Сетевой, где он расположен и как работает? Вот основные вопросы, которые будут прорабатываться в данной статье.

Зачем он необходим?

Адаптер - это оборудование, которое обеспечивает функционирование сети на канальном и физическом уровнях. Его относят к периферийным устройствам. Он непосредственно взаимодействует со средой передачи данных.

Адаптер успешно решает задачу надёжного обмета двоичными данными по внешним линиям связи. Поскольку он является контроллером ЭВМ, то работу свою осуществляет под управлением драйвера, установленного в операционной системе. Монтируется же сетевой адаптер в гнезде материнской платы. Он преобразует параллельные коды, что используются в компьютере, в поток мощных сигналов, которыми передаются данные по сети. Поэтому к ним выдвигается требование совместимости с сетевой операционной системой и информационной шиной самого ПК. Как установить сетевой адаптер в материнскую плату?

Настройка

Мы разобрали, что такое адаптер сетевой, теперь можно рассмотреть и его подготовку к работе. Если он отвечает стандарту PnP, то настройка происходит автоматически. В другом случае необходимо вручную поработать с линией запроса на прерывание и адресом ввода/вывода.

Функции

Мы рассмотрели, что такое адаптер сетевой и как он настраивается, а сейчас давайте поговорим про задачи, которые решаются при передаче или приёме сообщений. Всего их девять:

Проводят с или В основном для этой цели применяются импульсные трансформаторы, хотя возможно и использование оптроны.
Передача (приём) данных. Они поступают из ОЗУ к адаптеру или от него в память компьютера благодаря каналам ввода/вывода и прямого доступа.
Буферизация. Применяется, чтобы согласовать скорость пересылки данных из адаптера или в него с тем, как они передаются по сети. Также во время обработки информации она хранится в буфере. Он позволяет адаптеру работать со всем пакетом информации. Также благодаря адаптеру происходит согласование скоростей обработки данных различных компонентов ЛВС между собой.
Формирование пакета. Сетевым адаптером данные должны быть разделены на отдельные блоки в режиме передачи (или они собираются при приёме), чтобы потом оформить их как кадр определённого формата. Он будет составлен из нескольких служебных полей, где указан адрес компьютера получателя, а также контрольная сумма кадра, по которой устройством принимается вывод о том, корректна ли доставленная информация.
Доступ к Также в его «юрисдикции» набор правил, с помощью которых можно получить возможность работать со средой передачи. Помимо этого, адаптер выявляет конфликтные ситуации и контролирует состояние сети.
Идентификация своего адреса в пакете, что принимается. Он может определяться установкой переключателей, прошиваться в ППЗУ или храниться в специальном регистре.
Преобразовывать параллельный код в последовательный при передаче данных, и он проводит их обратную конвертацию при их приёме. Из этого есть небольшое исключение. Когда активен режим передачи данных, то по каналу связи информация передаётся в последовательном коде.
Кодирование/декодирование данных. На этом этапе формируются электрические сигналы, которые используются, чтобы представлять информацию. В большинстве случаев используется Данный метод не требует, чтобы передавался синхронизирующий сигнал, чтобы распознать единицы и нули. В этом случае используется смена полярности.
Приём или передача импульсов данных.

Также сетевые адаптеры при работе с необходимым программным обеспечением могут распознать и обработать ошибку, которая возникает из-за плохой работы оборудования, коллизий или электрических помех.

Базовый адрес

Называется также физическим. Часть сетевых адаптеров может использовать оперативную память компьютера в качестве буфера, чтобы хранить исходящие и входящие пакеты данных.

Базовым адресом в этом случае называют шестнадцатеричное число, которое указывает, где находится информация.

Классификация по методам доступа к протоколам и среде

В сетевой технологии используется три основных типа адаптера:

Ethernet.
FDDI.
Token Ring.

Обычно определённая модель работает только на собственной сетевой технологии. Но одновременно они могут поддерживать, как правило, несколько разных сред передачи данных.

Например, Ethernet работает с:

Неэкранированной витой парой.
Коаксиальным кабелем.

Когда устройство должно работать со средой, для которой оно не было первоначально предназначено, то используют конверторы и трансиверы. Также сетевые адаптеры различают по внутренней шине данных:

EISA.

По каким параметрам могут быть классифицированы сетевые адаптеры?

Кроме вышеперечисленных, могут также использоваться такие:

Тип шины.
Объем буфера для пакета.
Скорость передачи.
Совместимость с разными микропроцессорами.
Быстродействие шины.
По наличию/отсутствию использования прямого доступа к памяти.
Конструкция разъема.
Адресация портов вывода/ввода и запросов прерывания.

Физическая реализация

Давайте в качестве примера рассмотрим сетевой адаптер для Windows 7. В массе своей они могут размещаться на материнской плате. Но вот сетевой адаптер TP-Link является выведенным за границы системного блока.

Это не в последнюю очередь связано с его функциональностью (возможность подключения нескольких компьютеров и создания сети Wi-Fi, то есть он ещё и выполняет функцию роутера и маршрутизатора). Последняя возможность позволяет создавать адаптеру даже небольшую локальную сеть, которая объединяет все устройства с необходимым интерфейсом в радиусе доступности. Также можно встретить сетевой USB-адаптер. Его, как правило, людям предлагают операторы мобильных сетей. Сетевой USB-адаптер в данном случае выглядит как флешка, и подключается он таким же образом. Для передачи данных же используется 2G или 3G интернет. Вот в каких ипостасях перед нами может предстать сетевой адаптер для Windows 7. Кстати, а как данное устройство реализовано в ноутбуках? Если говорить про сетевой адаптер Asus, то он обязательно должен присутствовать в устройствах. Это же относится и к другим ноутбукам. Дело в том, что они созданы для использования в различных условиях, в том числе и мобильных, когда приходится работать со всем подряд.

Заключение

Итак, мы выяснили, что такое адаптер сетевой, каких типов они бывают и как реализовываются на практике.

Также мы рассмотрели пример создания локальной сети с их помощью. В заключение стоит сказать, что их можно встретить не только на домашних компьютерах или ноутбуках, но и на серверах провайдеров, которые предоставляют доступ в интернет своим пользователям. Только здесь они используются в качестве переходного шлюза.

Сетевые адаптеры различаются по типу и разрядности используемой в компьютере внутренней шины данных – ISA, EISA, PCI, MCA.

Сетевые адаптеры различаются также по типу принятой в сети сетевой технологии – Ethernet,TokenRing, FDDI и т.п. Как правило, конкретная модель сетевого адаптера работает по определенной сетевой технологии (например,Ethernet). В связи с тем, что для каждой технологии сейчас имеется возможность использования различных сред передачи данных (тот жеEthernetподдерживает коаксиальный кабель, неэкранированную витую пару и оптоволоконный кабель), сетевой адаптер может поддерживать как одну, так и одновременно несколько сред. В случае, когда сетевой адаптер поддерживает только одну среду передачи данных, а необходимо использовать другую, применяются трансиверы и конверторы.

Различные типы сетевых адаптеров отличаются не только методами доступа к среде и протоколами, но еще и следующими параметрами:

скорость передачи;

объем буфера для пакета;

тип шины;

быстродействие шины;

совместимость с различными микропроцессорами;

использование прямого доступа к памяти (DMA);

адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания;

конструкция разъема.

Наиболее известны следующие типы адаптеров:

Адаптеры Ethernetпредставляют собой плату, которая вставляется в свободный слот материнской (системной) платы компьютера. Из-за широкого распространения компьютеров с системной магистральюISAсуществует широкий спектр адаптеров, предназначенных для установки в слотISA, а также производятся адаптеры, совместимые с шиной. Чаще всего адаптерыEthernetимеют для связи с сетью два внешних разъема: для коаксиального кабеля (разъемBNC) и для кабеля на витой паре. Для выбора типа кабеля применяются перемычки или переключатели, которые устанавливаются перед подключением адаптера к сети.

