Затронем такую тему, как сетевая карта нашего компьютера. Начнем с того, что сетевые карты бывают разные и могут отличаться, как по спектру решаемых задач, так и по форм-фактору (внешнему виду). Сетевую плату также часто называют (эзернет (Ethernet) контроллером, сетевым или NIC (Network Interface Card) адаптером).
Прежде всего давайте разделим сетевые карты на две большие группы:
- Внешние сетевые карты
- Встроенные или интегрированные (onboard)
Начнем - с внешних. Из самого названия следует, что сетевые карты данного типа устанавливаются в компьютера дополнительно (отдельной платой расширения) или же, как другое внешнее устройство.
Для начала поговорим о PCI сетевых картах. Аббревиатура расшифровывается как (Peripheral Component Interconnect) - взаимосвязь периферийных компонентов или - шина ввода-вывода для подключения периферийных устройств к . Называются эти карты так по той причине, что устанавливаются в один из PCI слотов (разъемов). Вот в такие, собственно:
Сам по себе PCI интерфейс обладает пиковой пропускной способностью для 32-разрядного варианта, работающего на частоте 33,33 МГц в 133 Мбайт/с, потребляемое напряжение разъема 3,3 или 5V. Служит для установки в компьютер дополнительных плат расширения (старых видеокарт, модемов, сетевых адаптеров, TV тюнеров различных плат видеозахвата и конвертации видео и т.д).
Итак, какие же сетевые карты туда устанавливаются? А вот такие, самые обычные долларов за пять-шесть:
Бывают адаптеры и другой разновидности - Wi-Fi (для организации беспроводных сетей).
Как видите, интерфейс подключения один (PCI), а принцип работы - разный.
Сейчас, в связи с постепенным "отмиранием" данного интерфейса выпускаются сетевые карты форм фактора «Pci Express 1X».
Это что касается внешних сетевых карт. Есть еще встроенные (интегрированные в материнскую плату) карты. Определить наличие встроенной сетевой можно посмотрев на тыльную стенку системного блока.
Здесь мы визуально можем наблюдать выход интегрированной сетевой карты. Рядом с разъёмом для витой пары устанавливают один или несколько информационных светодиодов, по которым можно сориентироваться о наличии подключения и общей активности сети.
К слову, по этим светодиодам можно косвенно составить представление относительно работоспособности устройства. Поясню свою мысль: когда компьютер включен и сетевой кабель (витая пара) подключен к карте светодиод на ней мигает, что называется, - в такт с приемом (передачей) информационных пакетов данных адаптером в сеть.
При нерабочем сетевом адаптере поведение индикаторов может быть следующее:
- Не один из светодиодов не светится вообще
- Светодиод постоянно "горит" (не мигая)
- Индикатор мигает, но абсолютно однообразно. Период и амплитуда этого "мигания" одинаковы на протяжении всего времени
Так что - примечайте подобные моменты. В деталях - наше все! :)
По маркировке видим, что это - микросхема RTL (от фирмы Realtek) под номером 8211BL.
Примечани е: встроенные решения, к сожалению, не отличаются надежностью. В нашей организации, к примеру, выходы из строя интегрированных сетевых карт случаются регулярно. Не могу сказать, что часто, но - стабильно. К слову, у моего (купленного пол года назад) рабочего компьютера буквально на днях сгорела сетевая карта, что лишний раз укрепило мое мнение о ненадежности интегрированных компонентов. Пришлось поставить внешнюю.
Хочу, чтобы Вы внимательно присмотрелись к следующему фото:
Здесь мы заглядываем внутрь разъема сетевой карты. Замечаете разницу? В одном разъеме (на фото - справа) четыре контактных площадки, а в другом (слева) - восемь. Причем обе карты рассчитаны на скорость передачи по сети в 100 мегабит в секунду.
В чем же здесь подвох? А он, по любому, здесь присутствует:) Давайте с Вами вспомним как выглядит сам кабель "витая пара", с помощью которого мы прокладывали сети в одном из наших бесплатных уроков.
По правильному он называется UTP кабель (Unshielded Twisted Pair - неэкранированная витая пара). То что она - витая (перекрученная) мы прекрасно видим из фото выше. Отдельные ее проводники обвиты друг с другом для улучшения помехозащищенности всего кабеля в целом.
