Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Назначение платы сетевого адаптера

Назначение платы сетевого адаптера

Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического интерфейса, или соединения, между компьютером и сетевым кабелем. Платы вставляются в слоты расширения всех сетевых компьютеров и серверов.

Чтобы обеспечить физическое соединение между компьютером и сетью, к соответствующему разъему, или порту, платы (после ее установки) подключается сетевой кабель.

Плата сетевого адаптера

Назначение платы сетевого адаптера:

· подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;

· передача данных другому компьютеру;

· управление потоком данных между компьютером и кабельной системой.

Плата сетевого адаптера, кроме того, принимает данные из кабеля и переводит их в форму, понятную центральному процессору компьютера.

Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ. Эти программы реализуют функции подуровней Управления логической связью и Управления доступом к среде Канального уровня модели OSI.

Подготовка данных

Перед тем как послать данные в сеть, плата сетевого адаптера должна перевести их из формы, понятной компьютеру, в форму, в которой они могут передаваться по сетевому кабелю.

Внутри компьютера данные передаются по шинам. Как правило, это несколько проводников, расположенных близко друг к другу. Так как линий несколько, то и биты данных могут передаваться по ним группами, а не последовательно.

Шины, которые использовались в первых персональных компьютерах IBM, были известны как 8-разрядные шины: они могли передавать группы по 8 битов данных. IBM PC/AT® имеет 16-разрядную шину, это означает, что она способна передавать сразу 16 битов. Многие современные компьютеры оснащены уже 32-разрядной шиной. Часто говорят, что данные по шине компьютера передаются параллельно (parallel), так как 16 битов или 32 бита движутся параллельно друг другу. Представьте, что 16-разрядная шина — это 16-полосная автострада, по которой рядом (параллельно) движутся 16 машин, каждая из которых перевозит один бит.

В сетевом кабеле данные должны перемещаться в виде потока битов. При этом говорят, что происходит последовательная передача, потому что биты, следуют друг за другом. Иными словами, кабель — это дорога с одной полосой. По таким «дорогам» данные в каждый момент времени движутся в одном направлении.

Плата сетевого адаптера принимает параллельные данные и организует их для последовательной (serial), побитовой, передачи. Этот процесс завершается переводом цифровых данных компьютера в электрические и оптические сигналы, которые и передаются по сетевым кабелям. Отвечает за это преобразование трансивер.

Поток параллельных данных преобразуется в поток последовательных

Сетевой адрес

Помимо преобразования данных, плата сетевого адаптера должна указать свое местонахождение, или адрес, — чтобы ее могли отличить от остальных плат.

Сетевые адреса (network address) определены комитетом IEEE. Этот комитет закрепляет за каждым производителем плат сетевого адаптера некоторый интервал адресов. Производители «зашивают» эти адреса в микросхемы. Благодаря этому каждая плата и, следовательно, каждый компьютер имеют уникальный адрес в сети.

При приеме данных от компьютера и подготовке их к передаче по сетевому кабелю плата сетевого адаптера участвует также в других операциях.

Компьютер и плата сетевого адаптера должны быть связаны друг с другом, чтобы
осуществлять передачу данных (от компьютера к плате). Если плата может использовать прямой доступ к памяти, компьютер выделяет ей некоторую область своей памяти.

Плата сетевого адаптера запрашивает у компьютера данные.

Шина компьютера передает данные из его памяти плате сетевого адаптера.

Часто данные поступают быстрее, чем их способна передать плата сетевого адаптера, поэтому временно они помещаются в буфер.

Передача и управление данными

Перед тем как послать данные по сети, плата сетевого адаптера проводит электронный диалог с принимающей платой, во время которого они «обговаривают»:

· максимальный размер блока передаваемых данных;

· объем данных, передаваемых без подтверждения о получении;

· интервалы между передачами блоков данных;

· интервал, в течение которого необходимо послать подтверждение;

· объем данных, который может принять каждая плата, не переполняясь;

· скорость передачи данных.

