Мережева плата: відмінності між версіями
[неперевірена версія] | [неперевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
ReAl (обговорення | внесок) м оформлення — може, тепер комусь легше буде взятися за (застарілий, хаотичний та не завжди вірний) вміст |
IvanBot (обговорення | внесок) м →Функції та характеристики мережевих адаптерів: replaced: у відповідності з → згідно з |
||
Рядок 1:
{{Об'єднати|мережева плата|дата=квітень 2011}}
[[Файл:DEC EtherWorks LC (DE100) FCC ID - A09-DE100.jpg| right | thumb | 300px | Мережева плата ([[ISA]]) з роз'ємами [[AUI]] (зверху) і [[BNC-конектор|BNC]] (знизу).]]
[[Файл:XJACK network card in use.jpg| thumb | 300px | Мережева плата 3Com 3CXFE575CT встановлена в [[ноутбук]].]]
'''Мережева плата''', також відома як '''мережева карта''','''мережевий адаптер''','''Ethernet-адаптер''','''NIC''' ({{lang-en | network interface card}}) - периферійний пристрій, що дозволяє [[комп'ютер]]у взаємодіяти з іншими пристроями [[локальна обчислювальна мережа|мережі]]. В даний час, особливо в персональних комп'ютерах, мережеві плати досить часто інтегровані в [[материнська плата|материнські плати]] для зручності і здешевлення всього комп'ютера в цілому.
==
За конструктивною реалізацією мережеві плати поділяються на:
* Внутрішні - окремі плати, вставляються в [[ISA]], [[PCI]] або [[PCI-E]] слот;
* Зовнішні, що підключаються через [[USB]] або [[PCMCIA]] інтерфейс, переважно використовуються в [[ноутбук]]ах;
* Вбудовані в [[Материнська плата|материнську плату]].
На 10-мегабітних мережевих платах для підключення до локальної мережі використовуються 4 типи роз'ємів:
* [[8P8C]] для [[вита пара|витої пари]];
* [[BNC-коннектор]] для тонкого коаксіального кабелю;
* 15-контактний роз'єм [[AUI]] трансівера для [[Коаксіальний кабель#«Товстий» Ethernet|товстого коаксіального кабелю]].
* Оптичний роз'єм ([[: en: 10BASE-FL]] та інші стандарти 10 Мбіт Ethernet)
Ці роз'єми можуть бути присутніми в різних комбінаціях, іноді навіть всі три відразу, але в будь-який даний момент працює тільки один з них.
На 100-мегабітних платах встановлюють або роз'єм для витої пари ([[8P8C]], помилково званий [[RJ-45]] <ref>Trulove, James (December 19, 2005). "Designing LAN Wiring Systems". LAN wiring ( 3rd ed.). McGraw-Hill Professional. p. 23. ISBN 0-07-145975-8. "The 8-pin modular jack is sometimes referred to as an" RJ-45, "because the connector / jack components are the same. However, RJ-45 actually applies to a special purpose jack configuration that is not used in LAN or standard telephone wiring. "</ref>), або оптичний роз'єм ([[Standard Connector|SC]], [[Straight Tip|ST]], [[Medium Interface Connector|MIC]] <ref>[http://books.google.com/books?id=I54uKGNc1BoC&lpg=PA74&dq=10base-fl% 20mic & pg = PA74 # v = onepage & q = 10base- fl% 20mic & f = false "Embedded ethernet and internet complete: designing and programming small devices for networking"] ISBN 1-931448-00-0 Page 74</ref>).
Поряд з роз'ємом для витої пари встановлюють один або кілька інформаційних [[світлодіод]]ів, що повідомляють про наявність підключення і передачі інформації.
Однією з перших масових мережевих карт стала серія NE1000/[[NE2000]] фірми [[Novell]] з роз'ємом [[BNC-коннектор|BNC]].