Обозначение "неэкранированная" подразумевает, что поверх жилок отсутствует дополнительный защитный экран (оплетка) из фольги или металла. Опять же - для лучшей защищенности кабеля. А "пара" потому, что проводники в кабеле скручены попарно и - по цветам (бело-оранжевый - оранжевый, бело-зеленый - зеленый, бело-коричневый - коричневый, бело-синий - синий).
Теперь - самое важное : для обеспечения передачи данных по сети со скоростью 100 мегабит в секунду не нужно задействовать все четыре пары (восемь проводников-жилок), достаточно двух пар (четыре жилы)! Причем используются строго определенные их номера: первый , второй , третий и шестой проводок.
Непосредственно со стороны разъема «RJ-45» это выглядит вот так:
Согласно изложенному выше, для обеспечения скорости в 100 мегабит у нас используются "жилки" под номером 1, 2, 3 и 6. Смотрим на рисунок выше. Это - две пары: оранжевая и зеленая.
Примечание: Естественно то, какие именно жилки использовать при заделке кабеля решать только нам самим. Главное помните, что это должны быть 1-ой, 2-ой, 3-ий и 6-ой проводник (для сетей со скоростью передачи в 100 мегабит/с).
А сейчас еще раз посмотрите на фото, на котором крупно изображены разъемы сетевых карт компьютера. На правом изображении присутствуют всего четыре контактные площадки: первая, вторая, третья, следующие две - пропущены и дальше... какая? Правильно - шестая! :)
Когда же используются все восемь площадок? В сетях со скоростью передачи в один гибабит в секунду (и выше). Вот там все проводники сетевого кабеля используются на полную катушку:)
Так, что-то мы с Вами (вернее я один:)) "урулил" в сторону от главной темы. Какие же еще бывают сетевые карты? Давайте рассмотрим внешний адаптер для ноутбука на основе стандарта PCMCIA. Это - внешняя плата расширения, которая вставляется в соответствующий слот.
Расшифровывается «PCMCIA» как Personal Computer Memory Card International Association (международная ассоциация компьютерных карт памяти). Изначально стандарт разрабатывался для карт расширения памяти. Через некоторое время спецификация была расширена и стало возможным использование «PCMCIA» для подключения различных периферийных устройств. Как правило, через него подключают сетевые карты, модемы или же жёсткие диски.
Представьте неприятную картину: у Вашего ноутбука (три раза "тьфу" его налево) вышла из строя встроенная в него карта. Что делать? Решение - на фото ниже:
Есть, правда, и другие решения, которые подходят уже не только для мобильных компьютеров, но и для стационарных. Это - USB сетевые карты.
Они могут быть выполнены по разному, но принцип их работы от этого не меняется. Вот, к примеру, два таких устройства на фото ниже:
Или даже вот так, больше похоже на флеш накопитель:)
На этом собрался было закончить статью, но... передумал! :) Хотел еще рассказать Вам о такой разновидности внешних сетевых карт, как серверные сетевые карты, которые используются в высокопроизводительных системах и имеют более продвинутые (по сравнению с обычными адаптерами) возможности по работе с сетью.
Как правило, они имеют стандартный интерфейс подключения - PCI (или его расширенную версию - PCI-X). Вот, к примеру, серверная сетевая карта «D-Link DFE-580TX ».
Как видите, это, по сути - четыре сетевых адаптера, объединенные в одном физическом устройстве. Каждый из четырех сетевых портов (карт) имеет свой собственный MAC адрес (уникальный 12-ти значный физический идентификатор любой карты или другого сетевого устройства). В то же время, всей группе портов можно присвоить один логический идентификатор (IP адрес). Для операционной системы группа таких карт выглядит, как одна виртуальная карта.
Примечание : MAC (Media Access Control - управление доступом к среде) адрес также часто называют физическим или аппаратным адресом (Hardware Address). Например: MAC адрес моего сетевого адаптера на работе равен 00-1B-11-B3-C8-82. В сети не может быть двух одинаковых аппаратных адресов. Узнать его можно, введя в командной строке: ipconfig /all или такой замечательной командой, использующей одноименную утилиту, как getmac . Getmac в очень удобной и наглядной форме покажет Вам все MAC адреса всех сетевых устройств, установленных в компьютере.
