0

Сетевая карта

Передача и управление данными

Перед тем как послать данные в сеть сетевой адаптер проводит электронный диалог с принимающей платой, во время которого определяется:

Максимальный размер блока передаваемых данных.

Интервал между передачами блоков данных.

Интервал, в течение которого необходимо послать подтверждение.

Объём данных, который может принять плата без переполнения буфера.

Скорость передачи.

Если более сложная и быстрая плата взаимодействует с устаревшей, то современная плата подстраивается под устаревшую.

Сетевые платы характеризуются своей

Разрядностью: 8 бит (самые старые), 16 бит и 32 бита. Следует ожидать появления 64 бит сетевых карт (если их уже не выпустили).

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. И который определяет тип используемого совместимого драйвера и почти все остальное : разрядность, тип шины и т.д.

Поддерживаемой сетевой средой передачи (network media) , т.е. установленными на карте разъемами для подключения к определенному сетевому кабелю. BNC для сетей на коаксиальном кабеле, rJ45 для сетей на витой паре или разъемы для подключения к волоконной оптике.

Скоростью работы: Ethernet 10Mbit и/или Fast Ethernet 100Mbit, Gigabit Ethernet 1000Base-Т.

MAC- адресом

Для определения точки назначения пакетов (frames) в сети Ethernet используется MAC-адрес. Это уникальный серийный номер присваиваемый каждому сетевому устройству Ethernet для идентификации его в сети. MAC-адрес присваивается адаптеру его производителем, но может быть изменен с помощью программы. Делать это не рекомендуется ( только в случае обнаружения двух устройств в сети с одним MAC- адресом). При работе сетевые адаптеры просматривают весь проходящий сетевой трафик и ищут в каждом пакете свой MAC-адрес. Если таковой находится, то устройсво (адаптер) декодирует этот пакет. 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

Двоеточия могут и отсутствовать, но их наличие делает число более читаемым. Каждый производитель присваивает адреса из принадлежащего ему диапазона адресов. Первые три байта адреса определяют производителя.

При выборе сетевого адаптера следует принять во внимание следующие соображения.

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. 486 — ISA и VESA или ISA и PCI (хотя существуют платы поддерживающие все три ISA, VESA и PCI). Узнать это можно посмотрев в описании или посмотрев на саму материнскую плату, после того как откроете корпус компьютера. Вы можете установить сетевую карту в любой соответствующий свободный разъем. Pentium, Pentium Pro, Pentium-2 и им подобные используют ISA и PCI шины данных, причем шина ISA — для совместимости со старыми картами. Есть еще одно достаточно веское соображение — шина ISA, скорее всего постепенно будет вытеснена шиной PCI. Но произойдет это, наверное, через пару лет, когда ваш адаптер, наверное, дешевле будет сдать в музей.

Тип сети к которой вы будете подключаться. Если, например, вы будете подключаться к сети на коаксиальном кабеле (10Base-2, «тонкий» Ethernet), то вам нужна сетевая карта с соответствующим разъемом (BNC).

Его стоимость, учитывая, что цена на самое передовое компьютерное оборудование падает очень быстро. А выйти из строя сетевая карта, при неблагоприятных обстоятельствах, может очень легко вне зависимости от того, сколько денег вы за нее заплатили.

Еще надо учитывать поддержку вашего адаптера различными операционными системами.

В случае совместимых, например, с NE2000 ISA адаптеров проблем, обычно, не возникает, вы просто указываете «NE2000 Compatible» не задумываясь какая фирма его произвела.

Существует еще целый ряд адаптеров, поддержка которых обеспечена практически во всех операционных системах. Для того, чтобы проверить какие сетевые карты поддерживает ваша ОС надо посмотреть в «Compatibility List». Часто в таком списке указан чип, котрый поддерживается, т.е. если приобретаемый сетевой адаптер сделан на основе этой микросхемы, то все будет работать.

