Для чего нужен сетевой адаптер в компьютере. Сетевая карта (сетевой адаптер)

Многие начинающие юзеры, которые только постигают основы устройства компьютера, сталкиваясь с устройством сетевой адаптер или как его еще называют многие пользователи, адаптер локальной сети впадают в полное непонимание того, зачем он нужен в компьютере, а также где он находится. Однако этот узел является очень важным, поэтому необходимо разобраться в том, что он собой представляет.

Определение

Сетевой адаптер - это одна из разновидностей периферийных устройств, которая отвечает за нормальное функционирование сети и передачу по ней информации в электронном виде, представленном в виде двоичного кода. Сетевой адаптер впаян на системной плате, а его управление его работой осуществляется на программном уровне и регулируется драйвером. В процессе работы, адаптер локальной сети осуществляет преобразование параллельных кодов, которыми оперирует электронно-вычислительная машина, в мощный непрерывный поток сигналов, передающихся по сети. Поэтому для стабильной работы этого узла компьютера необходим высокий уровень совместимости программного обеспечения и железа компьютера, в частности, информационной шины.

Настройка

Для стабильной работы адаптера локальной сети необходима его предварительная настройка. Если в контроллере реализована поддержка стандарта Plug and Play, то этот процесс происходит полностью в автоматическом режиме и никаких особых действий со стороны пользователя не требуется. Однако трудности начинаются если поддержки этой технологии нет, поскольку в этом случае необходима ручная настройка всех соответствующих параметров и режимов.

Предназначение

Итак, общее представление о сетевом адаптере у нас сформировано, поэтому теперь можно поговорить об основных функциях, которыми обладает контроллер:
— Передача электронного сигнала по сетевому кабелю. Чаще всего для этого используются трансформаторы импульсного типа, однако, иногда они заменяются оптронами.
— Обмен электронными данными, которые поступают в память адаптера локальной сети из RAM-памяти. Этот обмен возможен благодаря каналам ввода/вывода контроллера.
— Буферизация. Используется для согласования скорости обмена данными, транслирующимися по сетевому кабелю. Благодаря буферизации, сетевой адаптер способен обрабатывать целые пакеты данных, которые хранятся в буфере обмена. Помимо этого, буферизация необходима для согласования скорости передачи данных между различными машинами по локальной сети.
— Формирование пакета. При передаче данных по сети, адаптер разбивает пакеты данных на отдельные блоки, которые в дальнейшем формируются в определенный сетевой формат, содержащий всю необходимую для обмена данными информацию. При приеме данных, происходит обратный процесс, т. е. адаптер локальной сети из множества блоков формирует единый пакет данных.
— Доступ к каналу связи. В сетевом адаптере заложен ряд правил, которые обеспечивают возможность передачи данных по различным средам передачи. Помимо этого, адаптер контролирует процесс передачи, обеспечивает стабильное состояние сети и устраняет любые конфликтные ситуации, возникающие во время обмена данными.
— Идентификация собственного сетевого адреса в пакете передаваемых данных, который может храниться в программируемом постоянном запоминающем устройстве или в специальном регистре контроллера.
— Взаимное преобразование последовательного и параллельного кода при обмене данными. Исключением является активированный режим передачи, при котором используется только последовательный код.
— Кодирование и декодирование данных. Электронная информация на компьютере представлена в виде электронных импульсов, которые могут быть представлены в различных системах кодирования. Наиболее распространенной является манчестерское кодирование, в основу которого положена смена полярности, исключающая необходимость использования синхронизирующего сигнала для распознавания двоичного кода.

Физический адрес

Некоторые типы адаптеров локальной сети в процессе буферизации данных могут обращаться к ОЗУ и использовать ее для хранения принимаемых и посылаемых пакетов данных. Таким образом, для того чтобы контроллер мог без проблем отыскать кластер, в котором храниться необходимый пакет данных, используется физический адрес, представленный в виде шестнадцатеричного числа.

Разновидности сетевых адаптеров

На сегодняшний день существует три основные категории адаптеров локальной сети, которые используются при производстве материнских плат:
— Ethernet.
— FDDI.
— Token Ring.
Стоит отметить, что каждая категория контроллеров может быть дополнительно классифицирована по различным параметрам и набору определенных технических характеристик. Представитель каждой категории работает на собственной сетевой технологии, однако, каждый адаптер способен одновременно передавать данные в нескольких средах передачи. Например, наиболее распространенные адаптеры локальных сетей Ethernet способны передавать сигнал сразу по трем видам кабелей: оптоволоконный, неэкранированный и коаксиальный. Если возникает необходимость использования с сетевыми адаптерами несовместимого типа кабеля, то используются специальные устройства - конвертеры.

