Сетевые адаптеры. Их назначение. Основные типы

Сетевые адаптеры включают в себя интерфейс, который состоит из аппаратных и программных средств, причем программные средства называются драйвером (специальные программы, управляющие аппаратными средствами). Сетевой адаптер вместе со своим драйвером (также как и концентратор) реализует второй канальный уровень модели оси в конечном узле сети (в компьютере).

Канальный уровень состоит из двух подуровней:

· Подуровень логической передачи данных (LLC). Он отвечает за передачу кадров (порций данных) между узлами с различной степенью надежности, а также реализует функции интерфейса с прилегающим к нему сетевым уровнем.

· Подуровень управления доступом к среде (MAC). Он обеспечивает корректное совместное использование общей среды, предоставляя ее в соответствии с определенным алгоритмов распоряжение той или иной станции сети.

В сетевой операционной системе пара адаптер/драйвер выполняет только функции физического MAC уровней. Функции LLC уровня реализует модуль операционной системы единый для всех драйверов и сетевых адаптеров.

Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняет две операции: передачу и прием кадра данных.

Передача данных из компьютера в кабель состоит из следующих этапов:

1. Прием кадра данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адресной информацией MAC уровня.

2. Оформление кадров данных MAC уровня, заполнение адресов назначения и источника, а также вычисление контрольной суммы (контрольная совокупность данных по которым определяет правильность передачи информации).

3. Кодирование (данный этап используется не во всех сетевых протоколах).

4. Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом.

Прием кадров из кабеля в компьютер состоит из:

1. приема из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток.

2. выделения сигналов на фоне шума

3. пропускания данных через дискрэмблер на приемном конце, если данные перед отправкой в кабель подвергались скрэмблированию. В результате дискрэмблирования в адаптере восстанавливаются символы кода, посланные передатчиком.

4. проверки контрольной суммы кадра, имеющей два варианта:

a) если она не верна, то кадр отбрасывается, а через межуровневый интерфейс протоколу LLC передается соответствующий код ошибки.

b) если контрольная сумма верна, то из MAC кадра извлекается кадр LLC и передается через межуровневый интерфейс наверх протоколу LLC, затем кадр LLC помещается в буфер оперативной памяти.

Сетевые адаптеры прошли в развитии три поколения:

1. Были выполнены на дискретных логических микросхемах, а значит имели низкую надежность, помять только на один кадр, и следовательно низкую производительность. Задание конфигурации адаптера происходило вручную с помощью перемычек.

2. Стали использовать метод многокадровой буферизации, при этом каждый следующий кадр загружается из памяти компьютера в буфер адаптера, одновременно с передачей предыдущего кадра в сеть.

3. В сетевых адаптерах осуществляется конвейерная схема обработки кадров, когда процесс приема кадра из оперативной памяти компьютера и передачи его в сеть совмещаются во времени. Таким образом после приема нескольких байт кадра начинается передача.

4. В данное время в сетевые адаптеры входят специализированная интегральная схема ASIC, которая выполняет большое количество высокоуровневых функций.

Дата добавления: 2014-01-07