Placă de rețea (în mediul englezesc NIC - controler de interfață de rețea engleză ), cunoscută și sub denumirea de placă de rețea , adaptor de rețea (în terminologia Intel [1] ), adaptor Ethernet - după numele tehnologiei - un dispozitiv suplimentar care permite computer pentru a interacționa cu rețelele altor dispozitive . În prezent, în computerele personale și laptop-uri, controlerul și componentele care îndeplinesc funcțiile unei plăci de rețea sunt adesea integrate în plăcile de bază pentru comoditate, inclusiv unificarea driverului și reducerea costului întregului computer în ansamblu.
Conform implementării constructive, plăcile de rețea sunt împărțite în:
Pe plăcile de rețea de 10 Mbit, sunt utilizate 4 tipuri de conectori pentru a se conecta la rețeaua locală:
Acești conectori pot fi prezenți în diferite combinații, dar la un moment dat doar unul dintre ei funcționează.
Pe plăcile de 100 de megabiți este instalat fie un conector cu perechi răsucite ( 8P8C , numit eronat RJ-45 [3] ), fie un conector optic ( SC , ST , MIC [4] ).
Lângă conectorul perechii răsucite sunt instalate unul sau mai multe LED-uri de informații care indică prezența unei conexiuni și transferul de informații.
Una dintre primele plăci de rețea mainstream a fost seria Novell NE1000 / NE2000 cu un conector BNC .
Când configurați un adaptor de rețea, pot fi disponibile următoarele opțiuni:
În funcție de puterea și complexitatea plăcii de rețea, aceasta poate implementa funcții de calcul (în principal calculul și generarea de sume de verificare a cadrelor ) în hardware sau software ( de către un driver de card de rețea folosind un procesor central).
Plăcile de rețea de server pot fi furnizate cu doi (sau mai mulți) conectori de rețea. Unele NIC-uri (încorporate în placa de bază) oferă și funcționalitate firewall (cum ar fi nForce ).
Adaptorul de rețea (Network Interface Card (sau Controller), NIC), împreună cu driverul său, implementează al doilea strat de legătură al modelului de sisteme deschise ( OSI ) în nodul final al rețelei - computerul. Mai exact, într-un sistem de operare în rețea, perechea adaptor/driver îndeplinește doar funcțiile straturilor fizice și MAC , în timp ce stratul LLC este de obicei implementat de un modul de sistem de operare care este comun tuturor driverelor și adaptoarelor de rețea. De fapt, așa ar trebui să fie în conformitate cu modelul de stivă de protocol IEEE 802. De exemplu, în Windows NT , nivelul LLC este implementat în modulul NDIS , care este comun tuturor driverelor adaptoarelor de rețea, indiferent de tehnologia driverului suporturi.
Adaptorul de rețea, împreună cu driverul, efectuează două operațiuni: transmiterea și recepția unui cadru. Transferul unui cadru de la un computer la un cablu constă în următorii pași (unii pot lipsi, în funcție de metodele de codificare utilizate):
Recepția unui cadru de la un cablu la un computer include următorii pași:
Distribuția responsabilităților între adaptorul de rețea și driverul acestuia nu este definită de standarde, astfel încât fiecare producător decide singur această problemă. De obicei, adaptoarele de rețea sunt împărțite în adaptoare pentru computerele client și adaptoare pentru servere.
În adaptoarele pentru computerele client, o mare parte a muncii este descărcată către driver, făcând astfel adaptorul mai simplu și mai ieftin. Dezavantajul acestei abordări este gradul ridicat de încărcare a procesorului central al computerului cu lucrări de rutină la transferul cadrelor din memoria RAM a computerului în rețea. Procesorul central este forțat să facă această muncă în loc să efectueze sarcini de aplicație utilizator.
Prin urmare, adaptoarele concepute pentru servere au de obicei propriile procesoare, care fac cea mai mare parte a muncii de transfer de cadre din RAM în rețea și invers. Un exemplu de astfel de adaptor este adaptorul de rețea SMC EtherPower cu procesor Intel i960 integrat.
În funcție de protocolul implementat de adaptor, adaptoarele sunt împărțite în adaptoare Ethernet, adaptoare Token Ring , adaptoare FDDI etc. hub, multe adaptoare Ethernet acceptă astăzi două viteze și au prefixul 10/100 în numele lor. Unii producători numesc această proprietate detecție automată.
Adaptorul de rețea trebuie configurat înainte de a fi instalat pe computer. Când configurați un adaptor, specificați de obicei numărul IRQ utilizat de adaptor, numărul canalului DMA (dacă adaptorul acceptă modul DMA) și adresa de bază a porturilor I/O.
Dacă adaptorul de rețea, hardware-ul computerului și sistemul de operare acceptă standardul Plug-and-Play , atunci adaptorul și driverul acestuia sunt configurate automat. În caz contrar, mai întâi trebuie să configurați adaptorul de rețea și apoi să repetați setările de configurare ale acestuia pentru driver. În general, detaliile procedurii de configurare a unui adaptor de rețea și a driverului acestuia depind în mare măsură de producătorul adaptorului, precum și de capacitățile magistralei pentru care este proiectat adaptorul.