Физическая реализация

Как уже упоминалось ранее, адаптеры локальной сети впаяны в материнскую плату, однако, в наши дни существуют определенные разновидности внешних адаптеров, которые находятся за пределами системного блока. Наиболее ярким примером таких адаптеров являются маршрутизаторы от компании TP-Link.
Эти устройства обладают большей функциональностью и позволяют объединять несколько компьютеров по локальной сети, подключать к существующей сети несколько стационарных станций, создавать беспроводные сети, а также они выступают в качестве Wi-Fi-роутера, позволяющего подключаться к интернет с мобильных гаджетов. Существуют и сетевые адаптеры, обладающие USB-интерфейсом и обеспечивающие доступ к 3G сетям.

Существует два основных типа сети: беспроводная и проводная. Сетевые адаптеры можно использовать с обоими видами сети. При этом для беспроводных сетей существует большее количество сетевых адаптеров, так как разновидностей таких сетей больше.

Компьютер с помощью адаптера можно подсоединить к сети, используя кабель. Для проводных сетей используется устройство, представляющее собой ключ USB со специальным портом для кабеля Ethernet. Этот кабель может соединять, например, роутер и адаптер.

К адаптеру может прилагаться программное обеспечение, но большинство современных операционных систем узнают USB-адаптер и сами находят необходимые для его работы драйвера.

Но чаще всего под сетевым адаптером подразумевают устройство для беспроводных сетей. Такие адаптеры пользуются популярностью благодаря своей мобильности. Они позволяют компьютеру присоединиться к беспроводной сети, находящейся поблизости.

Беспроводной сетевой адаптер напоминает по внешнему виду карты памяти или флэш-накопители. Это маленькое USB-устройство с сигнальным огоньком, показывающим заряд и готовность к работе. Когда его подключают к компьютеру, он сканирует интернет-каналы местных провайдеров и сообщает программному обеспечению компьютера о наличии сетей. Компьютер, в свою очередь, показывает эти сети пользователю. Чтобы компьютер подключился к интересующей сети, достаточно кликнуть по ее названию и ввести пароль, если требуется. При следующем включении компьютер уже автоматически подключится к этой сети.

Во многих современных компьютерах беспроводные сетевые адаптеры уже интегрированы в машину. Они представляют собой микрочипы.

Наконец, есть сетевые адаптеры, представляющие собой исключительно программное обеспечение. Они симулируют функции сетевой карты. Их называют «виртуальные сетевые адаптеры».

Зачем нужны сетевые адаптеры

Большинство ноутбуков имеют встроенную карту wi-fi или беспроводную сетевую карту. Но иногда эта карта не срабатывает. Это особенно касается тех случаев, когда стандарты беспроводных сетей меняются на новый и более быстрый протокол соединения. Тогда старые карты, которые поддерживают устаревшие протоколы, не станут работать с роутером, поддерживающим новый стандарт.

Покупая новый сетевой адаптер, следует обращать внимание на поддерживаемый им протокол. Это маленькое и нужное многим устройство можно найти в любом магазине Hi-Tech.

Когда внутренняя сетевая карта не поддерживает новый стандарт, альтернативой сетевому может стать новая сетевая карта. Ее достаточно легко заменить на настольном компьютере. Но в ноутбуках и лэптопах это сделать гораздо сложней. В таких случаях удобней воспользоваться сетевым адаптером.

Источники:

  • Не могу настроить сеть с 1394 адаптером

Можно разработать несколько схем сетевого соединения компьютеров, чтобы все они получали доступ в интернет, используя один единственный аккаунт. Когда речь идет о двух ноутбуках, разумнее всего использовать беспроводной канал связи.

Инструкция

Выберите мобильный компьютер, который будет подключен к интернету через сетевой кабель. Этот ноутбук выполнит функции маршрутизатора при создании локальной сети. Подключите к выбранному мобильному компьютеру кабель провайдера и настройте подключение к интернету. На этом этапе не изменяйте параметры этого соединения.