Если новой (более сложной и быстрой) плате необходимо взаимодействовать со старой (медленной) платой, они должны найти общую для обеих скорость передачи. Схемы некоторых современных плат сетевого адаптера позволяют им приспособиться к медленной скорости старых плат.

Каждая плата оповещает другую о своих параметрах, принимая «чужие» параметры и подстраиваясь к ним. После того как все детали определены, платы начинают обмен данными.

Параметры конфигурации

Параметры платы сетевого адаптера должны быть корректно установлены, чтобы ее работа протекала правильно. В их число входят:

· прерывание;

· базовый адрес порта ввода/вывода;

· базовый адрес памяти; используемый трансивер.

Прерывание

Линии запроса прерывания – это физические линии, по которым различные устройства (например, порты ввода/вывода, клавиатура, драйверы дисков и платы сетевого адаптера) могут послать микропроцессору компьютера запросы на обслуживание, или на прерывание.

Линии запроса прерывания встроены в аппаратуру компьютера, они имеют различные уровни приоритетов, что позволяет процессору определить наиболее важный из запросов.

Посылая компьютеру запрос, плата сетевого адаптера использует прерывание (interrupt) — электрический сигнал, который направляется центральному процессору компьютера. Все устройства в компьютере должны пользоваться разными линиями запроса прерывания, или прерыванием (IRQ). Линия запроса прерывания задается при настройке устройства. (Примеры см. в таблице.)

В большинстве случаев платы сетевого адаптера используют прерывание IRQ3, IRQ5, IRQ10 или IRQ11. Если есть выбор, рекомендуем отдать предпочтение IRQ5, тем более что это значение установлено по умолчанию во многих системах. Чтобы определить, какие значения прерываний установлены по умолчанию в Вашей системе, воспользуйтесь диагностическими программными утилитами, например Microsoft Diagnostic (MSD).

Если ни IRQ3, ни IRQ5 недоступны, выберите другой доступный номер прерывания (никакое другое устройство Вашего компьютера не должно его использовать) из таблицы:

IRQ Компьютер с процессором 80 286 (или выше)
2(9) EGA/VGA
Доступен (если не занят вторым последовательным портом (COM2, COM4) или мышью)
СОМ1, COM3
Доступен (если не занят вторым параллельным портом (LPT2) или звуковой платой)
Контроллер дисковода
Параллельный порт (LPT1)
X Часы
Доступен
Доступен
Мышь (PS/2®)
Математический сопроцессор
Контроллер жесткого диска
Доступен

Базовый порт ввода/вывода

Базовый порт ввода/вывода (base i/o port) определяет канал, по которому курсируют данные между устройством компьютера (например, платой сетевого адаптера) и его центральным процессором. Для центрального процессора порт выглядит как адрес.

Каждое устройство системы должно иметь уникальный адрес базового порта ввода/вывода. Адреса портов (в шестнадцатеричном формате), представленные в следующей таблице, если они не заняты, могут быть выделены плате сетевого адаптера. Здесь перечислены адреса портов и соответствующие им устройства. Сверьтесь с документацией компьютера, чтобы уточнить занятые адреса.

Установки портов ввода/вывода

Порт Устройство Порт Устройство
200 - 20F Игровой порт 300 - 30F Плата сетевого адаптера
210 - 21F   310 - 31F Плата сетевого адаптера
220 - 22F   320 - 32F Контроллер жесткого диска (для PS/2 Model 30)
230 - 23F Мышь 330 - 33F  
240 - 24 F   340 - 34F  
250 - 25F   350 - 35F  
260 - 26F   360 - 36F  
270 - 27F LPT3 370 - 37F LPT2
280 - 28F   380 - 38F  
290 - 29F   390 - 39F  
2АО - 2AF   ЗАО - 3AF  
2ВО - 2BF   ЗВО - 3BF LPT1
2СО - 2CF   ЗСО - 3CF EGA/VGA
2DO - 2DF   3DO - 3DF CGA/MCGA (также EGA/VGA в цветном видеорежиме)
2ЕО - 2EF   ЗЕО - 3EF  
2FO - 2FF COM2 3FO - 3FF Контроллер дисковода; СОМ1

Базовый адрес памяти

Базовый адрес памяти (base address) указывает на ту область памяти компьютера (RAM), которая используется платой сетевого адаптера в качестве буфера для входящих и исходящих кадров данных. Этот адрес иногда называют начальным адресом RAM.

