に、ＮＴＣにおける別のカーネルモジュールは、ＨＢＩインタフェースを通して、ＮＤ１６２とホスト１６０のためにそれぞれ構成されたＨＢＩドライバー２２０と２０４にかかわりながら、データをホストプロセッサに供給できる。
出口トラフィックでは、ＮＴＣは、イーサネットドライバー２１８にかかわりながら、ホストからＨＢＩドライバー２４０を介してデータを読み、（必要なら）ヘッダーを調整して、データを送り出すことができる。
ＮＤ１６２から出て行くデータトラフィックはホストから出て行くトラフィックに影響を与えることができない。
特に２つのＴＣＰ／ＩＰスタックの間の同期を維持することを目的とした１つ以上の手続きに従って動作するようにＮＤ１６２を構成できる。

同期を維持するために、ＩＣＭＰ（インターネットコントロールメッセージプロトコル）とＡＲＰ（アドレスリソリューションプロトコル）パケットをＩＰスタック２１２と２３２の両方に伝えることができるが、要求に対する応答は単にＮＤから作り出されることができる。
これらの要求に対応してホストプロセッサで作り出されることができる応答は、応答のコピーを排除するためにフィルタアウト（無視）される。
ＩＰ−テーブルとＡＲＰ−テーブルコマンドで規則を設定できる。
入力パケットを両方のＩＰスタックに送るのか、ホストＩＰスタックだけに送るのかはユーザのアクセス可能なオプションとして構成できる。
その上、セグメントに分けられたＩＰパケットを再組み立て可能であるように適切にＩＰ ＩＤを調整できる。
ＮＤとホストプロセッサは別々のＩＰ ＩＤを維持できる。
最終的に、ポート指定のときに競合（コリジョン）を避けるためにエフェメラルポートを構成できる。
これはリナックスカーネルのポート範囲を調整することによって、実行できる。
例えば、ＮＤは、より小さなエフェメラルポート範囲［１０２４−４９９６］が割り当てられ、ホストは、より高いポート範囲［４００００−６００００］が割り当てられることができる。

イーサネットドライバー構成
図６はどうＮＤネットワーク設定とホストネットワーク設定を構成モードに確立できるかの１つの実施例を示している。
ホストネットワークドライバー３０２からＨＢＩ３０４を介してＮＤネットワークドライバー３０８を構成できる。
ユーザはホストネットワークドライバー３０２のためのコンフィギュレーションを設定できる、そして、次に、ＮＤネットワークドライバー３０８にすべてのコンフィギュレーションを渡すことができる。従って、ドライバー３０８は、セットされる。
このコンフィギュレーションを容易にするため、実施例の１セットにおいては、カーネルパイプメカニズムを通して通信チャネルとメッセージングコマンドを開発できる。
ネットワーク（例えば、イーサネット）ドライバーコンフィギュレーションのために以下のコマンドを実施できる。
1. オープン（開く）：このコマンドは、ホストから送られ、送受信機能をイネーブルにするためにＮＤネットワークドライバー３０８を開くのを容易にする。
また、ＭＡＣアドレスを割り当てるか、またはそれが既にＮＤ内で割り当てられているならば、ＭＡＣアドレスを得るのにこのオープンコマンドを使用できる。
2. クローズ（閉じる）：このコマンドは、ホストから送られ。送受信機能をディスエーブルにするためにＮＤネットワークドライバー３０８を閉じる。
3. ピング（Ｐｉｎｇ：音を出す）：このコマンドは、ＮＤネットワークドライバー３０８が生きているかどうかをホストによってチェックする使用できる。
生きているＮＤネットワークドライバーは確認コマンドに応じるだろう。
4.セットＲｘフィルタ：ホストは、マルチキャスト設定を構成するのにこのコマンドを使用できる。
5.統計を得る：ホストはＮＤネットワークドライバー３０８からパケットとエラーカウンタを検索するのにこのコマンドを使用できる。
6.明確な統計：ホストはＮＤネットワークドライバー３０８の中に統計カウンタをきれいにするのにこのコマンドを使用できる。
7.リンク設定を得る：ホストはＮＤネットワークドライバー３０８からの現在のリンクスピードと全２重を検索するのにこのコマンドを使用できる。
8.リンクモードを設定する：ホストはＮＤネットワークドライバー３０８にリンクスピードと全２重をはめ込むのにこのコマンドを使用できる。

パススルーモード
図７に示す特別なモードとしてパススルー（計器用変圧器）モードを指定できる。
計器用変圧器で、モードが可能にされて、直接ＮＤネットワークドライバー３０８からホストネットワークドライバー３０２までデータを通過できる。
ＮＴＣ４１２におけるモジュールは、ＮＤネットワークドライバー３０８からデータを受信して、ＨＢＩインタフェース３０４にそれを提供できる。
同様に、ＮＴＣ４１２で直接ＨＢＩインタフェース３０４からＮＤネットワークドライバー３０８までデータを通過できる。
また、図７はデータがオフロードモードで取ることができるパスを示す、ＮＤ１６２のネットワークスタック４１０にかかわって
計器用変圧器では、モード、データはネットワークスタック４１０を迂回させることができる、その結果、ＮＤ１６２で動くために構成されるどんなストリーミング・アプリケーション４０８によってもオンの被演算子でない。