Проверьте активность адаптера сети Wi-Fi первого мобильного компьютера. Откройте панель управления и выберите подменю «Сеть и интернет». Перейдите в центр управления сетями и общим доступом. Откройте меню «Управление беспроводными сетями». Нажмите кнопку «Добавить» в открывшемся меню. Из предложенных вариантов выберите пункт «Создать сеть компьютер-компьютер» и нажмите кнопку «Далее» в следующем окне.

Заполните все поля появившегося меню. Укажите произвольное имя сети и выберите любой подходящий тип безопасности. Введите пароль и запомните его. Активируйте функцию «Сохранить параметры этой сети», поставив галочку напротив соответствующей надписи. Нажмите кнопку «Далее» и закройте окно программы.

Откройте меню, отображающее список активных . Кликните правой кнопкой мыши по значку подключения к интернету и выберите пункт «Свойства». Откройте меню «Доступ». Активируйте общий доступ к интернету для сетевых компьютеров. В следующем поле укажите созданную вами беспроводную сеть. Сохраните настройки этого меню.

Включите второй ноутбук. Запустите поиск доступных сетей Wi-Fi, предварительно включив адаптер беспроводной связи. Подключитесь к недавно созданной сети. Если после этого второй мобильный компьютер не получил доступ к интернету, то установите для беспроводного адаптера первого ноутбука статический IP-адрес. Введите его значение в поля «Основной шлюз» и «Предпочитаемый DNS-сервер», открыв параметры протокола TCP/IP адаптера второго ноутбука.

Видео по теме

Адаптерами называют устройства и приспособления, совершенно не похожие друг на друга по конструкции. Объединяет их одно: они согласовывают между собой два объекта того или иного рода, не совместимые друг с другом непосредственно.

Люди старшего поколения вспомнят, что адаптерами иногда называют звукосниматели, используемые в проигрывателях виниловых пластинок. В те годы, когда широкое распространение имели граммофоны и патефоны, многие их владельцы хотели слушать пластинки через усилители, не меняя аппараты целиком. Для согласования имеющегося граммофона или патефона с усилителем на него и ставился адаптер. В дальнейшем, когда проигрыватели начали оснащаться пьезоэлектрическими или электромагнитными головками изначально, называть звукосниматели адаптерами почти перестали.По этой же причине адаптерами и сегодня называют звукосниматели для гитар и иных музыкальных инструментов, особенно, тех, в конструкции которых они изначально не предусмотрены. Инструменты, оборудованные ими, называют адаптеризованными.Блоки питания, выполненные в корпусах, похожих на укрупненные сетевые вилки, также называются адаптерами. Они согласуют низковольтные, но подчас сильноточные входы нагрузок с высоким напряжением осветительной сети, потребляя от нее незначительный ток. Каждый, кто знает, что мощность равна произведению силы тока на напряжение, поймет, что закону сохранения энергии это не противоречит.Также адаптерами называют любого рода переходники. Одни из них предназначены для согласования между собой электрических разъемов различной конструкции, другие же используются в составе гидравлических, пневматических, механических и иных систем. Порой это название носят даже крепежные детали.А видеокарта, установленная в вашем компьютере? Вы наверняка слышали, как ее иногда называют видеоадаптером. И это правильно, ведь непосредственно подключить монитор к материнской плате нельзя - только через видеоадаптер. Исключение составляют лишь платы со встроенными видеоподсистемами. Правда, современные видеокарты под это подходят не совсем, поскольку представляют собой отдельные вычислительные системы, порой соперничающие по производительности с компьютерами, в которые установлены.Телефонный адаптер - это электромагнитное устройство, действующее аналогично уже рассмотренному выше адаптеру для музыкального инструмента. Он позволяет согласовывать динамик, расположенный в трубке телефонного аппарата, с диктофоном или слуховым аппаратом. Если же используется аппарат старой конструкции, телефонный адаптер может улавливать переменное магнитное поле не звукоизлучателя, а трансформатора разговорного узла.

Видео по теме

Адаптер - многозначное слово, которым обозначают множество аксессуаров к техническим устройствам. Как пользоваться адаптером, зависит от того, для чего он предназначен.