Адаптеры FastEthernetпроизводятся изготовителями с учетом определенного типа среды передачи. Сетевой кабель при этом подключается непосредственно к адаптеру (без трансивера).

Оптические адаптеры стандарта 10BASE-FLмогут устанавливаться в компьютеры с шинамиISA,PCI, МСА. Эти адаптеры позволяют отказаться от внешних преобразователей среды и от микротрансиверов. При установке этих адаптеров возможна реализация полнодуплексного режима обмена информацией. Для повышения универсальности в оптических адаптерах сохраняется возможность соединения по витой паре с разъемомRJ-45.

Для спецификации 100BASE-FXсоединение концентратора и адаптера по оптоволокну осуществляется с использованием оптических соединителей типа SC илиST. Выбор типа оптического соединителя (SCилиST) зависит от того, новая или старая это инсталляция. Для этой спецификации выпускаются сетевые адаптеры, совместимые с шинойPCI. Адаптеры способны поддерживать как полудуплексный, так и полнодуплексный режим работы. Для облегчения настройки и эксплуатации на переднюю панель адаптера вынесено несколько индикаторов состояния. Кроме того, существуют модели адаптеров, способные работать как по одномодовому, так и по многомодовому оптоволоконному кабелю.

Сетевые адаптеры для технологии GigabitEthernetпредназначены для установки в сервера и мощные рабочие станции. Для повышения эффективности работы они способны поддерживать полнодуплексный режим обмена информацией.

Адаптеры FDRIмогут использоваться на разнообразных рабочих станциях и в устройствах межсетевого взаимодействия – мостах и маршрутизаторах. Существуют адаптерыFDDI, предназначенные для работы со всеми распространенными шинами:ISA,EISA,VESALocalBus(VLB) и т. д. В сети FDDI такие устройства, как рабочие станции или мосты и подсоединяются к кольцу через адаптеры одного из двух типов: с двойным (DAS) или одиночным (SAS) подключением. Адаптеры DAS осуществляют физическое соединение устройств как с первичным, так и со вторичным кольцом, что повышает отказоустойчивость сети. Такой адаптер имеет два разъема (розетки) оптического интерфейса. Адаптеры SAS подключают рабочие станции к концентратору FDDI через одиночную оптоволоконную линию в звездообразной топологии. Эти адаптеры представляют собой плату, на которой наряду с электронными компонентами установлен оптический трансивер с разъемом (розеткой) оптического интерфейса.

Назначение

Сетевые адаптеры или NIC (Network Interface Card) – это сетевое оборудование, обеспечивающее функционирование сети на физическом и канальном уровнях .

Сетевой адаптер относится к периферийному устройству компьютера, непосредственно взаимодействующему со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи. Как и любой контроллер компьютера, сетевой адаптер работает под управлением драйвера операционной системы, и распределение функций между сетевым адаптером и драйвером может изменяться от реализации к реализации.

Компьютер, будь то сервер или рабочая станция, подключается к сети с помощью внутренней платы – сетевого адаптера (хотя бывают и внешние сетевые адаптеры, подключаемые к компьютеру через параллельный порт). Сетевой адаптер вставляется в гнездо материнской платы. Карты сетевых адаптеров устанавливаются на каждой рабочей станции и на файловом сервере. Рабочая станция отправляет запрос к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов. Сетевые адаптеры преобразуют параллельные коды, используемые внутри компьютера и представленные маломощными сигналами, в последовательный поток мощных сигналов для передачи данных по внешней сети. Сетевые адаптеры должны быть совместимы с кабельной системой сети, внутренней информационной шиной ПК и сетевой операционной системой.

Настройка сетевого адаптера и трансивера

Для работы ПК в сети надо правильно установить и настроить сетевой адаптер. Для адаптеров, отвечающих стандарту PnP, настройка производится автоматически. В ином случае необходимо настроить линию запроса на прерывание IRQ (Interrupt Request Line) и адрес ввода/вывода (Input/Output address).