Часто базовым адресом памяти у платы сетевого адаптера является D8000. (Для некоторых плат последний нуль не указывается: вместо D8000 пишется D800.) Запомните, необходимо выбирать базовый адрес памяти, не занятый другим устройством.

Примечание.У плат сетевого адаптера, которые не используют оперативную память системы, отсутствует такой параметр, как базовый адрес памяти.

Некоторые платы сетевого адаптера имеют параметр, позволяющий выделить определенный объем памяти для хранения кадров данных. Например, есть платы, в которых Вы можете выделить 16 Кб или 32 Кб памяти. Чем больше памяти Вы выделяете, тем выше скорость сети, но тем меньше памяти остается для других целей.

Выбор трансивера

Плата сетевого адаптера может иметь и дополнительные параметры, их также необходимо задать при конфигурировании. Например, некоторые платы поставляются с внешним и встроенным трансивером – Вы должны задать тот трансивер, который будет использован.

Выбор часто производится с помощью перемычек – небольших соединителей, которые, связывая два вывода, определяют, какая цепь будет использоваться платой.

Совместимость

Чтобы обеспечить совместимость компьютера и сети, плата сетевого адаптера должна отвечать следующим требованиям:

· соответствовать внутренней структуре компьютера (архитектуре шины данных);

· иметь соединитель (он должен подходить к типу кабельной системы) для подключения сетевого кабеля.

Например, плата, которая должна работать в компьютере Apple® в сети с топологией «шина», не будет работать в компьютере IBM в сети с топологией «кольцо». Сеть топологии «кольцо» требует плату, которая физически отличается от применяемой в сети топологии «шина», к тому же Apple использует другой метод взаимодействия по сети и внутреннюю системную шину.

Архитектура шины данных

К распространенным типам архитектуры шины данных относятся ISA, EISA, Micro Channel® и PCI. Каждая из них физически отличается от остальных. Не забывайте о том, чтобы плата сетевого адаптера соответствовала шине.

· ISA (Industry Standard Architecture).

ISA — это архитектура, используемая в компьютерах IBM PC, XT™, AT и совместимых с ними. Чтобы дополнить систему различными адаптерами, необходимо установить платы в слоты расширения. В 1984 году (когда IBM представила IBM PC/AT) ISA была расширена с 8 разрядов до 16. ISA — это название самого слота (8- или 16-разрядного). 8-разрядные слоты короче 16-разрядных, которые состоят из двух слотов, следующих один за другим. Поэтому 8-разрядная плата может быть вставлена в 16-разрядные слоты, но не наоборот.

ISA была стандартной архитектурой персональных компьютеров, пока Compaq и несколько других компаний не разработали шину EISA.

· EISA (Extended Industry Standard Architecture).

Этот стандарт шины был представлен в 1988 году консорциумом из девяти компьютерных компаний: AST® Research, Inc., Compaq, Epson®, Hewlett-Packard®, NEC®, Olivetti®, Tandy®, Wyse® Technology и Zenith®.

EISA предлагает 32-разрядную шину, совместимую с ISA. Кроме того, она поддерживает дополнительные возможности, которыми обладает шина Micro Channel Architecture, разработанная IBM.

· MCA (Micro Channel Architecture).

IBM представила этот стандарт в 1988 году как часть своего проекта PS/2. Эта архитектура электрически и физически несовместима с шиной ISA. В отличие от ISA, Micro Channel работает и как 16-разрядная, и как 32-разрядная шина. Несколько процессоров контроля шины могут независимо управлять ею.

· PCI (Peripheral Component Interconnect).