Инструкция

Сетевой адаптер - блок питания, конструктивно объединенный с сетевой вилкой. Выходное напряжение этого прибора должно соответствовать тому, на которое рассчитана нагрузка, а максимально допустимый выходной ток - не меньше потребляемого нагрузкой. Также обращайте внимание на тип штекера и полярность напряжения на его контактах. Для цилиндрических штекеров полярность часто указана на адаптере и на нагрузке - они должны совпадать. Не включайте тяжелые блоки питания непосредственно в плохо закрепленные розетки, используйте удлинители.

Для установки карты памяти одного формата в устройство, рассчитанное на карты другого формата, используют адаптер, состоящий из двух разъемов, соединенных проводниками. Ничего электронного в нем нет. Сегодня наиболее распространены переходники для установки карт Micro SD в устройства, рассчитанные на полноразмерные SD-карты. Установите карту в переходник, а затем переходник вместе с ней - в устройство, и все будет работать так же, как с полноразмерной SD-картой.

Переходники для сопряжения различных видов разъемов также называют адаптерами. Такой аксессуар пригодится, например, для подключения VGA-монитора к видеокарте с выходом DVI, если на него выведены аналоговые сигналы. Также с помощью соответствующего адаптера можно подключить наушники с 3,5-миллиметровым штекером к устройству, имеющему 6,3-миллиметровое гнездо, или наоборот. Правильно выбирайте такой переходник: для подключения к стереофоническому выходу стереофонических же наушников он должен быть трехконтактным, а для подключения монофонического микрофона к монофоническому входу он может быть как двух-, так и трехконтактным.

Адаптеры для сетевых вилок позволяют включать вилки с толстыми штырями в розетки с отверстиями малого диаметра. Учтите, что многие из них начинают перегреваться при токе более 4 А. Не используйте их совместно с мощными приборами, особенно в течение продолжительного времени. Также помните, что прибор при использовании такого переходника остается незаземленным.

Адаптером также называют плату расширения, устанавливаемую в слот материнской платы. Сегодня практически всю периферию интегрируют в материнскую плату либо выполняют в виде внешних устройств, подключаемых через USB. Исключение составляют видеоадаптеры, и то только мощные. Если значительная производительность графического процессора вам не нужна, используйте видеоадаптер, встроенный в материнскую плату. А если без отдельной видеокарты не обойтись, не забывайте периодически проводить ее профилактику: смазывать вентилятор, чистить радиатор, менять термопасту.

Еще один вид устройств, называемых адаптерами - звукосниматели. Они делятся на гитарные и предназначенные для использования в проигрывателях для виниловых пластинок. В обоих случаях правильно выбирайте вход усилителя для подключения адаптера. Он должен иметь входное сопротивление, близкое к выходному сопротивлению усилителя, и быть рассчитанным на амплитуду, близкую к развиваемой адаптером. Иногда требуется и согласование амплитудно-частотных характеристик (АЧХ). Если подходящего входа на усилителе нет, то амплитуду сигнала требуется либо уменьшить внешним аттенюатором (при избыточной чувствительности входа), либо увеличить при помощи внешнего предварительного усилителя (если чувствительность входа недостаточна).

Обратите внимание

Многие виды адаптеров можно устанавливать и снимать только тогда, когда все устройства обесточены.

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.

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.

адаптеры .

По выполняемым функциям адаптеры можно разделить на две группы:

а) реализующие функции физического и канального уровней;

б) реализующие функции этих и более высоких уровней.

Адаптеры второй группы обладают высокой технической сложностью и стоимостью по сравнению с первой, но позволяют сократить затраты вычислительных ресурсов ЭВМ на организацию сетевого обмена.

Для адаптеров обоих групп общими функциями являются:

Организация приема / передачи данных из / в ЭВМ;

Согласование скорости приема / передачи (буферизация);

Формирование пакетов данных;

Параллельно – последовательное преобразование (конвертирование);

Кодирование – декодирование данных;

Проверка правильности передачи;

Установление соединения с требуемым абонентом сети;

организация собственного обмена данными.

Адаптеры второй группы могут дополнительно выполнять функции маршрутизации и ретрансляции данных, согласование протоколов различных сетей, сегментации данных, сборки данных в сообщения из пакетов, поступающих в произвольном порядке при дейтаграммном способе передачи.

Все эти функции можно разделить на две большие группы. 1 я включает в себя функции сопряжения адаптера с компьютером (магистральные функции ), а 2 я – функции по организации обмена в сети (сетевые функции ).