Обычно сетевая карта работает с конфликтами, если двум устройствам назначен один и тот же ресурс (запроса на прерывание или адрес ввода/вывода). Сетевые карты поддерживают различные типы сетевых соединений. Физический интерфейс между самой сетевой картой и сетью называют трансивером (transceiver) – это устройство, которое как получает, так и посылает данные. Трансиверы на сетевых картах могут получать и посылать цифровые и аналоговые сигналы. Тип интерфейса, который использует сетевая карта, часто может быть физически определен на сетевой карте. Перемычки, или джамперы (маленькие перемычки, соединяющие два контакта), могут быть настроены для указания типа трансивера, который должна использовать сетевая карта в соответствии со схемой сети. Например, перемычка в одном положении может включить разъем RJ-45 для поддержки сети типа витая пара, в другом – поддержку внешнего трансивера.

Функции сетевых адаптеров

Сетевые адаптеры производят семь основных операций при приеме или передачи сообщения:

1. Гальваническая развязка с коаксиальным кабелем или витой парой. Для этой цели используются импульсные трансформаторы. Иногда дя развязки используются оптроны.

2. Прием (передача) данных. Данные передаются из ОЗУ ПК в адаптер или из адаптера в память ПК через программируемый канал ввода/вывода, канал прямого доступа или разделяемую память.

3. Буферизация. Для согласования скоростей пересылки данных в адаптер или из него со скоростью обмена по сети используются буфера. Во время обработки в сетевом адаптере, данные хранятся в буфере. Буфер позволяет адаптеру осуществлять доступ ко всему пакету информации. Использование буферов необходимо для согласования между собой скоростей обработки информации различными компонентами ЛВС.

4. Формирование пакета. Сетевой адаптер должен разделить данные на блоки в режиме передачи (или соединить их в режиме приема) данных и оформить в виде кадра определенного формата. Кадр включает несколько служебных полей, среди которых имеется адрес компьютера назначения и контрольная сумма кадра, по которой сетевой адаптер станции назначения делает вывод о корректности доставленной по сети информации.

5. Доступ к каналу связи. Набор правил, обеспечивающих доступ к среде передачи. Выявление конфликтных ситуаций и контроль состояния сети.

6. Идентификация своего адреса в принимаемом пакете. Физический адрес адаптера может определяться установкой переключателей, храниться в специальном регистре или прошиваться в ППЗУ.

7. Преобразование параллельного кода в последовательный код при передаче данных, и из последовательного кода в параллельный при приеме. В режиме передачи данные передаются по каналу связи в последовательном коде.

8. Кодирование и декодирование данных. На этом этапе должны быть сформированы электрические сигналы, используемые для представления данных. Большинство сетевых адаптеров для этой цели используют манчестерское кодирование. Этот метод не требует передачи синхронизирующих сигналов для распознавания единиц и нулей по уровням сигналов, а вместо этого для представления 1 и 0 используется перемена полярности сигнала.

9. Передача или прием импульсов. В режиме передачи закодированные электрические импульсы данных передаются в кабель (при приеме импульсы направляются на декодирование).

Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования.

Базовый, или физический, адрес

Некоторые сетевые адаптеры имеют возможность использовать оперативную память ПК в качестве буфера для хранения входящих и исходящих пакетов данных. Базовый адрес (Base Memory Address) представляет собой шестнадцатеричное число, которое указывает на адрес в оперативной памяти, где находится этот буфер. Важно выбрать базовый адрес без конфликтов с другими устройствами.

