Лекция 7. Физические компоненты сетей.

Физические компоненты сетей

В некоторых случаях для соединения компьютеров требуются всего лишь несколько недорогих карт сетевого интерфейса (которые чаше всего сокращенно называются сетевыми адаптерами) и кабель Ethernet. С другой стороны, разработка сети может оказаться настолько сложной, что потребует усилий немалой команды специалистов в области компьютерных сетей с бюджетом, выраженным шестизначным числом.

Сетевые адаптеры

Сетевой адаптер — базовое сетевое устройство, необходимое для подключения компьютера к сети. Существует несколько разновидностей сетевых адаптеров.

Сетевой адаптер называют устройством физического уровня, однако, драйверы сетевых адаптеров (программы, служащие интерфейсом между сетевыми адаптерами и операционными системами компьютеров) работают на канальном уровне модели OSI.

Назначение сетевых адаптеров

Для коммуникации посредством сети всегда нужен какой-либо интерфейс между сетью и компьютером. Если компьютер подключен к удаленной сети с помощью телефонной линии, то роль интерфейса играет модем, выполняющий функции сетевого адаптера при подключении к локальной сети.

Как упоминалось, сетевой адаптер — это базовое сетевое устройство. Оно преобразует параллельные сигналы компьютера в последовательные, передаваемые в сетевой кабель. Нули и единицы данных, сгенерированные компьютером, превращаются сетевым адаптером в электрические или световые импульсы, радиоволны, а также в любой другой сигнал, поступающий на сетевой носитель.

Важной частью сетевого интерфейса является трансивер (transmitter/receiver — приемник/передатчик сигналов). В некоторых сетях (например, в 10Base2 или 10BaseT) трансивер встроен непосредственно в сетевой адаптер. В других типах сетей используется внешний трансивер. Например, в 10 Base5 трансивер подключается к кабелю с помощью разъема AUI (Attachment Unit Interface).

Таким образом, сетевой адаптер отвечает за подготовку данных к передаче их на сетевой носитель, за прием поступающих данных и за управление потоком данных между компьютером и носителем.

Выбор сетевого адаптера

При выборе сетевого адаптера необходимо учесть ряд факторов.

• Архитектура сети. Сетевой адаптер должен быть специально разработан для данной архитектуры. Однако в некоторых случаях с помощью фильтра носителя можно использовать адаптер, разработанный для другой архитектуры. Например, сетевой адаптер Token Ring в сети Ethernet.

• Тип носителя. В Ethernet может использоваться толстый коаксиальный кабель (10Base5), тонкий коаксиальный кабель (10Base2) или витая пара (10BaseT). Разъем сетевого адаптера должен быть совместим с разъемом на кабеле. Это же относится и к волоконно-оптическим и беспроводным сетевым адаптерам. Кабели и беспроводные носители рассматриваются далее в главе.

• Скорость передачи данных. Если концентратор Ethernet рассчитан на 100 Мбит/с, то сетевой адаптер на 10 Мбит/с работать не будет. Однако на рынке существуют компоненты с двойной пропускной способностью (концентраторы и сетевые адаптеры), работающие со скоростью как 10, так и 100 Мбит/с. Аналогично этому, сетевые адаптеры Token Ring на 4 Мбит/с не будут работать в сети с пропускной способностью 16 Мбит/с. Тем не менее сетевой адаптер Token Ring на 16 Мбит/с работает в сети с пропускной способностью 4 Мбит/с, хотя и с меньшей скоростью.

• Тип шины компьютера. Есть ли в компьютере свободный разъем ISA или PCI? Нужен ли специальный переходник для подключения к компьютеру через последовательный порт или через порт SCSI? Если используется портативный компьютер, то необходим интерфейс PCMCIA.

Типы шин персонального компьютера

Шина компьютера — это путь передачи сигналов на системной плате. Физически шина представляет собой 16 или 32 металлические дорожки на плате, к которым подключены процессор, память, дисководы и другие устройства компьютера. Каждое устройство подает сигналы на шину или принимает сигналы от нее. Существует несколько различных типов шин, на которые рассчитаны сетевые адаптеры.

• ISA (Industry Standard Architecture). Предоставляет для сетевого адаптера 16- разрядное гнездо. Пластмасса гнезда обычно черного цвета, а само гнездо (фактически два гнезда — одно позади другого) длиннее, чем гнездо PCI.

• EISA (Extended ISA). Трехразрядная архитектура, совместимая с ISA. Большинство современных гнезд, называемых ISA, фактически являются гнездами EISA.

• PCI (Peripheral Component Interconnect). Используемая в современных компьютерах (класса Pentium и выше, а также Macintosh) 32-разрядная шина. Архитектура РС1 поддерживает устройства PnP (Plug and Play). Гнездо на плате, более короткое, чем в ISA/EISA, обычно из бежевой или светлой пластмассы.

• MCA (Micro Channel Architecture). Шина, используемая в компьютерах IBM. Может быть как 16-, так и 32-разрядной. В настоящее время почти не используется.

• PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association, другое название — pc Card). Шина ввода-вывода для устройств с размерами и формой кредитной карточки. Обычно используется в портативных компьютерах. Выпускаются также адаптеры PC Card для настольных компьютеров.

Существуют также сетевые адаптеры, подключаемые посредством шины SCSI. Есть несколько типов сетевых адаптеров для шины USB (Universal Serial Bus — универсальная последовательная шина), однако они встречаются редко. Системные платы некоторых компьютеров содержат встроенный сетевой адаптер.

• Операционная система. К сетевому адаптеру должен прилагаться драйвер, предназначенный для используемой операционной системы. Если используется одна из операционных систем Windows, то нужно обратиться к списку совместимого оборудования (Hardware Compatibility List — HCL), предоставляемому компанией Microsoft на Web-узле по адресу: www.microsoft.com. В списке HCL следует найти сетевые адаптеры, которые были протестированы в данной операционной системе и гарантированно в ней работают.