Функции 1 ой определяются устройством ЭВМ и разновидностью системных интерфейсов (шины ISA, PSI), поэтому они не отличаются большим разнообразием.

Функции 2 ой определяются типом сети и могут быть самыми различными в зависимости от типа сетевого кабеля, метода доступа, топологии сети и т.д. Главное – это метод доступа . В связи с этим каждый конкретный тип адаптера имеет свою внутреннюю структуру и свою программу управления, зашитую в ПЗУ.

Сетевые адаптеры (как и интеллектуальные модемы) функционируют на подуровне УДС канального уровня, т.е. по МАС-протоколам. Эти устройства формируют и обмениваются кадрами.

Для сетей Ethernet EtherLink , NE , для сетей Token Ring – TokenLink , а для сетей Arcnet – сетевые адаптеры NetCard-I (NK-SN406-C), RX-Net .

Существуют интеллектуальные специализированные удаленной загрузки
2. Что представляет собой сетевой адаптер? Зарисуйте и объясните структуру сетевого адаптера.


Для сопряжения ЭВМ ИВС с физической средой передачи данных (т.е. с сетевым кабелем) и согласования различных интерфейсов используются адаптеры .

Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ.

Плата сетевого адаптера принимает параллельные данные от ЭВМ и организует их для последовательной передачи в линию связи. Этот процесс завершается переводом цифровых данных ЭВМ в электрические или оптические сигналы, которые и передаются по сетевым кабелям. Отвечает за это преобразование специальное устройство – трансивер . Эти устройства бывают встроенные в адаптер (для витой пары проводов, тонкого коаксиального кабеля) и внешние (для толстого коаксиального кабеля).

Каждая плата сетевого адаптера имеет свой 6-байтный адрес , зашитый в микросхему, по которому она идентифицируется среди других плат. Этот адрес называется сетевым адресом (физическим адресом узла сети, МАС-адресом). Сетевые адреса определены комитетом IEEE, который выдает каждому производителю сетевых адаптеров свой диапазон МАС-адресов, поэтому эти адреса уникальные .

На уникальность МАС-адреса указывает первый его байт , который устанавливается в «0 », остальные 5 байт задают адрес конкретного сетевого адаптера. В байты 2-3 записывается значение кода , которое выдается каждому производителю аппаратуры (обеспечивающее уникальность адресации адаптеров). Байты 4-6 заполняются производителем (серийный номер сетевой карты ). Если сетевые адаптеры с одинаковыми адресами (изготовленные подпольно) попадут в одну локальную сеть, то будет работать только одно устройство. Ряд моделей адаптеров (в комплекте с драйверами) позволяет задавать МАС-адрес узла произвольно , но в этом случае ответственность за его уникальность ложится на администратора.

Если скорость передачи данных по каналу выше, чем скорость их обработки, то данные помещаются адаптером в буфер. Адрес первой ячейки памяти такого буфера называется базовым адресом памяти адаптера. Часто базовым адресом памяти у платы сетевого адаптера является адрес D8000 .

Объем внутреннего буфера самого простого адаптера равен максимальному размеру передаваемого кадра, определенного протоколом УДС (для сети Ethernet этот размер равен 1,5 Кбайта ). Но, чтобы скорость обмена данными между адаптером и ОЗУ ЭВМ была максимальной и чтобы максимально разгрузить ЦП (особенно для скоростных сетей со скоростью модуляции 100 Мбит/с, 1 Гбит/с ), стараются увеличить размер этого буфера. У современных адаптеров размер внутреннего буфера достигает нескольких Мбайт.

Сетевые адаптеры (как и интеллектуальные модемы) функционируют на подуровне УДС канального уровня, т.е. по МАС-протоколам. Эти устройства формируют и обмениваются кадрами.Для сетей Ethernet в зависимости от типа ЭВМ и используемого сетевого кабеля применяют сетевые адаптеры серии EtherLink , NE , для сетей Token Ring – TokenLink , а для сетей Arcnet – сетевые адаптеры NetCard-I (NK-SN406-C), RX-Net .

Существуют интеллектуальные (программируемые) платы сетевых адаптеров и платы со встроенным модемом. Также используются специализированные платы сетевого адаптера, применяемые для беспроводных сетей, и со специальной микросхемой ПЗУ удаленной загрузки , которая содержит код для загрузки компьютера и для подключения его к сети.