|
|
Глава 3
Платы сетевых адаптеров
|
|
|
Рис. 3.1. Типичная плата сетевого адаптера |
Между каждым компьютером сети и кабелем сети либо иной средой беспроводной передачи сигналов должен быть соответствующий интерфейс для того, чтобы иметь возможность передавать данные другой системе. Наиболее распространенный на сегодня тип сетевого интерфейса — плата адаптера, которая подсоединяется к шине расширения компьютера и сетевому кабелю. Обычно такую плату называют платой сетевого адаптера (NIC, networkinterfacecard) (рис. 3.1). В большинстве случаев сетевой адаптер — это отдельный модуль, который можно вставлять и вынимать из компьютера, но в последнее время в ряде систем сетевые адаптеры интегрируются в материнскую плату. Модемы также являются разновидностью сетевого интерфейса; в этом случае сеть может состоять всего из двух компьютеров, соединенных вместе. Операционная система Windows, например, даже рассматривает модемы как часть своей сетевой архитектуры, во многом напоминающую сетевой адаптер, но с некоторыми различиями в аппаратных возможностях.
Часть II. Сетевое аппаратное обеспечение
функции сетевого адаптера
Плата сетевого адаптера в сочетании с драйвером обеспечивает выполнение функций протоколов Канального уровня, используемых компьютером, подключенным к сети, такой как Ethernet или Token Ring, а также части функций Физического уровня. Помимо этого сетевой адаптер устанавливает связь между протоколом Сетевого уровня, который целиком и полностью реализуется средствами операционной системы, и сетевой средой передачи данных, в большинстве случаев являющейся кабелем, подсоединенным к адаптеру.
Сетевой адаптер и его драйвер осуществляют основные функции, необходимые для доступа компьютера к сети. Процесс пересылки данных состоит из следующих шагов (которые, естественно, при получении пакета располагаются в обратном порядке):
1. Передача данных. Данные, размещенные в оперативной памяти компью тера, передаются сетевому адаптеру через системную шину; при этом применяется одна из следующих технологий: прямой доступ к памяти (DMA, directmemoryaccess), общая память или программируемый, ввод/вывод.
2. Размещение данных в буфере. Скорость, с которой компьютер обрабаты вает информацию, отличается от скорости передачи данных по сети. Как следствие, плата сетевого адаптера содержит буферы памяти, которые ис пользуются для накопления и хранения данных с той целью, чтобы эти данные можно было обрабатывать порциями фиксированного объема. Обычная плата адаптера Ethernet имеет буфер размером 4 Кбайта, поде ленный на части для передачи и приема, по 2 Кбайта каждая. Платы To ken Ring и адаптеры Ethernet высокого класса могут обладать буфером размером 64 Кбайта и более, который может быть разбит на области для приема и передачи произвольным образом.
3. Создание кадра. Сетевой адаптер получает данные, упакованные прото колом Сетевого уровня, и инкапсулирует их в кадр, который включает собственно заголовок Канального уровня и постинформацию. В зависи мости от размера пакета и используемого протокола Канального уровня, адаптеру, возможно, также потребуется поделить данные на сегменты со ответствующего размера для передачи их в сеть. Кадры Ethernet, напри мер, переносят 1500 байт данных, в то время как кадры Token Ring могут содержать сегменты размером до 4500 байт. Для входящего трафика сете вой адаптер считывает информацию в кадры Канального уровня, прове ряет их на наличие ошибок и определяет, должен ли пакет быть передан следующему уровню протокольного стека. Если да, то адаптер удаляет оболочку кадра Канального уровня и передает вложенные данные прото колу Сетевого уровня.
Глава 3. Платы сетевых адаптеров
4 Управление доступом к среде.
Сетевой адаптер также несет ответственность
за арбитраж доступа системы к общей среде передачи данных, что обеспечивается соответствующим механизмом управления
доступом к среде (MAC, mediaaccesscontrol). Нам известно,
что необходимо предотвращать передачу данных по сети несколькими
системами одновременно, так как бесконтрольная передача может
привести к потере данных в результате возникновения коллизии пакетов. Механизм управления доступом к среде — отдельный, наиболее подробно
описываемый в руководствах, элемент
протокола Канального уровня. Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением
коллизий (CSMA/CD, CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection) применяемый
в сетях Ethernet, радикально
отличается от аппарата доступа с передачей маркера, поддерживаемого сетями Token Ring, но
основные функции этих механизмов, в конечном счете, одни и те же. (Для входящего
трафика нет необходимости в использовании механизма управления доступом к
среде.)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