Это 32-разрядная локальная шина, которая используется в большинстве компьютеров с процессором Pentium и в компьютерах Apple Power Macintosh®. Современная архитектура PCI удовлетворяет большинству требований технологии Plug and Play. Plug and Play — это одновременно и философия построения персонального компьютера, и набор спецификаций его архитектуры. Цель технологии Plug and Play — возможность изменить конфигурацию персонального компьютера без вмешательства пользователя, т.е. максимально упростить подключение любого устройства. Одной из операционных систем, поддерживающих спецификацию Plug and Play, является Microsoft Windows 95.

Сетевые кабели и соединители

Координируя взаимодействие сетевого кабеля и компьютера, плата сетевого адаптера выполняет три важные функции:

· организует физическое соединение с кабелем;

· генерирует электрические сигналы, передаваемые по кабелю;

· следует определенным правилам, регламентирующим доступ к сетевому кабелю.

Прежде чем выбрать плату сетевого адаптера, соответствующую Вашей сети, Вы должны определить тип кабеля и соединителей, которые будете использовать.

Каждый тип кабеля имеет различные физические характеристики, которым должна соответствовать плата. Поэтому плата сетевого адаптера рассчитана для работы с определенным типом кабеля (коаксиальным, витой парой или оптоволокном).

Некоторые платы сетевого адаптера имеют несколько типов соединителей. Например, есть платы, разъемы которых подходят для тонкого и толстого коаксиальных кабелей или для витой пары и толстого коаксиального кабеля.

Если у платы сетевого адаптера более одного интерфейсного разъема, выбор каждого из них производится с помощью перемычек или DIP-переключателей, расположенных на самой плате, либо программно. Чтобы правильно сконфигурировать сетевую плату, обращайтесь к ее документации. Ниже приведены три примера типичных соединителей, которые можно найти на плате сетевого адаптера.

Для подключения тонкого коаксиального кабеля используют разъем, представленный на рисунке:

Разъем RJ - 11, RJ - 45

Некоторые сетевые технологии с витой парой используют разъем RJ -11. Такие технологии иногда называют pre-10 BaseT. Разъем RJ - 11 – это разъем, используемый в телефонных сетях.

Производительность сети

Поскольку плата сетевого адаптера оказывает существенное влияние на передачу данных, естественно, она влияет и на производительность всей сети. Если плата медленная, то и скорость передачи данных по сети не будет высокой. В сети с топологией «шина», где нельзя начать передачу, пока кабель занят, медленная сетевая плата увеличивает время ожидания для всех пользователей.

После определения физических требований к плате сетевого адаптера – типа разъема и типа сети, в которой она будет использоваться, – необходимо рассмотреть ряд факторов, влияющих на возможности платы.

Хотя все платы сетевого адаптера удовлетворяют определенным минимальным стандартам и спецификациям, некоторые из плат имеют дополнительные возможности, повышающие производительность сервера, клиента и всей сети.

Итак, к факторам, от которых зависит скорость передачи данных, относятся следующие.

Прямой доступ к памяти.

Данные напрямую передаются из буфера платы сетевого адаптера в память компьютера, не затрагивая при этом центральный процессор.

Разделяемая память адаптера.

Плата сетевого адаптера имеет собственную оперативную память, которую она использует совместно с компьютером. Компьютер воспринимает эту память как часть собственной. Разделяемая системная память.

Процессор платы сетевого адаптера использует для обработки данных часть памяти компьютера.

Управление шиной.

К плате сетевого адаптера временно переходит управление шиной компьютера, и, минуя центральный процессор, плата передает данные непосредственно в системную память компьютера. При этом повышается производительность компьютера, так как его процессор в это время может решать другие задачи. Подобные платы дороги, но они способны повысить производительность сети на 20 — 70 процентов. Архитектуры EISA, MCA и PCI поддерживают этот метод.

Буферизация.