Продолжим. Объединение нескольких карт в одну становится возможным при использовании технологии «Port Aggregation» (агрегирование или - объединение портов). Объединение портов означает объединение нескольких сегментов сети в один, обладающий большей производительностью. Когда несколько сетевых портов образуют один виртуальный, то его пропускная способность (теоретически) приравнивается к производительности отдельного порта, умноженную на их количество.
Серверные сетевые карты могут работать в двух основных режимах. Давайте рассмотрим их подробнее. С помощью программного обеспечения, идущего в комплекте с картами такого класса, можно сконфигурировать каждый порт как "активный" (режим балансировки нагрузки - load balancing) или зарезервировать любые порты для обеспечения отказоустойчивости (режим восстановления).
Режим разделения (распределения) нагрузки сети равномерно пропускает сетевой трафик (поток данных) через активные сегменты, снижая общую нагрузку на адаптер, а режим восстановления (в случае физического обрыва связи) обеспечивает бесперебойную связь между сетевой картой и сетью.
Чем же еще хороша серверная сетевая карта компьютера? В зависимости от своей "навернутости" :) она может реализовывать вычислительные функции (подсчёт и генерацию контрольных сумм кадров данных, передающихся по сети) аппаратно, не нагружая дополнительно .
На таких адаптерах устанавливаются специализированные БИС (Большие Интегральные Схемы), которые берут на себя значительную часть работы (обнаружение столкновений, сборка-разборка пакетов данных, проверка контрольных сумм кадров и повторная передача испорченных пакетов). Таким образом, как мы уже говорили, снимается значительная часть нагрузки с процессора, которому в серверной системе и без того есть чем заняться:)
Более того, на дорогие серверные сетевые карты устанавливают собственный процессор. Подобные карты показывают очень хорошие показатели в работе, поскольку могут эффективно справляться даже с большой нагрузкой. Наличие собственного процессора позволяет устанавливать на них до одного мегабайта . А это уже переводит эти изделия из разряда просто сетевых карт в разряд коммуникационных сетевых процессоров.
Также нельзя не отметить такую полезную функцию, как самовосстанавливающиеся драйвера подобных устройств. Что это такое? К примеру, после сбоя в сети адаптер может самостоятельно принять решение о перезапуске драйвера сетевой карты, включить проверку целостности сетевого соединения или даже принудительно отключить вышедший из строя порт.
Сетевая карта компьютера (Ethernet-адаптер, Network-adapter) нужна для того, чтобы принимать интернет-сигнал. Бывает встроенной в материнскую плату и съемной. Знание марки сетевой карты необходимо для ее замены или установки драйверов. Где найти сетевую плату компьютера, мы расскажем в этой статье.
Самый простой способ узнать интернет-адаптер и не навредить компьютеру – через Диспетчер устройств. Войти в него можно разными способами. Первым рассмотрим самый быстрый. Итак, кликните дважды по значку «Компьютер» на рабочем столе или зайдите через меню «Пуск» в этот же раздел. Открылось окошко с жесткими дисками. Сейчас они нас не интересуют. Поднимаем взгляд вверх по экрану к синей полоске. Видим кнопки, среди которых «Свойства системы», нажимаем ее. Появилось окно сведений о системе, изучив которое, узнаете об основных характеристиках вашего компьютера. А теперь щелкаем по клавише «Диспетчер устройств», расположенной в левом верхнем углу. Открылось заветное окно, где можно посмотреть все запчасти компьютера.
Для начала стоит знать, что сетевых адаптеров 2 вида, встроенный и дискретный (идущий отдельным модулем). Преимуществом таковых – независимость от материнской платы, что позволяет не тратить лишние деньги в случае починки компьютера.
Как рекомендуют некоторые пользователи, чтобы купить хороший адаптер, достаточно взять известный бренд, на малоизвестные даже не стоит обращать внимания. Но все же несколько подвохов найдется, из-за которых покупка окажется напрасной. О таких расскажем далее.