Типы сетевых адаптеров

Сетевые адаптеры различаются также по типу принятой в сети сетевой технологии – Ethernet, Token Ring, FDDI и т.п. Как правило, конкретная модель сетевого адаптера работает по определенной сетевой технологии (например, Ethernet). В связи с тем, что для каждой технологии сейчас имеется возможность использования различных сред передачи данных (тот же Ethernet поддерживает коаксиальный кабель, неэкранированную витую пару и оптоволоконный кабель), сетевой адаптер может поддерживать как одну, так и одновременно несколько сред. В случае, когда сетевой адаптер поддерживает только одну среду передачи данных, а необходимо использовать другую, применяются трансиверы и конверторы.

Скорость передачи;

Объем буфера для пакета;

Тип шины;

Быстродействие шины;

Совместимость с различными микропроцессорами;

Использование прямого доступа к памяти (DMA);

Адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания;

Конструкция разъема.

Наиболее известны следующие типы адаптеров:

Адаптеры Ethernet представляют собой плату, которая вставляется в свободный слот материнской (системной) платы компьютера. Чаще всего адаптеры Ethernet имеют для связи с сетью два внешних разъема: для коаксиального кабеля (разъем BNC) и для кабеля на витой паре. Для выбора типа кабеля применяются перемычки или переключатели, которые устанавливаются перед подключением адаптера к сети.

Адаптеры Fast Ethernet производятся изготовителями с учетом определенного типа среды передачи. Сетевой кабель при этом подключается непосредственно к адаптеру (без трансивера).

Оптические адаптеры стандарта 10BASE-FL могут устанавливаться в компьютеры с шинами ISA, PCI, МСА. Эти адаптеры позволяют отказаться от внешних преобразователей среды и от микротрансиверов. При установке этих адаптеров возможна реализация полнодуплексного режима обмена информацией. Для повышения универсальности в оптических адаптерах сохраняется возможность соединения по витой паре с разъемом RJ-45.

Для спецификации 100BASE-FX соединение концентратора и адаптера по оптоволокну осуществляется с использованием оптических соединителей типа SC или ST. Выбор типа оптического соединителя (SC или ST) зависит от того, новая или старая это инсталляция. Для этой спецификации выпускаются сетевые адаптеры, совместимые с шиной PCI. Адаптеры способны поддерживать как полудуплексный, так и полнодуплексный режим работы. Для облегчения настройки и эксплуатации на переднюю панель адаптера вынесено несколько индикаторов состояния. Кроме того, существуют модели адаптеров, способные работать как по одномодовому, так и по многомодовому оптоволоконному кабелю.

Сетевые адаптеры для технологии Gigabit Ethernet предназначены для установки в сервера и мощные рабочие станции. Для повышения эффективности работы они способны поддерживать полнодуплексный режим обмена информацией.

Адаптеры FDDI могут использоваться на разнообразных рабочих станциях и в устройствах межсетевого взаимодействия – мостах и маршрутизаторах. Существуют адаптеры FDDI, предназначенные для работы со всеми распространенными шинами: ISA, EISA, VESA Local Bus (VLB) и т. д. В сети FDDI такие устройства, как рабочие станции или мосты и подсоединяются к кольцу через адаптеры одного из двух типов: с двойным (DAS) или одиночным (SAS) подключением. Адаптеры DAS осуществляют физическое соединение устройств как с первичным, так и со вторичным кольцом, что повышает отказоустойчивость сети. Такой адаптер имеет два разъема (розетки) оптического интерфейса. Адаптеры SAS подключают рабочие станции к концентратору FDDI через одиночную оптоволоконную линию в звездообразной топологии. Эти адаптеры представляют собой плату, на которой наряду с электронными компонентами установлен оптический трансивер с разъемом (розеткой) оптического интерфейса.

Сетевая плата , также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface card) - периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время, особенно в персональных компьютерах, сетевые платы довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства и удешевления всего компьютера в целом.

Типы

По конструктивной реализации сетевые платы делятся на:

внутренние - отдельные платы, вставляющиеся в ISA, PCI или PCI-E слот;

внешние, подключающиеся через USB или PCMCIA интерфейс, преимущественно использующиеся в ноутбуках;

* встроенные в материнскую плату.

