Сетевой адаптер
I.Назначение и виды сетевого адаптера.
II.Характеристики сетевого адаптера
III.Факторы учитываемые при выборе сетевой карты:
IV.Параметры настройки сетевого адаптера.
I. Назначение и виды сетевого адаптера.
Сетевая карта или сетевой адаптер выступает в качестве физического интерфейса между компьютером и средой передачи. Платы сетевого адаптера подсоединяются ко всем сетевым компьютерам и серверам. К соответствующему разъёму платы подключается сетевой кабель.
Сетевая карта — это плата расширения, вставляемая в разъем материнской платы (main board) компьютера (вставляется в слоты расширения). Существуют сетевые адаптеры для нотебуков (notebook), они вставляются в специальный разъем в корпусе нотебука. Также существуют сетевые адаптеры, интегрированные на материнской плате компьютера, Ethernet сетевые адаптеры подключаются к USB (Universal Serial Bus) порту компьютера и позволяют подключаться к сети без вскрытия корпуса компьютера.
Функции сетевого адаптера:
1. Подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю.
2. Передача данных другому компьютеру.
3. Управление потоком данных между компьютером и средой передачи.
4. Приём данных из кабеля и перевод в форму, понятную центральному процессору компьютера.
Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ. Эти программы реализуют функции подуровня “управление логической связью” и “управление доступом к среде”, “канального» уровня модели OSI. Подготовка данных.
Плата сетевого адаптера принимает параллельные данные из шины и организует их для последовательной передачи. Этот процесс завершается переводом цифровых данных компьютера в электрические или оптические сигналы, передающиеся по кабелю (или радиосигнал). Отвечает за это преобразование специальное устройство – трансивер (приёмо-передатчик). Название «Transceiver» происходит от английских слов transmiter (передатчик)и receiver (приемник). Трансивер позволяет станции передавать в и получать из общей сетевой среды передачи. Существуют внутренние трансиверы, встроенные в схему сетевого адаптера и отдельные внешние трансиверы через AUI-кабель. Передача и управление данными. Перед тем как послать данные в сеть сетевой адаптер проводит электронный диалог с принимающей платой, во время которого определяется:
1. Максимальный размер блока передаваемых данных.
2. Интервал между передачами блоков данных.
3. Интервал, в течение которого необходимо послать подтверждение.
4. Объём данных, который может принять плата без переполнения буфера.
5. Скорость передачи.
Если более сложная и быстрая плата взаимодействует с устаревшей, то современная плата подстраивается под устаревшую.
II. Характеристики сетевого адаптера
Сетевые платы характеризуются своей
• Разрядностью: 8 бит (самые старые), 16 бит, 32 бита и 64 бит.
• Шиной данных, по которой идет обмен информацией между материнской платой и сетевой картой: ISA, EISA, VL-Bus, PCI и др.
• Микросхемой контроллера или чипом (Chip, chipset) , на котором данная плата изготовлена.
• Поддерживаемой сетевой средой передачи (network media) , т.е. установленными на карте разъемами для подключения к определенному сетевому кабелю.
• Скоростью работы: 10Mbit 100Mbit, Gigabit.
• Также, карты на витую пару могут поддерживать или не поддерживать FullDuplex — ный режим работы.
MAC –адрес(физический адрес) Сетевой адаптер должен указывать своё местонахождение в сети т.е. иметь адрес, чтобы его могли отличить от остальных плат. Это уникальный серийный номер присваиваемый каждому сетевому устройству для идентификации его в сети. MAC-адрес присваивается адаптеру его производителем Адрес сетевого адаптера находится в ведении комитета IEEE. Этот комитет закрепляет за каждым производителем плат сетевого адаптера некоторый интервал адресов, затем каждый производитель записывает в ПЗУ платы её уникальный адрес. При работе сетевые адаптеры просматривают весь проходящий сетевой трафик и ищут в каждом пакете данных свой MAC-адрес. Если таковой находится, то адаптер принимают эти данные. Существуют также специальные способы по рассылке пакетов всем устройствам сети одновременно (broadcasting). MAC-адрес имеет длину 6 байт и обычно записывается в шестнадцетиричном виде, например 12:34:56:78:90:AB Первые три байта адреса определяют производителя.
III. Факторы учитываемые при выборе сетевой карты:
• Тип шины данных, установленной в вашем компьютере (ISA, VESA, PCI или какой-либо еще). Старые компьютеры 286, 386 содержат только ISA, соответственно и карту вы можете установить только на шине ISA.. Pentium, Pentium Pro, Pentium-2 и им подобные используют ISA и PCI шины данных, причем шина ISA — для совместимости со старыми картами. Наиболее современные, на данный момент, Pentium уже не содержат шины ISA. Установка PCI адаптера, обычно проще чем адаптера ISA.
• Вид кабельной системы используемой в сети. (т.е. СА должна иметь соответствующий разъем) Если, например, вы будете подключаться к сети на коаксиальном кабеле (10Base-2, «тонкий» Ethernet), то вам нужна сетевая карта с соответствующим разъемом BNC).
• Необходимо учитывать поддержку данного адаптера различными операционными системами. Для того, чтобы проверить какие сетевые карты поддерживает ваша ОС надо посмотреть в «Compatibility List». В таком списке указаны чипы, которые поддерживаются, т.е.для них существуют соответствующие драйвера (для Windows, проблем с поиском драйверов, обычно, не возникает).
• Требуемая скорость передачи данных в сети.
IV. Параметры настройки сетевого адаптера.
Для правильной работы платы её параметры должны быть установлены корректно.
В их число входит:
1. Номер прерывания. (IRQ)
2. Базовый адрес порта ввода-вывода. (i/o port)
3. Базовый адрес памяти.
Линии запроса прерывания – это физические линии, по которым различные устройства могут отправить микропроцессору запрос на обслуживание. Линии запроса встроены в оборудование компьютера и имеют различные уровни приоритета, что позволяет процессору определить наиболее важный из запросов. Посылая компьютеру запрос, устройство организует прерывание – электрический сигнал, который направляется к центральному процессору. Все устройства в компьютере должны пользоваться разными линиями запроса прерывания. Линия запроса задаётся при настройке устройства.
Платы сетевого адаптера могут использовать прерывания IRQ 3, 5, 10, 11, но если есть возможность выбирать, то рекомендуется IRQ 10, так как это значение установлено по умолчанию во многих системах.
Базовый порт ввода-вывода. Определяется канал, по которому передаются данные между устройством компьютера и процессором. Для центрального процессора порт выглядит как адрес, представленный в 16-ричном формате.
Базовый адрес памяти. Указывает на ту область ОЗУ, которая используется платой сетевого адаптера в качестве буфера. Для входящих и исходящих данных этот адрес называют начальным адресом ОЗУ. Некоторые платы имеют параметры, позволяющие задать объём памяти.
Конфигурирование сетевой платы.
Конфигурирование сетевой платы заключается в настройке ее на свободные адрес и прерывание, которые затем будут использоваться операционной системой. Адрес и прерывание(IRQ) для каждой сетевой платы должно быть свое, отличное от других устройств компьютера. Современные сетевые карты, поддерживающие технологию Plug-n-play сами выполняют эту операцию, для всех остальных необходимо проделать ее вручную Поиск незанятых адреса и прерывания зависит от программного обеспечения на нем установленного. Устройство сетевого адаптера.
В состав адаптера входит собственный процессор или процессоры, базовая система ввода/вывода, система буферной памяти и др. Компоненты платы сетевого адаптера:
1.разъем для подключения коаксиального кабеля
2.разъем для подключения кабеля витая пара
3.разъем подключения устройства к системной шине
4.разъем микросхемы постоянного запоминающего устройства системы сетевой загрузки компьютера (BOOT ROM)
5.ПЗУ — система постоянного запоминающего устройства, сохраняющая программно-аппаратные установки карты
6.процессор — микросхема контроллера платы (Chip)
Устройства, укомплектованные системой BOOT ROM способны осуществить загрузку операционной системы компьютера с использованием сетевых ресурсов при отсутствии собственных накопителей.
1.Для чего служит сетевой адаптер?
2.Какие функции у сетевого адаптера?
3.В чем заключается подготовка данных сетевой картой?
4.Где хранится сетевой адрес?
5.Кто назначает сетевой адрес?
6.Какие параметры настройки существуют у сетевой карты?
7.Какие факторы учитываются при выборе сетевой карты?
Источник
Параметры конфигурации сетевого адаптера
Параметры платы сетевого адаптера должны быть корректно установлены, чтобы ее работа протекала правильно. В их число входят:
• базовый адрес порта ввода/вывода;
• базовый адрес памяти;
Параметры платы сетевого адаптера иногда устанавливаются в программном обеспечении, но они должны совпадать с установками, заданными на плате перемычками или DIP-переключателями. Дополнительную информацию о настройке платы с помощью переключателей можно получить из ее документации.
Линии запроса прерывания — это физические линии, по которым различные устройства (например, порты ввода/вывода, клавиатура, драйверы дисков и платы сетевого адаптера) могут послать микропроцессору компьютера запросы на обслуживание, или на прерывание /3-8/.
Линии запроса прерывания встроены в аппаратуру компьютера, они имеют различные уровни приоритетов, что позволяет процессору определить наиболее важный из запросов. Посылая компьютеру запрос, плата сетевого адаптера использует прерывание (interrupt) — электрический сигнал, который направляется центральному процессор; компьютера. Все устройства в компьютере должны пользоваться разными линиям запроса прерывания, или прерыванием (IRQ). Линия запроса прерывания задается при настройке устройства.
В большинстве случаев платы сетевого адаптера используют прерывание IRQ3 IRQ5, IRQ10 или IRQ11. Если есть выбор, рекомендуется отдать предпочтение IRQ5 тем более что это значение установлено по умолчанию во многих системах. Если ни IRQ3, ни IRQ5 недоступны, необходимо другой доступный номер прерывания. Данные по прерываниям для IBM-совместимых компьютерам от 286 процессора и выше представлены в таблице 5
Прерывания, используемые в компьютере Таблица 5
| Номер прерывания | Устройство |
| 2(9) | видеоадаптер EGA/VGA |
| Доступен [если не занят вторым последовательным портом (COM2, COM4) или мышью | |
| СОМ1.СОМЗ | |
| Доступен [если не занят вторым параллельным портом (LPT2) или звуковой платой) | |
| Контроллер дисковода | |
| Параллельный порт (LPTI) | |
| Часы | |
| Доступен | |
| Доступен | |
| Мышь (только для компьютеров РS/2) | |
| Математический сопроцессор | |
| Контроллер жесткого диска | |
| Контроллер жесткого диска |
Базовый порт ввода/вывода
Базовый порт ввода/вывода (base i/o port) определяет канал, по которому курсирую данные между устройством компьютера (например, платой сетевого адаптера) и его центральным процессором. Для центрального процессора порт выглядит как адрес. Каждое устройство системы должно иметь уникальный адрес базового порта
ввода/вывода. Адреса портов (в шестнадцатеричном формате), представленные в следующей таблице, если они не заняты, могут быть выделены плате сетевого адаптера. В таблице 6 перечислены адреса портов и соответствующие им устройства.
Адреса портов компьютера Таблица 6
| Порт | Устройство | Порт | Устройство |
| 200-20F | Игровой порт | 300-30F | Плата сетевого адаптера |
| 210-21F | 310-31F | ||
| 220-22F | Звуковая карта | 320-32F | |
| 230-23F | 330-33F | ||
| 240-24F | 340-34F | ||
| 250-25F | 350-35F | ||
| 260-26F | 360-36F | ||
| 270-27F | LPT2 | 370-37F | LPT1 |
| 290-29F | 380-38F | FM–синтезатор | |
| 2D0-2DF | 390-39F | ||
| 2A0-2AF | 3A0-3AF | ||
| 2B0-2BF | 3B0-3BF | ||
| 2C0-2CF | 3C0-3CF | EGA/VGA | |
| 2D0-2DF | 3D0-3DF | CGA/MCGA | |
| 2E0-2EF | COM4 | 3E0-3EF | СOM3 |
| 2F0-2FF | COM2 | 3F0-3FF | COM1 и FDD |
Базовый адрес памяти (base address) указывает на ту область памяти компьютера (RAM), которая используется платой сетевого адаптера в качестве буфера для входящих и исходящих кадров данных. Этот адрес иногда называют начальным адресом RAM.