== Параметри мережного адаптера ==
При конфігуруванні карти мережного адаптера можуть бути доступні наступні параметри:
* Номер лінії запиту на апаратне переривання [[IRQ]]
* Номер каналу прямого доступу до пам'яті [[DMA]] (якщо підтримується)
* Базова адреса вводу/виводу
* Базова адреса пам'яті ОЗУ (якщо використовується)
* Підтримка стандартів автоузгодження дуплексу/напівдуплексу, швидкості
* Підтримка теггрованих пакетів VLAN (802.1q) з можливістю фільтрації пакетів заданого VLAN ID
* Параметри WOL ([[Wake-on-LAN]])
* Функція Auto-MDI/MDI-X автоматичний вибір режиму роботи по прямій або перехресній обжимці витої пари
Залежно від потужності і складності мережевої карти вона може реалізовувати обчислювальні функції (переважно підрахунок і генерацію [[Контрольна сума|контрольних сум]] кадрів) апаратно або програмно ([[драйвер]]ом мережевої карти з використанням центрального процесора).
[[Сервер (апаратне забезпечення)|Серверні]] мережеві карти можуть поставлятися з двома (і більше) мережевими роз'ємами. Деякі мережеві карти (вбудовані в материнську плату) також забезпечують функції [[Міжмережевий екран|міжмережевого екрану]] (наприклад, [[nforce]]).
== Функції та характеристики мережевих адаптерів ==
Мережевий адаптер (Network Interface Card (або Controller), NIC) разом зі своїм драйвером реалізує другий, канальний рівень моделі відкритих систем ([[Сетевая модель OSI|OSI]]) в кінцевому вузлі мережі - комп'ютері. Більш точно, у мережній операційній системі пара адаптер і драйвер виконує тільки функції фізичного й [[Media Access Control|MAC]]-рівнів, у той час як [[Logical link control|LLC]]-рівень звичайно реалізується модулем операційної системи, єдиним для всіх драйверів і мережевих адаптерів. Власне так воно і повинно бути згідно з моделлю стека протоколів IEEE 802. Наприклад, в ОС [[Windows NT]] рівень LLC реалізується в модулі [[NDIS]], загальному для всіх драйверів мережевих адаптерів, незалежно від того, яку технологію підтримує драйвер.
Мережевий адаптер разом із драйвером виконують дві операції: передачу і прийом кадру. Передача кадру з комп'ютера в кабель складається з перерахованих нижче етапів (деякі можуть бути відсутні, залежно від прийнятих методів кодування):
* Прийом кадру даних LLC через міжрівневий інтерфейс разом з адресною інформацією MAC-рівня. Звичайна взаємодія між протоколами усередині комп'ютера відбувається через буфери, розташовані в оперативній пам'яті. Дані для передачі в мережу містяться в цьому буфері протоколами верхніх рівнів, які витягають їх з дискової пам'яті або з файлового кеша за допомогою підсистеми вводу/виводу операційної системи.
* Оформлення кадру даних MAC-рівня, у який інкапсулюються кадр LLC (з відкинутими прапорцями 01111110). Заповнення адрес призначення й джерела, обчислення контрольної суми.
* Формування символів кодів при використанні надлишкових кодів типу 4В/5В. [[Скремблювання]] кодів для одержання більш рівномірного спектра сигналів. Цей етап використовується не у всіх протоколах - наприклад, технологія [[Ethernet]] 10 Мбіт/с обходиться без нього.
* Видача сигналів у кабель відповідно до прийнятого лінійного коду - [[Методы кодирования цифровых сигналов#Манчестерське кодування|манчестерським]], [[Методы кодирования цифровых сигналов#NRZI|NRZI]], [[Методы кодирования цифровых сигналов#MLT-3|MLT-3]] і т. п .
Прийом кадру з кабелю в комп'ютер включає наступні дії:
* Прийом з кабелю сигналів, що кодують [[бітовий потік]].
* Виділення сигналів на тлі шуму. Цю операцію можуть виконувати різні спеціалізовані мікросхеми або сигнальні процесори [[Цифровий сигнальний процесор|DSP]]. У результаті в приймачі адаптера утвориться деяка бітова послідовність, з великим ступенем ймовірності збігається з тією, яка була послана передавачем.