От использования некоторых сетевых карт приходится отказываться, так как никто не хочет выпустить драйвер именно для этой карты, именно для этой операционной системы. Тут все очень похоже на использование принтера, если драйвер под вашу ОС есть — его можно покупать, если драйвера нет — надеяться не на что. Правда если вы всегда пользуетесь windows, проблем с поиском драйверов, обычно, не возникает.

Не знаете какая сетевая карта используется на вашем компьютере? Не беда! Для того чтобы это узнать, вам даже не понадобится устанавливать сторонние программы. Все можно сделать с помощью встроенных в Windows инструментов.

Как узнать модель сетевой карты через Диспетчер устройств

Самый простой способ узнать какая сетевая карта стоит на компьютере это воспользоваться инструментом под названием «Диспетчер устройств». Для того чтобы открыть «Диспетчер устройств» перейдите в Панель управления, а потом перейдите в раздел «Система и безопасность – Система». Здесь, в левом боковом меню, будет ссылка на «Диспетчер устройств».

Также вы можете открыть «Диспетчер устройств» с помощью команды «mmc devmgmt.msc». Для этого нажмите комбинацию клавиш Windows + R, в появившемся окне введите «mmc devmgmt.msc» и нажмите на клавишу ввода.

Ну а пользователи Windows 8 и Windows 10 могут открыть «Диспетчер устройств» кликнув правой кнопкой мышки по кнопке «Пуск».

После открытия «Диспетчера устройств», нужно открыть раздел «Сетевые адаптеры». Там вы сможете увидеть, какая сетевая карта стоит на вашем компьютере. В нашем случае, это интегрированная сетевая карта Qualcomm Atheros AR8152 PCI-E Fast Ethernet Controller.

Нужно отметить, что в разделе «Сетевые адаптеры» могут отображаться виртуальные сетевые карты, созданные различными программами. Но, их легко отличить от настоящих сетевых карт, поскольку они называются по аналогии с программами, которые их создают. На нашем скриншоте (в верху) такой виртуальной сетевой картой является Virtual Box Host Only Ethernet Adapter.

Как как узнать какая у меня сетевая карта с помощью команды msinfo32

Еще один вариант получения информации о сетевой карте, это команда «msinfo32», которая открывает инструмент под названием «Сведения о системе». Для того чтобы воспользоваться данным инструментом нажмите комбинацию клавиш Windows + R и в появившемся окне введите команду «msinfo32».

После открытия окна «Сведения о системе» перейдите в раздел «Компоненты – Сеть – Адаптер».

Здесь будет отображена информация о всех сетевых картах, которые используются на вашем компьютере, включая виртуальные.

Больше информации на эту тему можно найти на сайте comp-security.net/net/.

Сетевой картой называется устройство, которое позволяет компьютеру взаимодействовать с другими устройствами. В большинстве случаев устройства, которые выполняют функции сетевой платы, уже встроены в материнские платы. Впрочем, всегда можно приобрести сетевую карту на отдельной плате.

Иногда необходимо узнать модель сетевой карты, например, чтобы обновить драйвера. Возникает вопрос — как узнать ее название? Способов несколько, каким воспользоваться, решать вам. Начнем с простого решения.

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 тегированных 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
  • MTU канального уровня

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 (OSI) в конечном узле сети — компьютере. Более точно, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и MAC-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):

  • Прием кадра данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адресной информацией MAC-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.
  • Оформление кадра данных MAC-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы.
  • Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа 4В/5В. Скремблирование 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, NRZI, MLT-3 и т. п.

Прием кадра из кабеля в компьютер включает следующие действия:

  • Прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток.
  • Выделение сигналов на фоне шума. Эту операцию могут выполнять различные специализированные микросхемы или сигнальные процессоры DSP. В результате в приемнике адаптера образуется некоторая битовая последовательность, с большой степенью вероятности совпадающая с той, которая была послана передатчиком.
  • Если данные перед отправкой в кабель подвергались скремблированию, то они пропускаются через дескремблер, 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 MAC-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 во многом зависят от производителя адаптера, а также от возможностей шины, для которой разработан адаптер.