Что такое сетевой адаптер или сетевой контроллер?
Сетевой адаптер – дополнительно устройство, при помощи которого компьютеры организовывают высокоскоростной проводной канал в интернет. Как и устройства, адаптер работает под управлением драйвера ОС, что позволяет настраивать функции.
В наше время каждый компьютер или ноутбук оснащен встроенным адаптером, что позволяет не выбирать эти устройства по отдельности, если вы хотите подобрать компьютер.
Также существуют беспроводные адаптеры или WiFi-адаптеры, специально сделанные для принятия беспроводного сигнала роутера или любого устройства транслирующего интернет. Такие устройства подключаются в USB или PCI. При этом, имеют существенные ограничения в пропускной способности. По крайней мере это справедливо для старого интерфейса USB 2.0 — его ограничение 12 Mbit/s. Поэтому рассматривать выбор USB-сетевого адаптера стоит только в самом крайнем случае, когда больше не остается никаких вариантов организовать подключение к сети.
Для тех, кто не желает вникать во все нюансы и особенности, и изучать характеристики устройств, мы подготовили рейтинги популярных сетевых карт на основе отзывов пользователей.
Но мы все же рекомендуем ознакомиться со статьей, чтобы сформировать собственное мнение и выбирать устройства, основываясь на необходимых вам параметрах.
PCI сетевые адаптеры для настольных компьютеров
USB-ethernet адаптеры для ноутбуков
Основные характеристики сетевых карт
Сетевые карты характеризуются следующими свойствами:
Какие бывают сетевые карты по способу подключения?
- 1. PCI
- Распространенный тип сетевой карты, стандартны для большинства компьютеров. Сами по себе надежны и лучше встроенных карт.
- Аббревиатура расшифровывается как (PeripheralComponentInterconnect), или на русском: взаимосвязь периферийных компонентов.
Подключаются напрямую к материнской плате.
Скорость работы сетевых адаптеров
Скорость интернета не до конца зависит от предоставленной вам провайдером. Важно, какой у вас сетевой адаптер и как подключено устройство к интернету.
Так, если у вас интернет подключен напрямую через витую пару, то в настройках по умолчанию стоит скорость 10 Мбит/сек.
Если вы провели себе интернет с большой скоростью, а компьютер у вас старый и вы не приобрели себе внешний сетевой адаптер, то можно заметить стандартные 10 Мбит/сек. Чтобы не омрачить себе настроение и не платить большие деньги за не быстрый интернет, нужно в настройках к сетевому подключению настроить скорость, но для начала придется купить сетевой адаптер с хорошей пропускной способностью т. к. старый встроенный возможно не предназначен для таких скоростей.
Какую сетевую карту выбирать для ноутбука?
Отметим, что лучше не выбирать встраиваемую сетевую карту для ноутбука, если не разбираетесь в этом. Для ноутбука выбрать такую сложнее из-за особенностей портативных разъемов. В этом случае проще отдать ноут знающим людям, которые вам все сделают.
Если вам не хочется тратить деньги на ремонт или искать хорошего мастера, то как вариант используйте USBкарту. Как понятно из названия, подключите к USBразъему, подсоединить к карте витую пару, настроить и готово! Но загвоздка в том, что тогда ноутбук никак нельзя подключить к WiFI.
Какую сетевую карту выбрать для компьютера?
При выборе карт стоит помнить пару вещей:
- Не покупать малоизвестные бренды. Если вам нет разницы до производителя или характеристик, достаточно приобрести продукт известной фирмы, тогда шанс прогадать с покупкой минимален;
- Проверить совместимость с PCI-шиной. Узнайте, по какой схеме выполнено устройство компьютера. И важно знать, какие существуют варианты подключения, иначе случиться так, что карта окажется несовместима с шиной.
В остальном различий нет. Главное знать, что PCIкарта имеет преимущество, перед встроенной, в силу того, что из-за поломки последней придется повозиться, к тому же неисправность нанесет урон материнской плате. С PCIтакого не случится, она примет удар на себя и замена обойдется без труда.
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)
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.