* Якщо дані перед відправленням у кабель піддавалися скремблюванню, то вони пропускаються через дескремблер, після чого в адаптері відновлюються символи коду, надіслані передавачем.
* Перевірка контрольної суми кадру. Якщо вона неправильна, то кадр відкидається, а через міжрівневий інтерфейс наверх, протоколу LLC передається відповідний код помилки. Якщо контрольна сума вірна, то з MAC-кадру витягається кадр LLC і передається через міжрівневий інтерфейс наверх, протоколу LLC. Кадр [[Logical link control|LLC]] поміщається в буфер оперативної пам'яті.
Розподіл обов'язків між мережним адаптером і його драйвером стандартами не визначається, тому кожен виробник вирішує це питання самостійно. Зазвичай мережеві адаптери діляться на адаптери для клієнтських комп'ютерів та адаптери для серверів.
В адаптерах для клієнтських комп'ютерів значна частина роботи перекладається на драйвер, тим самим адаптер виявляється простіше й дешевше. Недоліком такого підходу є високий ступінь завантаження центрального процесора комп'ютера рутинними роботами по передачі кадрів з оперативної пам'яті комп'ютера в мережу. Центральний процесор змушений займатися цією роботою замість виконання прикладних завдань користувача.
Тому адаптери, призначені для серверів, звичайно забезпечуються власними процесорами, які самостійно виконують більшу частину роботи з передачі кадрів з оперативної пам'яті в мережу й у зворотному напрямку. Прикладом такого адаптера може служити мережевий адаптер [[SMC EtherPower]] з вбудованим процесором Intel i960.
У залежності від того, який протокол реалізує адаптер, адаптери діляться на Ethernet-адаптери, [[Token Ring]]-адаптери, [[FDDI]]-адаптери і т. д. Тому що протокол Fast Ethernet дозволяє за рахунок процедури автопереговорів автоматично вибрати швидкість роботи мережевого адаптера залежно від можливостей концентратора, то багато адаптерів Ethernet сьогодні підтримують дві швидкості роботи й мають у своїй назві приставку 10/100. Цю властивість деякі виробники називають авточуттєвістю.
Мережевий адаптер перед установкою в комп'ютер необхідно конфігурувати. При конфігуруванні адаптера задаються номер переривання [[IRQ]], використовуваного адаптером, номер каналу прямого доступу до пам'яті DMA (якщо адаптер підтримує режим DMA) і базова адреса портів введення/виводу.
Якщо мережевий адаптер, апаратура комп'ютера і операційна система підтримують стандарт [[Plug-and-Play]], то конфігурування адаптера і його драйвера здійснюється автоматично. В іншому випадку потрібно спочатку настроїти мережевий адаптер, а потім повторити параметри його конфігурації для драйвера. У загальному випадку, деталі процедури конфігурування мережевого адаптера і його драйвера багато в чому залежать від виробника адаптера, а також від можливостей шини, для якої розроблений адаптер.
== Класифікація мережевих адаптерів ==
Як приклад класифікації адаптерів використаємо підхід фірми [[3Com]]. Фірма 3Com вважає, що мережеві адаптери [[Ethernet]] пройшли у своєму розвитку три покоління.
=== Перше покоління ===
Адаптери першого покоління були виконані на дискретних логічних мікросхемах, у результаті чого мали низьку надійність. Вони мали буферну пам'ять тільки на один кадр, що призводило до низької продуктивності адаптера, тому що всі кадри передавалися з комп'ютера в мережу або з мережі в комп'ютер послідовно. Крім цього, завдання конфігурації адаптера першого покоління відбувалося вручну, за допомогою перемичок. Для кожного типу адаптерів використався свій [[драйвер]], причому інтерфейс між драйвером і мережевою [[операційна система|операційної системою]] не був стандартизований.
