Платы сетевого адаптера
Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического соединения между компьютером и сетевым кабелем. После установки платы к ее соответствующему разъему подключается сетевой кабель. При этом плата должна предназначаться для определенного типа шины расширения и иметь разъем для кабеля, используемого в данной сетевой среде. Поэтому, чтобы обеспечить совместимость ПК и сети, плата должна отвечать следующим требованиям:
· иметь соединитель (он должен подходить к типу кабельной системы) для подключения сетевого кабеля;
· соответствовать внутренней архитектуре ПК (архитектуре шины данных);
Например, плата Apple в сети с топологией «шина» не будет работать в ПК IBM в сети с топологией «шина». Конструкция сетевых адаптеров ориентирована на конкретные методы передачи сетевого сигнала, тип компьютерной шины и сетевую передающую среду.
Назначение платы сетевого адаптера:
· подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;
· передача данных другому компьютеру;
· управление потоком данных между компьютером и кабельной системой.
При этом выполняются следующие задачи:
- Инкапсуляция данных. При подготовке данных для передачи в сеть сетевой адаптер и его драйвер отвечают за формирование кадра из данных, сгенерированных протоколом сетевого уровня. Кроме того, сетевой адаптер считывает содержимое входящих кадров и направляет данные из них соответствующему протоколу сетевого уровня;
- Кодирование и декодирование сигнала. Сетевой адаптер кодирует информацию на физическом уровне, преобразуя двоичные данные, сгенерированные на сетевом уровне и инкапсулированные в кадр, в электрические заряды, световые импульсы или другие сигналы (в зависимости от типа сетевой среды), а также преобразует принятые сигналы в двоичные данные для дальнейшего использования на вышестоящих уровнях;
- Передача и прием данных. Основная функция сетевого адаптера – генерация и передача по сети сигналов соответствующего типа, а также прием входящих сигналов соответствующего типа. Природа сигнала зависит от сетевой среды и протокола канального уровня. В обычной ЛВС передаваемые пакеты попадают на все компьютеры без исключения. Сетевой адаптер проверяет целевой адрес канального уровня у каждого пакета, чтобы найти среди них те, которые предназначены для данного компьютера. Если пакет достиг своей цели, сетевой адаптер направляет его для обработки следующим уровням стека протокола, в противном случае пакет игнорируется;
- Буферизация данных. Сетевые адаптеры передают и получают данные по кадру за раз. Поэтому адаптеру необходим буфер для временного хранения данных, прибывающих от компьютера или из сети в то время, когда адаптер занят формированием кадра и его подготовкой к обработке;
- Последовательное/параллельное преобразование. Обмен данными между компьютером и сетевым адаптером, как правило, осуществляется параллельно (за исключением USB-адаптеров), т. е. по 16 или 32 бита за раз (в зависимости от шины компьютера). С другой стороны, передача информации по сети осуществляется последовательно (побитово). Сетевой адаптер отвечает за преобразование этих типов передачи;
- Управление доступом к сетевой среде. Сетевой адаптер реализует механизм МАС, необходимый протоколу канального уровня для управления доступом к сетевой среде. Характер управления зависит от используемого протокола. Этот процесс завершается переводом цифровых данных ПК в электрические и оптические сигналы. Отвечает за это преобразование трансивер.
Общая задача блока контроллера MAC и программно-аппаратных средств – правильно упаковать адреса источника и приемника (физические адреса передающего и принимающего сетевых адаптеров), передаваемые данные и контрольную сумму. Контроллер MAC работает на подуровне MAC Канального уровня OSI и форматирует фреймы.
Блок контроллера MAC и программно-аппаратные средства настроены на конкретную сетевую технологию, например:
- Ethernet;
- Fast Ethernet;
- Gigabit Ethernet;
- 10 Gigabit Ethernet;
- Token Ring;
- Fast Token Ring;
- FDDI;
- ATM.