- 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 карты это внешнее устройство и системный блок компьютера устанавливаются в качестве дополнительного расширения. В общем, это и отражено в самом названии. В начале разговора следует упомянуть сетевые карты PCI. Так обозначается взаимосвязь периферийных компонентов. Peripheral Component Interconnect значит, шина ввода-вывода данных. Периферийные устройства, подключенные к материнской плате, и используют эту шину. Подключаются эти карты с помощью разъема PCI. Они хорошо видны на фотографии ниже.
Интересен этот интерфейс PCI тем, что его пропускная способность пиковая. Он соответствует 32-разрядному варианту, который работает на частоте превышающей 33 МГц и со скоростью 133 Мбайт/секунду. Напряжение при этом используется до 5 V. PCI используют для подключения плат расширения, например, модема, плат видеозахвата, сетевых адаптеров и многого другого.
Но, что именно туда можно установить? Адаптеры, стоимостью примерно пять или шесть долларов.
Другие адаптеры могут организовать беспроводную сеть – WI-FI.
То есть, к одному и тому же интерфейсу можно подключить устройства, выполняющие разные функции.
Но постепенно популярность среди разработчиков этого интерфейса пропадает, и сетевые карты также модернизируются. Теперь сетевые карты имеют форм фактор Pci Express 1X.
Но сетевые карты есть еще и встроенные. Они интегрируются в материнскую плату. Если на тыльной стороне системного блока есть отверстие, выделенное на картинке красной линией, то встроенная сетевая карта у вас есть.
Это и есть выход сетевой карты и визуально мы можем убедиться в ее наличии.
Сигнальные огоньки
Обычно рядом есть информационные светодиоды. Они находятся около разъема для витой пары. Эти диоды так же говорят о том, есть ли сеть и есть ли подключение к ней.
Кроме того, эти же диоды могут сигнализировать о рабочем состоянии устройства. То есть, если та самая витая пара или сетевой кабель подключен то светодиод будет мигать, и мигает он ритмично, точно так же как поступают информационные пакеты данных.
Если сетевой адаптер не работает, то индикаторы могут показывать другие сигналы. Например,
- светодиод не мигает, при этом горит постоянно,
- мигает, но ритм однообразный,
- не светится вообще.
Об этом нужно знать, чтобы наблюдать и вовремя заметить неполадки. Не только жизнь состоит из мелочей, но и работа компьютера.
Давайте посмотрим, как выглядит встроенная сетевая карта при вскрытой крышке корпуса. Находим знакомый разъем и недалеко от него чип. Он на материнской плате распаянный и он-то и осуществляет функцию сетевого адаптера.
Надо сказать, что интегрированные сетевые карты надежным устройством не являются. Очень часто они выходят из строя. И происходит это с завидной регулярностью даже на новых компьютерах. Поэтому, все внимание переключается на внешнюю сетевую карту.
Рассмотрим разъемы
А вот и новый снимок внизу. Посмотрите внимательно, это разъем сетевой карты. Разницу видно?
А разница заключается в том, что с одной стороны контактных площадок восемь, а с другой только четыре. Но и та и другая карта способны иметь скорость передачи данных сто мегабит/секунду.
Но как так? Здесь что-то не так
Тогда взглянем на витую пару, о которой так много раз мы упоминали. Это кабель и с его помощью сеть мы уже когда-то прокладывали.
Если выражаться грамотно, то это кабель UTP. С английского Unshielded Twisted Pair переводится как неэкранированная витая пара. Витая, значит, перекрученная. На фотографии это хорошо видно. Перекручивание проводников позволяет добиться защиты от помех во всем кабеле.
Жилки не имеют никакой дополнительной оплетки, и потому появилось слово «неэкранированная». И это делает кабель лучше защищенным. Все проводники, входящие в состав кабеля, скручены по два, потому и идет речь о паре. Все пары различаются по цвету. Здесь есть бело-зеленый - зеленый, бело-оранжевый - оранжевый, бело-синий – синий, бело-коричневый - коричневый.
Но эти пары, количеством четыре, при передачи данных при скорости 100 мегабит/секунду не используются сразу и все. Как вы догадались, число восемь тут и появляется. Но для названой скорости хватает и двух пар, то есть четырех жилок. Но вот какой проводок будет использоваться, строго определено. Это проводки под номерами 1,2,3 и 6.
