Сетевые функции сетевых адаптеров

Магистральные функции сетевых адаптеров

Сетевые адаптеры

Лекция 10

Тема 4.2. Аппаратура локальных сетей и её функции

Сетевые адаптеры (контроллеры, карты) - самая главная часть аппаратуры локальной сети.

Задача сетевых адаптеров - сопряжение ПК и среды передачи информации с учётом принятых в данной сети правил обмена информацией.

Все функции сетевого адаптера можно разделить на две большие группы.

Первая включает в себя функции сопряжения адаптера с компьютером (магистральные функции).

Вторая - функции по организации обмена в сети (сетевые функции).

Функции первой группы определяются устройством ПК, подключаемого к сети, и не отличаются большим разнообразием.

Функции второй группы определяются типом сети и могут быть самыми различными в зависимости от типа сетевого кабеля, принятого протокола управления, топологии сети и т.д.

Для решения задачи сопряжения с системной магистралью (шиной, каналом) ПК необходимо:

- детальное знание особенностей системной магистрали,

- знание её основных режимов обмена,

- а также знание стандартных методов и приёмов построения различных узлов сопряжения, соответствующих принятому стандарту и не нарушающих работу компьютера.

Сопряжение с компьютером возможно не только через системную магистраль, но и через внешние интерфейсы (например, через параллельный интерфейс Centronics (принтерный порт), или последовательный интерфейс RS-232C.

Но низкая скорость передачи информации по этим интерфейсам не позволяет организовать эффективную работу сетевых адаптеров, для которых очень важна скорость обмена.

Большое распространение среди системных магистралей промышленных компьютеров типа IBM PC получила магистраль ISA.

На неё рассчитаны большое количество плат сетевых адаптеров, выпускаемых серийно.

Магистральные функции различных адаптеров очень похожи, так как жёстко определяются протоколом системной магистрали.

Части адаптеров, которые реализуют эти функции, практически одинаковы или выполняются по очень похожим схемам.

Как правило, все они состоят из одного и того же набора блоков и узлов.

Три основные магистральные функции адаптера:

- электрическое буферирование сигналов магистрали,

- распознавание собственного адреса на магистрали (селекция или дешифрация адреса),

- обработка стробов обмена на магистрали (выработка внутренних управляющих сигналов).

К сетевым относятся те функции адаптеров, которые реализуют принятый в сети протокол обмена.

Часть этих функций может выполняться как аппаратурой адаптера, так и программным обеспечением ПК.

Перенесение их на программные средства позволяет упростить аппаратуру адаптера и существенно увеличить гибкость обмена, правда, ценой замедления работы.

Основные сетевые функции адаптера.

1. Гальваническая развязка компьютера и локальной сети. Эта функция не является обязательной.

При некоторых типах среды передачи (оптоволоконный кабель, радиоканал, инфракрасный канал) развязка не нужна.

2. Преобразование уровней сигналов из логических в сетевые при передаче и из сетевых в логические при приёме.

3. Кодирование сигналов при передаче и декодирование при приёме.

4. Распознавание своего пакета при приёме.

5. Преобразование параллельного кода в последовательный при передаче и последовательного кода в параллельный при приёме.

6. Буферирование передаваемых и принимаемых данных в буферном ОЗУ.

7. Проведение арбитража обмена по сети (контроль состояния сети, разрешение конфликтов и т.д.).

8. Подсчёт контрольной суммы пакета при передаче и при приёме.

Иногда в структуру адаптера вводятся также узлы для самоконтроля, позволяющие проверить его работоспособность даже без подключения к сети.

Первые четыре функции всегда реализуются аппаратно, хотя третья и четвёртая в принципе могут выполняться программно для очень медленных сетей.

Остальные функции также очень часто возлагаются на аппаратуру с целью повышения скорости обмена.

Более того, аппаратурно иногда выполняются и функции более высоких уровней, например, операции по обслуживанию виртуальных каналов.

Но в ряде случаев быстродействие современных ПК позволяет без особого снижения производительности реализовать их программно и упростить аппаратуру адаптера, повысив при этом её надёжность и снизив стоимость и энергопотребление.

Дата добавления: 2014-01-05