Для большинства плат сетевого адаптера современные скорости передачи данных по сети слишком высоки. Поэтому на плате сетевого адаптера устанавливают буфер — с помощью микросхем памяти. В случае, когда плата принимает данных больше, чем способна обработать, буфер сохраняет данные до тех пор, пока они не будут обработаны адаптером. Буфер повышает производительность платы, не давая ей стать узким местом системы.

Встроенный микропроцессор.

С таким микропроцессором плате сетевого адаптера для обработки данных не требуется помощь компьютера. Большинство сетевых плат имеет свои микропроцессоры, которые увеличивают скорость сетевых операций.

Серверы

С серверами связана значительная часть сетевого трафика, поэтому они должны быть оборудованы платами сетевого адаптера с наибольшей производительностью.

Рабочие станции

Рабочие станции могут использовать менее дорогие сетевые платы, если их работа с сетью ограничена приложениями, генерирующими небольшой объем сетевого трафика (например, текстовыми процессорами). Другие приложения (например, базы данных или инженерные приложения) довольно быстро перегрузят сетевые платы, не отвечающие их требованиям.

ПЗУ удаленной загрузки

Бывают ситуации, когда безопасность данных настолько важна, что рабочие станции не оборудуются жесткими и гибкими дисками. Эта мера гарантирует, что пользователи не смогут ни скопировать данные на какой-либо магнитный носитель, ни вынести диск с рабочего места.

Однако (поскольку обычно компьютер загружается с дискеты или с жесткого диска) необходимо иметь другой источник загрузки программного обеспечения, запускающего компьютер и подключающего его к сети. В таких случаях плата сетевого адаптера снабжается специальной микросхемой ПЗУ удаленной загрузки (remote-boot PROM), которая содержит код для загрузки компьютера и для подключения его к сети (зависит от сетевой операционной системы).

С такой микросхемой бездисковые рабочие станции при запуске могут подключаться к сети.

Резюме

Платы сетевого адаптера — это интерфейс между компьютером и сетевым кабелем. В обязанности платы сетевого адаптера входят подготовка, передача и управление данными в сети. Для подготовки данных к передаче по сети плата использует трансивер, который переформатирует данные из параллельной формы в последовательную. Каждая плата имеет уникальный сетевой адрес.

Платы сетевого адаптера отличаются рядом параметров, которые должны быть правильно настроены. В их число входят: прерывание O^Q)> адрес базового порта ввода/вывода и базовый адрес памяти.

Чтобы обеспечить совместимость компьютера и сети, плата сетевого адаптера должна, во-первых, соответствовать архитектуре шины данных компьютера и, во-вторых, иметь требуемый тип соединителя с сетевым кабелем.

Плата сетевого адаптера оказывает значительное влияние на производительность всей сети. Существует несколько способов увеличить эту производительность. Некоторые платы обладают дополнительными возможностями. К их числу, например, относятся: прямой доступ к памяти, разделяемая память адаптера, разделяемая системная память, управление шиной. Производительность сети можно повысить также с помощью буферизации или встроенного микропроцессора.

Разработаны специализированные платы сетевого адаптера, например, для беспроводных сетей и бездисковых рабочих станций (в системах с повышенными требованиями к безопасности данных).

При покупке платы сетевого адаптера необходимо учитывать:

· разрядность шины (32-разрядная быстрее 16-разрядной);

· тип шины (EISA и МСА быстрее ISA);

· способ передачи данных в память (разделяемая память быстрее, чем порт ввода/вывода или DMA);

· возможность управления шиной;

· авторитет производителя (стабильность, надежность и т.д.).

Назначение платы сетевого адаптера

Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического интерфейса, или соединения, между компьютером и сетевым кабелем. Платы вставляются в слоты расширения всех сетевых компьютеров и серверов.

Чтобы обеспечить физическое соединение между компьютером и сетью, к соответствующему разъему, или порту, платы (после ее установки) подключается сетевой кабель.

Плата сетевого адаптера

Назначение платы сетевого адаптера:

· подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;

· передача данных другому компьютеру;

· управление потоком данных между компьютером и кабельной системой.

Плата сетевого адаптера, кроме того, принимает данные из кабеля и переводит их в форму, понятную центральному процессору компьютера.

Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ. Эти программы реализуют функции подуровней Управления логической связью и Управления доступом к среде Канального уровня модели OSI.

Подготовка данных

Перед тем как послать данные в сеть, плата сетевого адаптера должна перевести их из формы, понятной компьютеру, в форму, в которой они могут передаваться по сетевому кабелю.

Внутри компьютера данные передаются по шинам. Как правило, это несколько проводников, расположенных близко друг к другу. Так как линий несколько, то и биты данных могут передаваться по ним группами, а не последовательно.

Шины, которые использовались в первых персональных компьютерах IBM, были известны как 8-разрядные шины: они могли передавать группы по 8 битов данных. IBM PC/AT® имеет 16-разрядную шину, это означает, что она способна передавать сразу 16 битов. Многие современные компьютеры оснащены уже 32-разрядной шиной. Часто говорят, что данные по шине компьютера передаются параллельно (parallel), так как 16 битов или 32 бита движутся параллельно друг другу. Представьте, что 16-разрядная шина — это 16-полосная автострада, по которой рядом (параллельно) движутся 16 машин, каждая из которых перевозит один бит.

В сетевом кабеле данные должны перемещаться в виде потока битов. При этом говорят, что происходит последовательная передача, потому что биты, следуют друг за другом. Иными словами, кабель — это дорога с одной полосой. По таким «дорогам» данные в каждый момент времени движутся в одном направлении.

Плата сетевого адаптера принимает параллельные данные и организует их для последовательной (serial), побитовой, передачи. Этот процесс завершается переводом цифровых данных компьютера в электрические и оптические сигналы, которые и передаются по сетевым кабелям. Отвечает за это преобразование трансивер.

Поток параллельных данных преобразуется в поток последовательных

Сетевой адрес

Помимо преобразования данных, плата сетевого адаптера должна указать свое местонахождение, или адрес, — чтобы ее могли отличить от остальных плат.

Сетевые адреса (network address) определены комитетом IEEE. Этот комитет закрепляет за каждым производителем плат сетевого адаптера некоторый интервал адресов. Производители «зашивают» эти адреса в микросхемы. Благодаря этому каждая плата и, следовательно, каждый компьютер имеют уникальный адрес в сети.

При приеме данных от компьютера и подготовке их к передаче по сетевому кабелю плата сетевого адаптера участвует также в других операциях.

Компьютер и плата сетевого адаптера должны быть связаны друг с другом, чтобы
осуществлять передачу данных (от компьютера к плате). Если плата может использовать прямой доступ к памяти, компьютер выделяет ей некоторую область своей памяти.

Плата сетевого адаптера запрашивает у компьютера данные.

Шина компьютера передает данные из его памяти плате сетевого адаптера.

Часто данные поступают быстрее, чем их способна передать плата сетевого адаптера, поэтому временно они помещаются в буфер.

Передача и управление данными

Перед тем как послать данные по сети, плата сетевого адаптера проводит электронный диалог с принимающей платой, во время которого они «обговаривают»:

· максимальный размер блока передаваемых данных;

· объем данных, передаваемых без подтверждения о получении;

· интервалы между передачами блоков данных;

· интервал, в течение которого необходимо послать подтверждение;

· объем данных, который может принять каждая плата, не переполняясь;

· скорость передачи данных.

Если новой (более сложной и быстрой) плате необходимо взаимодействовать со старой (медленной) платой, они должны найти общую для обеих скорость передачи. Схемы некоторых современных плат сетевого адаптера позволяют им приспособиться к медленной скорости старых плат.

Каждая плата оповещает другую о своих параметрах, принимая «чужие» параметры и подстраиваясь к ним. После того как все детали определены, платы начинают обмен данными.

Параметры конфигурации

Параметры платы сетевого адаптера должны быть корректно установлены, чтобы ее работа протекала правильно. В их число входят:

· прерывание;

· базовый адрес порта ввода/вывода;

· базовый адрес памяти; используемый трансивер.

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-22

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...