モードがブーツの間にある計器用変圧器でホストシステムを操作できる時に関する１つの実施例。
ホストが起動するとき、ネットワークアドレス（例えば、ＤＨＣＰを通したＩＰアドレス−−ＤｙｎａｍｉｃＨｏｓｔＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）を習得するのが必要であることができる、その場合、ＮＤ１６２は簡単な回路網制御装置（例えば、簡単なイーサネット制御装置）として作動できる、すべてのデータトラヒックをホストに通過して。
その結果、ホストは、すべてのトラフィックを受けて、ネットワークからネットワークアドレス（例えば、ＩＰアドレス）を得ることができる。
ホストがアドレス発見を実行した後に、ネットワークアドレスをＮＤに通信できて、ネットワークアドレスがいったんＮＤに通信すると、ＮＤは、計器用変圧器から取り出されたモードであり、ネットワークから受け取られた入力パケット、および／または、データをフィルターにかけ始めることができる。
また、デバッグ目的に計器用変圧器モードを使うことができる。

アプリケーションが同時２台以上のプロセッサで動くのを可能にして、この場合同時に少なくともそれらのプロセッサの１つにネットワークへのアクセスを提供する間、単一のイーサネットインタフェースでの複数のＴＣＰ／ＩＰスタックを操作する利点の１つはすべてのネットワークスタックによる同じＩＰアドレスとＭＡＣアドレスがホストで構成されたプロセッサ、およびＮＤで構成された別のプロセッサにおける行使である。
一般に、様々な規制ソフトウェアルーチンを執行するためにホストプロセッサを構成できる、さまざまなデータの徹底的なコードを実行するためにＮＤプロセッサを構成できるが。
例えば、ＵＰＮＰ（ユニバーサル・プラグ・アンド・プレイ）アプリケーションをホストにロードできる、ＮＤでストリーミング・アプリケーションをロードできるが。その結果、ビデオデータを受け取って、それを処理するためにＮＤを構成できる。
オフロードモードで作動するとき、ネットワークフレームに不可知論者のままで残るのに、ＯＳ（オペレーティングシステム）カーネル構造物（例えば、リナックスファイヤーウォールアーキテクチャ）を器具ネットワークトラフィック制御装置に使用できる。
フィルタリングは、ＩＰアドレスなどのどんなレベルでも実行されて、（工具中心点、ＵＤＰ）について議定書の中で述べる、および／または、数のレベルを移植できる。

実行された替がカーネルレベルである、いいえをフィルターにかけるとき、同じソケットバッファを使用できるとき、データコピーを必要とすることができる。
したがって、ＮＤと協力して作動するためにホストを構成できる、さまざまな商業オペレーティングシステムのどれかを使用して。

当業者には、本発明の種々相の更なる修正と代替の実施例はこの説明を考慮すると明らかであるかもしれない。
従って、この説明が説明に役立つと理解されることである、唯一、そして、本発明を実施する一般的な方法を当業者に教示する目的のために、ある。
本明細書に示されて、記載された発明の帳票が、実施例として取られることであることが理解されることになっている。
プロセスを逆にすることができる、そして、本明細書に示して、記載されたものに要素と素材を置換できる、部品、すべてあるだろうとき独自に利用されていて、本発明のある特徴は本発明のこの説明の恩恵を持った後に当業者には明らかな状態で逆にすることができる。
本明細書に以下の賠償金で記載されているように、本発明の趣旨と範囲から逸脱せずに記載された要素で変更を行うことができる。

Claims (1)

1. ネットワーク・デバイスとホスト処理ユニットの間でデータを転送するように操作できる第１インタフェース・コントローラと、
   ネットワーク・デバイスとホスト処理ユニットの間にデータを転送するように操作できる第２インタフェース・コントローラと、
   ネットワークとネットワーク・デバイスをインタフェースするように構成されたネットワーク・インタフェースと、
   コントロール・ユニットであって、
   ネットワーク・インタフェースを介してネットワークから受信データを受け取り、そして、受信データを処理し、そして、第２インタフェース・コントローラを介して処理済な受信データをホスト処理ユニットに伝えこと、そして
   ホスト処理ユニットから第２インタフェース・コントローラまで発信データを受け取りなさい、そして、受信された発信データを処理しなさい、そして、ネットワーク・インタフェースを介して処理済な発信データをネットワークに伝えること、
   の１つまたはそれ以上のことを実行するコントロール・ユニットと
   を備え、
   第１インタフェース・コントローラ、コントロール・ユニット、およびネットワークインタフェースはホスト処理ユニットがネットワーク・ネットワークからネットワーク・インタフェースと第１インタフェース・コントローラまで他のデータを伝える、そして／または、受け取るのを可能にし、
   ホスト処理ユニットとコントロール・ユニットは同じネットワークアドレスを共有する、
   ネットワーク・デバイス。

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