Network Interface Controller Сетевой адаптер Сетевая карта сетевая плата

Network Interface Controller Сетевой адаптер(Сетевая карта, сетевая плата, Ethernet-адаптер, NIC(card)) - это компьютерное периферийное устройство, устанавливающееся внутрь компьютера на материнскую плату, или может быть сразу интегрированной в неё при производстве, используется для предоставления возможности выхода в интернет или взаимодействия с другими устройствами сети. Персональные компьютеры и рабочие станции, работающие в ЛВС обычно содержат сетевую карту специализирующуюся на технологии передачи данных в ЛВС таких как Ethernet или token ring. Сетевые карты предоставляют выделенное безперебойное подключение к сети.

Виды подключения сетевых карт 1. Интегрированные(встроенные в материнскую плату) 2. Внутренние(ISA, PCI-E) 3. Внешние(LPT, USB, PCMCIA)

ISA

ISA Industry Standard Architecture - Стандарт подключения 8 - или 16 -разрядная шина ввода-вывода. Служит для подключения плат расширения стандарта ISA выполняется в виде 62 -ух или 98 -ми контактных разъёма на материнской плате.

PCI Peripheral component interconnect - шина ввода-вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.

PCI posted write — данные записи немедленно принимаются мостом, и мост сразу отвечает «сделано» , уже после этого пытаясь провести операцию записи на ведомой шине. write combining — несколько запросов на posted write, идущих подряд по адресам, соединяются в мосте в одну «взрывную» транзакцию на ведомой шине. prefetching — используется при транзакциях чтения, означает выборку сразу большого диапазона адресов одной «взрывной» транзакцией в кеш моста, дальнейшие обращения исполняются самим мостом без операций на ведомой шине.

PCI PCI-устройства с точки зрения пользователя самонастраиваемы (Plug and Play). После старта компьютера системное программное обеспечение обследует конфигурационное пространство PCI каждого устройства, подключённого к шине, и распределяет ресурсы. Каждое устройство может затребовать до шести диапазонов в адресном пространстве памяти PCI или в адресном пространстве ввода-вывода PCI. Кроме того, устройства могут иметь ПЗУ, содержащее исполняемый код для процессоров x 86 или PA-RISC, Open Firmware (системное ПО компьютеров на базе SPARC и Power. PC) или драйвер EFI. Настройка прерываний осуществляется также системным программным обеспечением (в отличие от шины ISA, где настройка прерываний осуществлялась переключателями на карте). Запрос на прерывание на шине PCI передаётся с помощью изменения уровня сигнала на одной из линий IRQ, поэтому имеется возможность работы нескольких устройств с одной линией запроса прерывания; обычно системное ПО пытается выделить каждому устройству отдельное прерывание для увеличения производительности.

PCI 2. 0 Первая версия базового стандарта, получившая широкое распространение, использовались как карты, так и слоты с сигнальным напряжением только 5 вольт. Пиковая пропускная способность — 133 Мбайт/с. PCI 2. 1 — 3. 0 Отличались от версии 2. 0 возможностью одновременной работы нескольких шинных задатчиков (англ. busmaster, т. н. конкурентный режим), а также появлением универсальных карт расширения, способных работать как в слотах, использующих напряжение 5 вольт, так и в слотах, использующих 3, 3 вольта (с частотой 33 и 66 МГц соответственно). Пиковая пропускная способность для 33 МГц — 133 Мбайт/с, а для 66 МГц — 266 Мбайт/с. Версия 2. 1 — работа с картами, рассчитанными на напряжение 3, 3 вольта, наличие соответствующих линий питания являлась опциональной. Версия 2. 2 — сделанные в соответствии с этими стандартами карты расширения имеют универсальный ключ разъёма по питанию и способны работать во многих более поздних разновидностях слотов шины PCI, а также, в некоторых случаях, и в слотах версии 2. 1. Версия 2. 3 — несовместима с картами PCI, рассчитанными на использование 5 вольт, несмотря на продолжающееся использование 32 -битных слотов с 5 -вольтовым ключом. Карты расширения имеют универсальный разъём, но не способны работать в 5 -вольтовых слотах ранних версий (до 2. 1 включительно). Версия 3. 0 — завершает переход на карты PCI 3, 3 вольт, карты PCI 5 вольт больше не поддерживаются.

PCMCIA

PCMCIA

Boot. Rom Возможность загрузки системы по сети заложена в виде Boot Rom сетевой карты. Это микросхема энергонезависимой памяти, где хранится код загрузчика. Он выполняет поиск в сети сервера и запрашивает у него IP адрес, а так же путь, где можно получить образ операционной системы. После того, как образ загружен и размещен в оперативной памяти, дальнейшее управление загрузкой передается ему, точно так же, как при работе с обычной загрузочной дискетой или диском. Таким образом, при соответствующей настройке, ПК может работать вообще без жёсткого диска. Загрузка через сеть настраивается в BIOS материнских плат, которые поддерживают данную функцию. У дешёвых сетевых карт Boot. Rom либо отсутствует вообще, либо под него есть разъем, но нет самой микросхемы. Как правило, эта функция в домашних сетях не требуется. Boot. Rom применяется для создания системы терминалов, а так же реализации службы удаленной установки Windows.