Dacă adaptorul de rețea nu funcționează corect, poate apărea o clătire a portului său .
Ca exemplu de clasificare a adaptoarelor, folosim abordarea 3Com . 3Com consideră că adaptoarele de rețea Ethernet au trecut prin 5 generații în dezvoltarea lor.
Adaptoarele din prima generație au fost realizate pe circuite logice discrete, drept urmare aveau o fiabilitate scăzută. Aveau memorie tampon pentru un singur cadru, ceea ce a dus la o performanță slabă a adaptorului, deoarece toate cadrele erau transmise de la computer la rețea sau de la rețea la computer secvenţial. În plus, configurarea adaptorului de prima generație s-a făcut manual, folosind jumperi. Fiecare tip de adaptor folosea propriul driver , iar interfața dintre driver și sistemul de operare al rețelei nu a fost standardizată.
Adaptoarele de rețea din a doua generație au început să folosească metoda de buffering cu mai multe cadre pentru a îmbunătăți performanța. În acest caz, următorul cadru este încărcat din memoria computerului în tamponul adaptorului simultan cu transferul cadrului anterior în rețea. În modul de recepție, după ce adaptorul a primit complet un cadru, poate începe să transmită acest cadru din buffer în memoria computerului, în același timp cu primirea unui alt cadru din rețea.
Adaptoarele de rețea din a doua generație folosesc cipuri foarte integrate, ceea ce îmbunătățește fiabilitatea adaptoarelor. În plus, driverele pentru aceste adaptoare se bazează pe specificații standard. Adaptoarele din a doua generație sunt livrate de obicei cu drivere care funcționează atât în standardul NDIS (Network Driver Interface Specification) dezvoltat de 3Com și Microsoft și aprobat de IBM , cât și în standardul ODI (Open Driver Interface Specification) dezvoltat de Novell .
Adaptoarele de rețea din a treia generație (3Com include adaptoarele sale din familia EtherLink III printre acestea) implementează o schemă de procesare a cadrelor pipeline. Constă în faptul că procesele de primire a unui cadru din RAM-ul computerului și transmitere în rețea sunt combinate în timp. Astfel, după primirea primilor câțiva octeți ai cadrului, începe transmiterea acestora. Acest lucru îmbunătățește semnificativ (cu 25-55%) performanța lanțului " RAM - adaptor - canal fizic - adaptor - RAM ". O astfel de schemă este foarte sensibilă la pragul de începere a transmisiei, adică la numărul de octeți de cadre care sunt încărcați în tamponul adaptorului înainte de a începe transmisia către rețea. Adaptorul de rețea de a treia generație realizează autoajustarea acestui parametru analizând mediul de lucru, precum și prin metoda de calcul, fără participarea unui administrator de rețea. Autotuning oferă cea mai bună performanță posibilă pentru o anumită combinație de performanță a magistralei interne a computerului, a sistemului său de întrerupere și a sistemului său de acces direct la memorie.
Adaptoarele din a treia generație se bazează pe circuite integrate specifice aplicației ( ASIC ), care îmbunătățesc performanța și fiabilitatea adaptorului, reducând în același timp costul acestuia. 3Com și-a numit tehnologia frame-pipelining Parallel Tasking, iar alte companii au implementat scheme similare în adaptoarele lor. Îmbunătățirea performanței legăturii „adaptor-memorie” este foarte importantă pentru îmbunătățirea performanței rețelei în ansamblu, deoarece performanța unei rute complexe de procesare a cadrelor, inclusiv, de exemplu, hub-uri , switch -uri , routere , legături globale etc. ., este întotdeauna determinată de performanța celui mai lent element pe acest traseu. Prin urmare, dacă adaptorul de rețea al serverului sau al computerului client este lent, niciun comutator rapid nu va putea accelera rețeaua.
Adaptoarele de rețea Fast Ethernet pot fi atribuite celei de-a patra generații. Aceste adaptoare includ în mod necesar ASIC , care îndeplinește funcțiile de nivel MAC (în engleză MAC-PHY ), viteza este dezvoltată până la 1 Gb / s și există, de asemenea, un număr mare de funcții de nivel înalt. Setul de astfel de funcții poate include suport pentru agentul de monitorizare la distanță RMON , schema de prioritizare a cadrelor, funcții de control de la distanță a computerului etc. În versiunile de server ale adaptoarelor, este aproape necesar să existe un procesor puternic care să descarce procesorul central . Un exemplu de adaptor de rețea de a patra generație este adaptorul 3Com Fast EtherLink XL 10/100.
Placi de rețea Gigabit Ethernet lansate din 2006 . De asemenea, sunt produse comutatoare și routere de acasă pentru comunicații gigabit. Suportă protocoale IPv6, TV digitală și multe altele.
Terabit Ethernet este în curs de dezvoltare pentru utilizatorul casnic, dar este folosit de fapt de furnizorii de servicii de internet pentru comunicații.
| hardware de rețea | |
|---|---|
| Strat fizic | |
| Stratul de legătură | |
| stratul de rețea | |
| Alte | |