Вот как эти проводки выглядят в разъеме «RJ-45».
Названные цифры соответствуют парам зеленой и оранжевой. Конечно, цвет здесь играет только символическую роль. Если под номерами 1,2, 3 и 6 у вас будет другой цвет, значит, так тому и быть. Но порядок нужно выдерживать строго, тогда и скорость будет соответствовать 100 мегабит/секунду.
Теперь еще раз посмотрите на разъемы сетевых карт. Это фото вверху. Там, где площадок всего четыре, посмотрите какие они. Вы легко догадаетесь, что это первая, вторая, третья и шестая площадки.
Но тогда напрашивается вопрос, зачем проводков восемь и когда их использовать можно все? Ответ: они будут использоваться при скорости передачи данных в один гигабайт/секунду. И при более высоких показателях используются все восемь проводков.
Но вернемся к сетевой карте. Мы уже говорили, какими они бывают, но поговорим еще.
Итак, какие есть сетевые карты
Например, возьмем сетевую карту для ноутбука. Ее стандарт PCMCIA. Поскольку плата эта внешняя подключать будем в специальный разъем. Стандарт PCMCIA или Personal Computer Memory Card International Association переводится как международная ассоциация карт для компьютера. Сначала им пользовались при производстве карт расширения. Теперь же можно подключать и другие периферийные устройства, например, сетевые карты, жесткие диски или модемы.
Заменители встроенной карты
Если в ноутбуке внезапно выходит из строя встроенная карта, то не нужно кусать локти, ниже на фото вы видите прекрасное решение проблемы.
Или вот такое решение, это устройство уже будет полезно не только для ноутбука, но и для стационарного ПК.
Называются эти устройства «сетевые карты USB». Несмотря на решение внешнего дизайна, их суть в целом не меняется. Другие примеры устройств можно увидеть ниже.
Прощаться рано
Можно было бы на этом и закончить. Но, нет. Ведь внешние сетевые карты так разнообразны, что об этом стоит еще поговорить.
Есть такая разновидность сетевой карты как серверная. Использовать ее могут только в системах продвинутых и высокопроизводительных. Конечно, сравниваем с обычным сетевым адаптером. Интерфейс они все-таки имеют стандартный. Это расширенный PCI-X или обычный PCI.
На картинке ниже пример серверной сетевой карты.
Хорошо видно, что сетевых адаптеров здесь четыре. Но все они находятся в одной устройстве. И каждый разъем обладает своим двенадцатизначным идентификатором, то есть МАС адресом. Хотя IP адрес для всей группы адаптеров может быть присвоен один. А операционная система воспринимает эту группу карт как единое целое.
Что такое МАС адрес? Это, Media Access Control - переводится как управление допуском к среде. Адрес всегда уникален и двух одинаковых адресов, конечно, не может быть.
Объединение портов дело не простое, и возможно оно благодаря технологии Port Aggregation. Название и обозначает объединение. И это значит, что несколько сегментов сети могут быть объединены в один. Так возрастает производительность. Ну и соответственно, когда все сетевые поты объединяются в один, то речь уже идет о производительности одного, то есть единого порта. И мощность его равна числу умноженному на количество этих портов.
Для работы серверных сетевых карт предусмотрены два режима. С ними сейчас и познакомимся. К каждой карте в комплекте идет программное обеспечение. С его помощью каждый из присутствующих портов можно сделать активным или резервным.
Есть еще режим, когда сетевой трафик распределяется на активные сегменты равномерно. Это режим распределения и он позволяет снижать на адаптер общую нагрузку. При режиме восстановления, когда связь внезапно исчезает, она восстанавливает. То есть режим обеспечивает бесперебойность связи между сетью и картой.
Удобно ли пользоваться серверной картой на компьютере?
Все зависит от того, насколько сложен ваш ПК. Если «наворотов» очень много, тогда, чтобы не загружать центральный процессор, серверная карта может взять на себя часть функций, например, вести подсчет сумм кадров данных. Эти данные передаются по сети. Так же она может и генерировать данные.