=== Друге покоління ===
У мережевих адаптерах другого покоління для підвищення продуктивності стали застосовувати метод багатокадрової буферизації. При цьому наступний кадр завантажується з пам'яті комп'ютера в буфер адаптера одночасно з передачею попереднього кадру в мережу. У режимі прийому, після того як адаптер повністю прийняв один кадр, він може почати передавати цей кадр із буфера в пам'ять комп'ютера одночасно з прийняттям іншого кадру з мережі.
У мережевих адаптерах другого покоління широко використовуються мікросхеми з високим ступенем інтеграції, що підвищує надійність адаптерів. Крім того, драйвери цих адаптерів засновані на стандартних специфікаціях. Адаптери другого покоління звичайно поставляються з драйверами, що працюють як у стандарті [[NDIS]] (специфікація інтерфейсу мережного драйвера), розробленого фірмами 3Com й [[Microsoft]] і схваленому [[IBM]], так і в стандарті ODI (інтерфейс відкритого драйвера ), розробленого фірмою [[Novell]].
=== Третє покоління ===
У мережевих адаптерах третього покоління (до них фірма 3Com відносить свої адаптери сімейства EtherLink III) здійснюється конвеєрна схема обробки кадрів. Вона полягає в тому, що процеси прийому кадру з оперативної пам'яті комп'ютера й передачі його в мережу сполучаються в часі. Таким чином, після прийому декількох перших [[байт]] кадру починається їхня передача. Це істотно (на 25-55%) підвищує продуктивність ланцюжка «'''[[оперативна пам'ять]] - адаптер - фізичний канал - адаптер - [[оперативна пам'ять]]'''». Така схема дуже чутлива до порога початку передачі, тобто до кількості [[байт]] кадру, що завантажується в буфер адаптера перед початком передачі в мережу. Мережевий адаптер третього покоління здійснює самонастроювання цього параметра шляхом аналізу робочого середовища, а також методом розрахунку, без участі адміністратора мережі. Самонастроювання забезпечує максимально можливу продуктивність для конкретного сполучення продуктивності внутрішньої шини комп'ютера, його системи переривань і системи прямого доступу до пам'яті.
Адаптери третього покоління базуються на спеціалізованих інтегральних схемах ([[ASIC]]), що підвищує продуктивність і надійність адаптера при одночасному зниженні його вартості. Компанія 3Com назвала свою технологію конвеєрної обробки кадрів Parallel Tasking, інші компанії також реалізували схожі схеми у своїх адаптерах. Підвищення продуктивності каналу «адаптер-пам'ять» дуже важливо для підвищення продуктивності мережі в цілому, тому що продуктивність складного маршруту обробки кадрів, що включає, наприклад, [[концентратор]]и, [[Мережний комутатор|комутатори]], [[маршрутизатор]]и, глобальні канали зв'язку і т. п., завжди визначається продуктивністю найповільнішого елемента цього маршруту. Отже, якщо мережевий адаптер сервера або клієнтського комп'ютера працює повільно, ніякі швидкі комутатори не зможуть підвищити швидкість роботи мережі.
=== Четверте покоління ===
Виготовлені сьогодні мережеві адаптери можна віднести до четвертого покоління. У ці адаптери обов'язково входить ASIC, що виконує функції MAC-рівня ({{lang-en | MAC-PHY}}), швидкість розвинена до 1 Гбіт / сек, а також є велика кількість високорівневих функцій. У набір таких функцій може входити підтримка агента вилученого моніторингу [[RMON]], схема пріоритезації кадрів, функції дистанційного керування комп'ютером і т. п. У серверних варіантах адаптерів майже обов'язкова наявність потужного процесора, що розвантажує центральний [[процесор]]. Прикладом мережевого адаптера четвертого покоління може служити адаптер компанії 3Com Fast EtherLink XL 10/100.
== Примітки ==
{{Примітки}}
== Сайти виробників ==
{{*}}[http://www.3com.ru 3Com
== Посилання ==
{{Компоненти
{{Мережеве обладнання
[[Категорія:Мережеве обладнання]]
[[Категорія:Апаратне забезпечення]]
[[ar:كرت الشبكة]]
[[ro:Placă de reţea]]
[[ur:شراکی بطاقہ]]
|