Если сетевой адаптер работает некорректно, может происходить флаппинг его порта.

Классификация сетевых адаптеров

В качестве примера классификации адаптеров используем подход фирмы 3Com. Фирма 3Com считает, что сетевые адаптеры Ethernet прошли в своем развитии 5 поколений.

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 поколения 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

Микроконтроллер (интегрированной сетевой карты) Intel 82559

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 путём 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 обработки 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 скорость работы сети.

Четвёртое поколение

Сетевые адаптеры Fast Ethernet можно отнести к четвертому поколению. В эти адаптеры обязательно входит ASIC, выполняющая функции MAC-уровня (англ. MAC-PHY), скорость развита до 1 Гбит/сек, а также есть большое количество высокоуровневых функций. В набор таких функций может входить поддержка агента удаленного мониторинга RMON, схема приоритизации 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.

Пятое поколение

Выпускаемые с 2006 года сетевые карты Gigabit Ethernet. Так же выпускаются домашние коммутаторы и маршрутизаторы для гигабитной связи. Поддерживают протоколы IPv6, цифровое телевидение и многое другое.

Шестое поколение

Терабитный Ethernet находится в стадии разработки для домашнего пользователя, но реально применяется интернет-провайдерами для осуществления связи.

Виды сетевых карт

В этой статье я хочу Вам немного рассказать о том, какие бывают виды сетевых карт. Остановится на их различиях, плюсах и особенностях. Поговорим об интегрированных, беспроводных, внутренних и внешних сетевых адаптерах.

Интегрированные сетевые карты:

  • Встроенные в материнскую плату

Внутренние сетевые карты:

  • Подключаемые через PCI слот

Внешние сетевые карты:

  • Подключаемые посредством USB (преимущественно используются в ноутбуках и нетбуках)

Для начала, поговорим о самой простой сетевой карте, интегрированной в материнскую плату, главную плату компьютера. Это и самый распространённый и простой вариант. Такая карта уже встроенная, она не требует установки и драйверов. Так как драйвера к ней идут совместно с драйверами на материнскую плату, на диске в комплекте.

Из плюсов интегрированной сетевой карты можно выделить то, что Вы не занимаете лишние USB разъемы или PCI слоты. Ну и, конечно же, экономите на внешнем сетевом адаптере.

Функциональных различий между купленными сетевыми картами и интегрированными нет, так как все современные сетевые адаптеры принадлежат к 4 поколению и создаются по единому стандарту.

Исходя из представленных соображений выше, покупка сетевой карты, подключаемой посредством USB, не всегда оправдана. Её пример показан на изображении справа. Разве, лишь тогда, когда все PCI слоты у Вас уже заняты другими картами расширений.

Главным плюсом USB сетевых карт является то, что их можно подключить к любому компьютеру, при наличии свободного USB порта. Такие карты действуют наподобие переходника USB/LAN. Но их цена немного выше обычных сетевых карт.

Современные сетевые карты дают возможность подключать компьютеры к сети не только посредством кабеля, но и с помощью беспроводного интерфейса. При подключении кабелем, используется обычный сетевой порт (с разъемом RJ-45). А вот для беспроводного подключения не используются никакие порты или физические соединения. Оба типа сетевых карт позволяют развивать почти одинаковую скорость передачи данных. Она варьируется в зависимости от модели, в диапазоне от 10 до 1000 Мбит/с (мегабит в секунду).

Кстати, не путайте сеть со связь, допустим есть сеть компьютеров, а есть связь в телефоне и компании поставляющие связь, например, Alcatel-Lucent Enterprise, о которой можно почитать на странице: http://infotel.ua/ru/o-kompanii-alcatel-lucent/, для дополнительной информации о ней.

Также Вас возможно заинтересуют другие похожие статьи нашего компьютерного портала: Основные виды лицензий программ и как снять звуковую карту.

На этом всё, спасибо за внимание, надеюсь Вы узнали что то полезное для себя и не потратили время зря. До встречи в новых статьях и уроках.

admin

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *