Сетевая плата: предназначение внутренних и внешних адаптеров || Сетевой адаптер это что

Знакомимся ближе

Не со мной, а с сетевой картой, конечно же :).

На английском языке она называется «network interface controller/card» (NIC), то есть «контроллер или карта сетевого интерфейса». Также согласно технологии, которая используется в работе устройства, оно имеет еще одно наименование — Ethernet-адаптер.

Сетевая плата предназначена для создания локальных сетей между компьютерами и/или их подключения к интернету. Иными словами, в интернет вы без неё не подключитесь.

В последнее время связь организовывается с помощью специального кабеля — восьмижильной витой пары, оснащенной разъемом «8P8C», то есть имеет 8 проводников в таком же количестве мест для них.

Подсоедините такую пару к современной сети и карте новой модели, и вы получите скорость от 100 Мбит/c до 1 Гбит (Гигабит). Это если конечно ваш провайдер вам даёт такую скорость.

Данная технология называется Gigabit Ethernet, которая является сейчас относительно популярной. Среди ее основных конкурентов: оптоволокно, Docsis (объединение компов при помощи телевизионного кабеля) и DSL технологии (использование телефонного кабеля).

Также подключение может производиться с помощью разъемов разъёма AUI трансивера на 15 контактов для толстого коаксиального кабеля или BNC-коннектора для такого же кабеля, только тонкого.

Функции и характеристики сетевых адаптеров

Сетевой адаптер (Network Interface Card (или Controller), NIC) вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети — компьютере. Более точно, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и МАС-уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулем операционной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров.

Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняют две операции: передачу и прием кадра. Передача кадра из компьютера в кабель состоит из перечисленных ниже этапов (некоторые могут отсутствовать, в зависимости от принятых методов кодирования):

  • Оформление кадра данных МАС-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы.Прием кадра данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адресной информацией МАС-уровня. Обычно взаимодействие между протоколами внутри компьютера происходит через буферы, расположенные в оперативной памяти. Данные для передачи в сеть помещаются в эти буферы протоколами верхних уровней, которые извлекают их из дисковой памяти либо из файлового кэша с помощью подсистемы ввода/вывода операционной системы.
  • Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа 4В/5В. Скрэмблирование кодов для получения более равномерного спектра сигналов. Этот этап используется не во всех протоколах — например, технология Ethernet 10 Мбит/с обходится без него.
  • Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом — манчестерским, NRZ1. MLT-3 и т. п.

Прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток.

  • Выделение сигналов на фоне шума. Эту операцию могут выполнять различные специализированные микросхемы или сигнальные процессоры DSP. В результате в приемнике адаптера образуется некоторая битовая последовательность, с большой степенью вероятности совпадающая с той, которая была послана передатчиком.
  • Если данные перед отправкой в кабель подвергались скрэмблированию, то они пропускаются через дескрэмблер, после чего в адаптере восстанавливаются символы кода, посланные передатчиком.
  • Проверка контрольной суммы кадра. Если она неверна, то кадр отбрасывается, а через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC передается соответствующий код ошибки. Если контрольная сумма верна, то из МАС-кадра извлекается кадр LLC и передается через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC. Кадр LLC помещается в буфер оперативной памяти.
Предлагаем ознакомиться:  Почему сводит пальцы ног и что с этим делать

Распределение обязанностей между сетевым адаптером и его драйвером стандартами не определяется, поэтому каждый производитель решает этот вопрос самостоятельно. Обычно сетевые адаптеры делятся на адаптеры для клиентских компьютеров и адаптеры для серверов.

В адаптерах для клиентских компьютеров значительная часть работы перекладывается на драйвер, тем самым адаптер оказывается проще и дешевле. Недостатком такого подхода является высокая степень загрузки центрального процессора компьютера рутинными работами по передаче кадров из оперативной памяти компьютера в сеть. Центральный процессор вынужден заниматься этой работой вместо выполнения прикладных задач пользователя.

Поэтому адаптеры, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении. Примером такого адаптера может служить сетевой адаптер SMC EtherPower со встроенным процессором Intel i960.

В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры делятся на Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т. д. Так как протокол Fast Ethernet позволяет за счет процедуры автопереговоров автоматически выбрать скорость работы сетевого адаптера в зависимости от возможностей концентратора, то многие адаптеры Ethernet сегодня поддерживают две скорости работы и имеют в своем названии приставку 10/100. Это свойство некоторые производители называют авточувствительностью.

Сетевой адаптер перед установкой в компьютер необходимо конфигурировать. При конфигурировании адаптера обычно задаются номер прерывания IRQ, используемого адаптером, номер канала прямого доступа к памяти DMA (если адаптер поддерживает режим DMA) и базовый адрес портов ввода/вывода.

Если сетевой адаптер, аппаратура компьютера и операционная система поддерживают стандарт Plug-and-Play, то конфигурирование адаптера и его драйвера осуществляется автоматически. В противном случае нужно сначала сконфигурировать сетевой адаптер, а затем повторить параметры его конфигурации для драйвера.

WiFi сетевая карта

WiFi сетевая карта

В качестве примера классификации адаптеров используем подход фирмы 3Com. Фирма 3Com считает, что сетевые адаптеры Ethernet прошли в своем развитии три поколения.

Предлагаем ознакомиться:  Как сделать колпак петрушки

Первое поколение

Адаптеры первого поколения были выполнены на дискретных логических микросхемах, в результате чего обладали низкой надежностью. Они имели буферную память только на один кадр, что приводило к низкой производительности адаптера, так как все кадры передавались из компьютера в сеть или из сети в компьютер последовательно.

