1. Какие функции выполняет сетевой адаптер? На каком уровне модели osi функционирует данное устройство? Какие разновидности сетевых адаптеров Вы знаете?
Для сопряжения ЭВМ ИВС с физической средой передачи данных (т.е. с сетевым кабелем) и согласования различных интерфейсов используются 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. 1я включает в себя функции сопряжения адаптера с компьютером (магистральные функции), а 2я – функции по организации обмена в сети (сетевые функции).
Функции 1ой определяются устройством ЭВМ и разновидностью системных интерфейсов (шины ISA, PSI), поэтому они не отличаются большим разнообразием.
Функции 2ой 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 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.
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.