Какую функцию выполняет сетевой адаптер. Что такое адаптер сетевой? Что такое адаптер локальной сети. Зачем нужны сетевые адаптеры

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:

1. Проводят с или В основном для этой цели применяются импульсные трансформаторы, хотя возможно и использование оптроны.
2. Передача (приём) данных. Они поступают из ОЗУ к адаптеру или от него в память компьютера благодаря каналам ввода/вывода и прямого доступа.
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. Идентификация своего адреса в пакете, что принимается. Он может определяться установкой переключателей, прошиваться в ППЗУ или храниться в специальном регистре.
7. 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.
8. 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.
9. 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:

1. Ethernet.
2. FDDI.
3. 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:

1. Неэкранированной витой парой.
2. 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:

1. EISA.

По каким параметрам могут быть классифицированы сетевые адаптеры?

Кроме вышеперечисленных, могут также использоваться такие:

1. Тип шины.
2. Объем буфера для пакета.
3. Скорость передачи.
4. Совместимость с разными микропроцессорами.
5. Быстродействие шины.
6. По наличию/отсутствию использования прямого доступа к памяти.
7. Конструкция разъема.
8. 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.

Сетевой адаптер (также называется сетевая карта) – это устройство, без которого невозможно установить подключение ко всемирной сети. В некоторых случаях его отключение и повторное включение помогает решить проблемы со связью. К компьютеру могут быть подсоединены многие сетевые карты, с различными сетевыми соединениями. Однако обычному пользователю это зачастую не нужно. Данная статья рассчитана на владельцев Windows 7, но будет полезна практически для каждой операционной системы Win-линейки.

Чтобы включить сетевой адаптер в Win 7, нажмите кнопку «Пуск», найдите справа пункт «Компьютер», нажмите на него правой кнопкой мыши, вызывая контекстное меню. В нем выбирайте строку «Свойства», нажимая на нее один раз. В появившемся окне «Система» панели управления найдите слева вкладку «Диспетчер устройств» и зайдите в нее. Откроется список, похожий на скриншот ниже. Ищем в нем пункт «Сетевые адаптеры», нажимаем один раз, получая выпадающий список. Если в списке нет подпунктов, или вы вообще не можете найти пункт под названием «Сетевые адаптеры», возможно, сетевая карта не включена физически или неисправна. Что делать в таком случае? Чуть ниже мы приведем несколько советов и способов решения (смотрим пункт 6). Продолжаем настройку. Прикрепленный выше скриншот иллюстрирует, как выглядят включенные и работающие сетевые адаптеры. Если же на одном из них изображена стрелка (значок обведен красным) – карту как раз необходимо включить. Для этого нажмите на изображении правой кнопкой мыши и выбирайте в контекстном меню «Задействовать». Стрелка должна исчезнуть, а сетевой адаптер – заработать.

Если на иконке сетевой карты виден восклицательный знак, значит, необходимо установить, переустановить или обновить ее драйвера. Все это можно сделать тут же в «Диспетчере устройств» через контекстное меню, или же вручную, поискав драйвера на официальных сайтах. Если ваша ОС не русифицирована, окно Диспетчера может выглядеть так:

Разбираемся с драйверами через контекстное меню. Кликаем правой кнопкой на названии сетевого адаптера, нажимаем пункт «Обновить драйверы» или «Свойства», если первый пункт не дает результата. В «Свойствах» выбираем вкладку «Драйверы» и задействуем один из предпочитаемых пунктов – «Сведения», «Отключить», «Обновить», «Удалить». Бывает так, что после установки нового драйвера устройство работает хуже или вообще не работает. Тогда пригодится кнопка «Откатить», возвращающая нас к предыдущему рабочему драйверу.

Если «Диспетчер устройств» не видит сетевую карту, ее может попросту не быть в системном блоке (например, он куплен недавно и еще не подключался к сети). Если вы ранее успешно выходили в сеть, просто проверьте, не отошел ли контакт в месте соединения со слотом на материнской плате.Также проверьте целостность сетевого кабеля и его правильное подключение. Вот так выглядит стандартная сетевая карта бюджетного компьютера:

Причин отсутствия подключения к сети может быть много, они не ограничиваются неисправностью сетевой карты. Если после прочтения данного руководства у вас все еще остались вопросы, задавайте их в комментариях или обратитесь к технической поддержке вашего интернет-провайдера.

План темы:

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- адресом

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.

Контрольные вопросы:

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?

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.

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.