Часто базовым адресом памяти у платы сетевого адаптера является D8000. (Для некоторых плат последний нуль не указывается: вместо D8000 пишется D800.). При этом необходимо выбирать базовый адрес памяти, не занятый другим устройством. У плат сетевого адаптера, которые не используют оперативную память системы, отсутствует такой параметр, как базовый адрес памяти.
Некоторые платы сетевого адаптера имеют параметр, позволяющий выделить определенный объем памяти для хранения кадров данных. Например, есть платы, в которых можно выделить 16 Кб или 32 Кб памяти. Чем больше памяти выделяется, тем выше скорость сети, но тем меньше памяти остается для других целей. Чтобы обеспечить совместимость компьютера и сети, плата сетевого адаптера должна отвечать следующим требованиям:
• соответствовать внутренней структуре компьютера (архитектуре шины данных);
• иметь соединитель (он должен подходить к типу кабельной системы) для
подключения сетевого кабеля.
Архитектура шины данных
К распространенным типам архитектуры шины данных относятся ISA, EISA, Micro Channel® и PCI. Каждая из них физически отличается от остальных.
ISA (Industry Standard Architecture). ISA — это архитектура, используемая в компьютерах IBM PC, XT™, AT и совместимых с ними. Чтобы дополнить систему различными адаптерами, необходимо установить платы в слоты расширения. В 1984 году (когда IBM представила IBM PC/AT) К была расширена с 8 разрядов до 16. ISA — это название самого слота (8- или 16-ра рядного), 8-разрядные слоты короче 16-разрядных, которые состоят из двух слотов следующих один за другим. Поэтому 8-разрядная плата может быть вставлена в l6 разрядные слоты, но не наоборот. ISA была стандартной архитектурой персональных компьютеров, пока Compaq и несколько других компаний не разработали шину EISA.
EISA (Extended Industry Standard Architecture). Этот стандарт шины был представлен в 1988 году консорциумом из девяти компьютерных компаний: AST Research,. Inc., Compaq, Epson, Hewlett-Packard, NEC, Olivetti, Tandy, Wyse Technology и Zenith. EISA предлагает 32-разрядную шину, совместимую с ISA. Кроме того, она поддерживает дополнительные возможности, которыми обладает шина Micro Chain Architecture, разработанная IBM.
MCA (Micro Channel Architecture). IBM представила этот стандарт в 1988 году как часть своего проекта PS/2. Эта архитектура электрически и физически несовместима с шиной ISA. В отличие от ISA, Мicro Channel работает и как 16-разрядная, и как 32-разрядная шина. Несколько процессоров контроля шины могут независимо управлять ею.
PCI (Peripheral Component Interconnect). Это 32-разрядная локальная шина, которая используется в большинстве компьютеров с процессором Pentium и в компьютерах Apple Power Macintosh. Современная архитектура PCI удовлетворяет большинству требований технологии Plug and Play. Plug and Play — это одновременно и философия построения персонального компьютера, и набор спецификаций его архитектуры. Цель технологии Plug and Play — возможность изменить конфигурацию персонального компьютера без вмешательства пользователя, т.е. максимально упростить подключение любого устройства. Операционными системами, поддерживающими спецификацию Plug and Play, являются Microsoft
Сетевые кабели и соединители
Координируя взаимодействие сетевого кабеля и компьютера, плата сетевого адаптера выполняет три важные функции:
• организует физическое соединение с кабелем;
• генерирует электрические сигналы, передаваемые по кабелю;
• следует определенным правилам, регламентирующим доступ к сетевому кабелю.