Дайверы В паре со своим драйвером сетевые карты реализуют канальный уровень модели открытых систем в компьютере 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). • Прием кадра данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адресной информацией МАС-уровня. • Оформление кадра данных МАС-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). • Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа 4 В/5 В.

Драйверы Прием кадра из кабеля в компьютер включает следующие состоит из: • Прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток. • Выделение сигналов на фоне шума. • 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.

Несколько типичных выводов сообщений из консоли коммутаторов cisco: • Host 0011. 2 fef. 191 c in vlan 159 is flapping between port Gi 2/0/1 and port Gi 1/0/1 • %RTD-1 -ADDR_FLAP: Fast. Ethernet 0/6 relearning 52 addrs per min • %PM-4 -ERR_DISABLE: link-flap error detected on Fa 0/28, putting Fa 0/28 in err-disable state • %PM-4 -ERR_RECOVER: Attempting to recover from link-flap err-disable state on Fa 0/28

Receive Side Scaling (RSS) технология равномерного распределения нагрузки при обработке сетевых пакетов между ядрами процессора, позволяет оптимизировать производительность.

SR-IOV Single Root Input/Output Virtualization(виртуализация ввода-вывода с единым корнем) - технология виртуализации устройств, позволяющая предоставить виртуальным машинам прямой доступ к части аппаратных возможностей устройства.

Классификация сетевых адаптеров 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.

Классификация сетевых адаптеров 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 поколения обычно поставляются с драйверами, работающими как в стандарте NDIS (спецификация интерфейса сетевого драйвера), разработанном фирмами 3 Com и Microsoft и одобренном IBM, так и в стандарте ODI (интерфейс открытого драйвера), разработанном фирмой Novell.

Классификация сетевых адаптеров Третье поколение В сетевых адаптерах третьего поколения (к ним фирма 3 Com относит свои адаптеры семейства Ether. Link 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 3 Com 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 обработки 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 скорость работы сети.

Классификация сетевых адаптеров Четвёртое поколение Выпускаемые сегодня сетевые адаптеры можно отнести к четвертому поколению. В эти адаптеры обязательно входит ASIC, выполняющая функции MAC-уровня (англ. MAC-PHY), скорость развита до 1 Гбит/сек, а также есть большое количество высокоуровневых функций. В набор таких функций может входить поддержка агента удаленного мониторинга RMON, схема приоритизации 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 3 Com Fast Ether. Link XL 10/100.

8 P 8 C 8 Position 8 Contact - ошибочно называемый RJ 45 — общепринятый разъём, используемый в телекоммуникациях, имеет 8 контактов и фиксатор.

BNC-connector Bayonet Neill Concelman — электрический разъем с байонетной фиксацией, служит для подключения коаксиального кабеля c волновым сопротивлением 50 или 75 Ом и диаметром до 8 мм. Потери в таком разъёме обычно не превышают 0, 3 д. Б. Кабели с BNC-разъёмами применяются для соединения радиоэлектронных устройств (генераторов, осциллографов и др. приборов), а также для построения сетей Ethernet стандарта 10 BASE 2. Кабельному разъёму-штеккеру соответствует приборный разъём-гнездо, устанавливаемый на корпусе устройств. Центральная жила и оплётка коаксиального кабеля могут фиксироваться в BNC-разъёмах разной конструкции тремя способами: как пайкой, так и накруткой либо обжимом деталей разъёма на кабеле. По форме BNC-разъёмы бывают прямыми и угловыми.

Optical Fiber Connection ST connector SC connector

Wi-Fi

IEEE 1394 (Firewire) последовательная высокоскоростная шина, предназначенная для обмена цифровой информацией между компьютером и другими электронными устройствами.

Intel Gigabit Ethernet i 350 -F 4 Server Adapter I 350 F 4 PCIe Quad-Port 4 x. LC Gigabit Fiber 1000 BASE-SX Full-Height Retail

Intel® Ethernet Server Adapter I 350 -T 4

Ethernet-сети 10 BASE-T — физический интерфейс Ethernet, позволяющий компьютерам связываться при помощи кабеля типа «витая пара» (twisted pair). Название 10 BASE-T происходит от некоторых свойств физической основы (кабеля). « 10» ссылается на скорость передачи данных в 10 Мбит/с. Слово «BASE» — сокращение от «baseband» signaling (метод передачи данных без модуляции). Это значит, что только один Ethernetсигнал может находиться на линии в конкретный момент времени. Другими словами, не используется мультиплексирование (multiplexing), как в широкополосных каналах. Буква «T» происходит от словосочетания «twisted pair» (витая пара), обозначая используемый тип кабеля.

Ethernet-сети Fast Ethernet — общее название для набора стандартов передачи данных в компьютерных сетях по технологии Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с, в отличие от исходных 10 Мбит/с.

Ethernet-сети

Ethernet-сети

32 bit pci-e

64 bit pci-e Опа