На 10-мегабитных сетевых платах для подключения к локальной сети используются 3 типа разъёмов:

8P8C для витой пары;

BNC-коннектор для тонкого коаксиального кабеля;

15-контактный разъём AUI трансивера для толстого коаксиального кабеля.

оптический разъём (en:10BASE-FL и другие стандарты 10 Мбит Ethernet)

Эти разъёмы могут присутствовать в разных комбинациях, иногда даже все три сразу, но в любой данный момент работает только один из них.

На 100-мегабитных платах устанавливают либо разъём для витой пары (8P8C, ошибочно называемый RJ-45, либо оптический разъем (SC, ST, MIC).

Рядом с разъёмом для витой пары устанавливают один или несколько информационных светодиодов, сообщающих о наличии подключения и передаче информации.

Одной из первых массовых сетевых карт стала серия NE1000/NE2000 фирмы Novell с разъемом BNC.

Параметры сетевого адаптера

При конфигурировании карты сетевого адаптера могут быть доступны следующие параметры:

номер линии запроса на аппаратное прерывание IRQ

номер канала прямого доступа к памяти DMA (если поддерживается)

базовый адрес ввода/вывода

базовый адрес памяти ОЗУ (если используется)

поддержка стандартов автосогласования дуплекса/полудуплекса, скорости

поддержка теггрированных пакетов VLAN (802.1q) с возможностью фильтрации пакетов заданного VLAN ID

параметры WOL (Wake-on-LAN)

функция Auto-MDI/MDI-X автоматический выбор режима работы по прямой либо перекрестной обжимке витой пары

В зависимости от мощности и сложности сетевой карты она может реализовывать вычислительные функции (преимущественно подсчёт и генерацию контрольных сумм кадров) аппаратно либо программно (драйвером сетевой карты с использованием центрального процессора).

Серверные сетевые карты могут поставляться с двумя (и более) сетевыми разъёмами. Некоторые сетевые карты (встроенные в материнскую плату) также обеспечивают функции межсетевого экрана (например, nforce).

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. Собственно так оно и должно быть в соответствии с моделью стека протоколов IEEE 802. Например, в ОС Windows NT уровень LLC реализуется в модуле NDIS, общем для всех драйверов сетевых адаптеров, независимо от того, какую технологию поддерживает драйвер.

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.Прием кадра из кабеля в компьютер включает следующие действия:

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.

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. В общем случае, детали процедуры конфигурирования сетевого адаптера и его драйвера по многом зависят от производителя адаптера, а также от возможностей шины, для которой разработан адаптер.

Классификация сетевых адаптеров

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

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. Кроме этого, задание конфигурации адаптера первого поколения происходило вручную, с помощью перемычек. Для каждого типа адаптеров использовался свой драйвер, причем интерфейс между драйвером и сетевой операционной системой не был стандартизирован.

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 третьего поколения (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. Следовательно, если сетевой адаптер сервера или клиентского компьютера работает медленно, никакие быстрые коммутаторы не смогут повысить скор ость работы сети.

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. В серверных вариантах адаптеров почти обязательно наличие мощного процессора, разгружающего центральный процессор. Примером сетевого адаптера четвертого поколения может служить адаптер компании 3Com Fast EtherLink XL 10/100.

26. 03.2017

Блог Дмитрия Вассиярова.

Сетевая плата или же сетевой адаптер что это?

Здравствуйте дорогие посетители.

Сегодня поговорим об очередной железке, а конкретнее о том что такое сетевая плата. Вы работаете на предприятии, где установлена корпоративная связь между компьютерами? Тогда вам стоит узнать больше о сетевом адаптере, так как именно он служит связующим звеном между офисными компами.

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.

Чтобы вы понимали ее суть, расшифрую первое слово: «ether» переводится как «эфир», а network - «сеть, цепь». Само понятие означает семейство технологий пакетной передачи информации среди сетей компьютеров.

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.

Виды сетевых карт

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

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.

Какая карта стоит в вашем компе?

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.

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.