Второе поколение

В сетевых адаптерах второго поколения для повышения производительности стали применять метод многокадровой буферизации. При этом следующий кадр загружается из памяти компьютера в буфер адаптера одновременно с передачей предыдущего кадра в сеть. В режиме приема, после того как адаптер полностью принял один кадр, он может начать передавать этот кадр из буфера в память компьютера одновременно с приемом другого кадра из сети.

В сетевых адаптерах второго поколения широко используются микросхемы с высокой степенью интеграции, что повышает надежность адаптеров. Кроме того, драйверы этих адаптеров основаны на стандартных спецификациях. Адаптеры второго поколении обычно поставляются с драйверами, работающими как в стандарте NDIS (спецификация интерфейса сетевого драйвера), разработанном фирмами 3Com и Microsoft и одобренном IBM, так и в стандарте ODI (интерфейс открытого драйвера), разработанном фирмой Novell.

Третье поколение

В сетевых адаптерах

(к ним фирма 3Com относит свои адаптеры семейства EtherLink III) осуществляется конвейерная схема обработки кадров. Она заключается в том, что процессы приема кадра из оперативной памяти компьютера и передачи его в сеть совмещаются во времени. Таким образом, после приема нескольких первых байт кадра начинается их передача.

Это существенно (на 25—55 %) повышает производительность цепочки «оперативная память — адаптер — физический канал — адаптер — оперативная память». Такая схема очень чувствительна к порогу начала передачи, то есть к количеству байт кадра, которое загружается в буфер адаптера перед началом передачи в сеть.

Сетевой адаптер третьего поколения осуществляет самонастройку этого параметра путем анализа рабочей среды, а также методом расчета, без участия администратора сети. Самонастройка обеспечивает максимально возможную производительность для конкретного сочетания производительности внутренней шины компьютера, его системы прерываний и системы прямого доступа к памяти.

Адаптеры третьего поколения базируются на специализированных интегральных схемах (ASIC), что повышает производительность и надежность адаптера при одновременном снижении его стоимости. Компания 3Com назвала свою технологию конвейерной обработки кадров Parallel Tasking, другие компании также реализовали похожие схемы в своих адаптерах.

Повышение производительности канала «адаптер-память» очень важно для повышения производительности сети в целом, так как производительность сложного маршрута о бработки кадров, включающего, например, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, глобальные каналы связи и т. п., всегда определяется производительностью самого медленного элемента этого маршрута.

Выпускаемые сегодня сетевые адаптеры можно отнести к четвертому поколению. В эти адаптеры обязательно входит ASIC, выполняющая функции МАС-уровня (англ. MAC-PHY), скорость развита до 1 гБит/сек, а также большое количество высокоуровневых функций. В набор таких функций может входить поддержка агента удаленного мониторинга RMON, схема приоритезации кадров, функции дистанционного управления компьютером и т. п.

Виды сетевых карт

Главный критерий, по которому различают Ethernet-адаптеры, является их способ подключения к компьютеру:

  1. Встроенная карта. Интегрирована в материнскую плату. Гнездо встроенного сетевого адаптера
    Это самый распространенный вариант в наше время, потому что позволяет экономить место и материалы на производство компа или ноута, а также удобен для унификации драйвера. У вас стоит Windows? Скорее всего, данный вид платы распознается автоматически.
  2. Внутренний контроллер. Подключается к материнке с помощью слотов PCI, PCI-E, ну и к ISA (в прошлом).Слоты для сетевой платы PCI
    То есть он тоже находится внутри системного блока, но являет собой отдельное устройство.
    К этому типу адаптеров относятся и Wi-Fi устройства. Они также подключаются в специально отведенные слоты на материнке, но не предполагают кабелей. Вместо них имеется антенна для передачи данных. Функция таких девайсов состоит в организации беспроводной сети.Плата приёмник вай фай сигнала
  3. Внешняя карта. С ней ситуация намного проще, так как подключение к компьютеру выполняется с помощью разъемов USB, LPT или PCMCIA, который чаще всего используется в ноутах. Этот вид плат применяется в тех случаях, когда требуется еще одна точка подключения к сети, слоты в системнике уже заняты или отсутствуют.Внешняя сетевая плата в корпусе

Вы не можете ответить на такой вопрос? Тогда узнаем это сейчас. Идем по пути Пуск — Панель управления — Диспетчер устройств (в случае если у вас стоит Windows). Найти его можно в меню Система и безопасность — Система. Среди имеющихся в вашем компьютере девайсов отыщите нужный.

Предлагаем ознакомиться:  Как избавиться от неприятного запаха в туалете

В принципе я думаю написал всё подробно.

Теперь вы владеете базовыми знаниями относительно того, что такое сетевая плата.

Возвращайтесь ко мне за новой информацией.

До скорой встречи, и не забудьте подписаться на обновления.

Основные параметры

Раздумываете над покупкой сетевой карты? Учитывайте при выборе не только типы кабелей и интерфейс, но и такие характеристики:

  • Разрядность (пропускная способность шины). Она бывает 8, 16, 32 и 64 бита. В обычных компьютерах устанавливается, как правило, девайс на 32 бита, а в серверных — максимальный объем. У вас совсем старый комп и операционка? Тогда, возможно, стоит присмотреться к 16 или даже 8-битным платам.
  • Микросхема контроллера (чип). Самыми надежными являются адаптеры третьего поколения, базируемые на интегральных схемах (ASIC). Качественные чипсеты сейчас выпускают бренды риалтек, интел, броадком и пр.
  • Скорость передачи данных. Она начинается от 10 Мбит/с и может достигать 100 Гбит. Но не гонитесь за самым высоким показателем. Так как дать вам максимальную скорость не все провайдеры смогут. А точнее может и вообще их не быть.
Загрузка ...
Adblock detector