Прежде чем выбрать плату сетевого адаптера, соответствующую сети, необходимо определить тип кабеля и соединителей, которые будут использоваться. Каждый тип кабеля имеет различные физические характеристики, которым должна соответствовать плата. Поэтому плата сетевого адаптера рассчитана для работы с определенным типом кабеля (коаксиальным, витой парой или оптоволокном).
Некоторые платы сетевого адаптера имеют несколько типов соединителей. Например, есть платы, разъемы которых подходят для тонкого и толстого коаксиальных кабелей или для витой пары и толстого коаксиального кабеля.
Если у платы сетевого адаптера более одного интерфейсного разъема, выбор каждого из них производится с помощью перемычек или DIP-переключателя, расположенных на самой плате, либо программно. Чтобы правильно сконфигурировать етевую плату, обращайтесь к ее документации.
Поскольку плата сетевого адаптера оказывает существенное влияние на передачу данных, естественно, она влияет и на производительность всей сети. Если плата медленная, то и скорость передачи данных по сети не будет высокой. В сети с топологией «шина», где нельзя начать передачу, пока кабель занят, медленная сетей плата увеличивает время ожидания для всех пользователей.
После определения физических требований к плате сетевого адаптера — типа разъема и типа сети, в которой она будет использоваться, — необходимо рассмотреть ряд факторов, влияющих на возможности платы.
Хотя все платы сетевого адаптера удовлетворяют определенным минимальным стандартам и спецификациям, некоторые из плат имеют дополнительные возможности, повышающие производительность сервера, клиента и всей сети.
Итак, к факторам, от которых зависит скорость передачи данных, относят следующие. • Прямой доступ к памяти. Данные напрямую передаются из буфера платы сетевого адаптера в память компьютера, не затрагивая при этом центральный процессор. Разделяемая память адаптера. Плата сетевого адаптера имеет собственную оперативную память, которую она пользует совместно с компьютером. Компьютер воспринимает эту память как часть собственной.
Разделяемая системная память. Процессор платы сетевого адаптера использует для обработки данных часть памяти компьютера.
Управление шиной. К плате сетевого адаптера временно переходит управление шиной компьютера, минуя центральный процессор, плата передает данные непосредственно в системную память компьютера. При этом повышается производительность компьютера, так как его процессор в это время может решать другие задачи. Подобные платы дороже стандартных, но они способны повысить производительность сети на 20—70 процентов. Архитектуры EISA, МСА и РСI поддерживают этот метод.
Буферизация. Для большинства плат сетевого адаптера современные скорости передачи данных по сети слишком высоки. Поэтому на плате сетевого адаптера устанавливают буфер — с помощью микросхем памяти. В случае, когда плата принимает данных больше, чем способна обработать, буфер сохраняет данные до тех пор, пока они не будут обработаны адаптере. Буфер повышает производительность платы, не давая ей стать узким местом системы
Встроенный микропроцессор. С таким микропроцессором плате сетевого адаптера для обработки данных не требуется помощь компьютера. Большинство сетевых плат имеет свои микропроцессоры, которые увеличивают скорость сетевых операций.
ПЗУ удаленной загрузки Бывают ситуации, когда безопасность данных настолько важна, что рабочие станции не оборудуются жесткими и гибкими дисками. Эта мера гарантирует, что пользователи не смогут ни скопировать данные на какой-либо магнитный носитель, ни вынести диск с рабочего места. Однако (поскольку обычно компьютер загружается с дискеты или с жесткого диска) необходимо иметь другой источник загрузки программного обеспечения, запускающего компьютер и подключающего его к сети. В таких случаях плата сетевого адаптера снабжается специальной микросхемой ПЗУ удаленной загрузки (remote-boot FROM), которая содержит код для загрузки компьютера и для подключения его к сети (зависит от сетевой операционной системы). С такой микросхемой бездисковые рабочие станции при запуске могут подключаться к сети.
Источник
