Сетевая карта

Сетевая карта Сетевая карта, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, адаптер Ethernet, NIC (англ. Network Interface Controller) — это периферийное устройство, которое позволяет компьютеру

Сетевая карта

Сетевая карта, также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, адаптер Ethernet, NIC (англ. Network Interface Controller) — это периферийное устройство, которое позволяет компьютеру связываться с другими устройствами в сети.

По физической реализации сетевые адаптеры делятся на:

1 внутренние — отдельные карты, которые вставляются в слот PCI, ISA или PCI-E

2 внешних, подключаемых через интерфейс USB или PCMCIA, в основном используются в ноутбуках.

3. Встроенная материнская плата

Что такое сетевая карта Wi-Fi для компьютера, как она работает. Какие бывают типы сетевых адаптеров Wi-Fi. Подключение и настройка.

Сетевая карта Wi-Fi

Компьютер может быть подключен к Интернету физически через кабель, подключенный к сетевому порту ПК, или по беспроводной связи, что не требует использования разъемов.

Сетевая карта Wi-Fi заставляет компьютер получать сигнал из беспроводной сети. Его можно подключить к слоту PCI материнской платы или к USB-порту компьютера, реже к Ethernet (на практике этот тип подключения применим к более старым устройствам). Карта Wi-Fi, подключенная к USB-порту ПК или ноутбука, наиболее удобна с точки зрения мобильности, при необходимости ее легко подключить к другому устройству.

Помимо способа подключения и внешнего вида, есть отличия в скорости и мощности адаптера. Некоторые карты способны только принимать сигналы, а другие также могут передавать. Адаптеры, оснащенные функцией Soft AP, позволяют создавать точки доступа Wi-Fi.

Дальность приема и передачи сигнала может осуществляться как на большие расстояния до сотен метров, так и ограничиваться небольшой зоной доступа. Как и в случае с маршрутизатором, вам не нужно использовать сетевые карты, которые слишком мощные для домашнего использования, если, конечно, вы не раздаете Wi-Fi всем соседям или не принимаете чужой сигнал. Также цена будет зависеть от мощности модели и переплачивать за карту, которая будет работать на небольшой площади, нецелесообразно. Более тяжелые модели адаптеров применимы на большой территории офисов или компаний.

В компьютерной сети для взаимодействия с сетью маршрутизатора на каждом компьютере должна быть установлена ​​сетевая карта. Маршрутизатор направляет трафик в локальную сеть, а также обрабатывает запросы в Интернет и последующие ответы.

Изменение параметров адаптера в Windows 10 и ниже для статических (постоянных) IP-адресов

Теперь, когда основное оборудование запущено и работает, можно переходить к основным настройкам. Сначала выберите изменение параметров адаптера в разделе управления сетью или перейдите в нужный раздел через консоль «Выполнить», как описано выше, затем вызовите раздел свойств протокола IPv4. А теперь обратите внимание!

Если ваш провайдер предоставляет вам статический адрес, вам нужно будет зарегистрировать параметры самостоятельно, заполнив поля IP-адреса, шлюза, маски подсети и, при необходимости, DNS-серверов. Вся информация обычно указывается в договоре. По большей части эти шаги необходимы только в том случае, если вы настраиваете проводное соединение.

Сетевая карта (ISA) с разъемами AUI (вверху справа) и BNC (внизу). Эта статья отсутствует

Сетевая карта

По конструктивному исполнению сетевые карты делятся на:

• внутренние — отдельные карты вставляются в слот ISA, PCI или PCI-E;
• внешний, подключаемый через интерфейс USB, LPT [2] или PCMCIA, в основном используется в ноутбуках;
• интегрирован в материнскую плату.

На сетевых картах на 10 мегабит используется 4 типа разъемов для подключения к локальной сети:

для витой пары; для тонкого коаксиального кабеля;
• 15-контактный разъем AUI трансивера для толстого коаксиального кабеля.
• оптический разъем (en: 10BASE-FL и другие стандартные 10 Мбит Ethernet)

Эти разъемы могут присутствовать в разных комбинациях, но одновременно работает только один из них.

На карты на 100 Мбит устанавливается разъем для витой пары (8P8C, ошибочно называют RJ-45 [3]) или оптический разъем (SC, ST, MIC [4]).

Рядом с разъемом для витой пары установлены один или несколько информационных светодиодов, указывающих на наличие соединения и передачу информации.

Одной из первых массовых сетевых карт была серия NE1000 / NE2000 от Novell с разъемом BNC.

При настройке карты сетевого адаптера могут быть доступны следующие параметры:

• номер строки запроса аппаратного прерывания IRQ
• номер канала DMA (если поддерживается)
• базовый адрес ввода / вывода
• базовый адрес памяти RAM (если используется)
• поддержка стандартов автосогласования дуплекса / полудуплекса, скорость [5] [6]
• поддержка тегированных пакетов VLAN (802.1q) с возможностью фильтрации пакетов с заданным идентификатором VLAN
• параметры WOL (Wake-on-LAN)
• функция Auto-MDI / MDI-X автоматический выбор режима работы на уровне канала прямая витая пара или обжатый крест

В зависимости от мощности и сложности сетевой карты, она может реализовывать вычислительные функции (в основном подсчет и генерацию контрольных сумм кадров) в аппаратном или программном обеспечении (через драйвер сетевой карты, использующей центральный процессор).

Сетевые карты сервера могут иметь два (или более) сетевых разъема. Некоторые сетевые карты (встроенные в материнскую плату) также имеют функции межсетевого экрана (например, nForce).

Сетевая карта (сетевая карта (или контроллер), NIC) вместе со своим драйвером реализует второй канальный уровень модели открытых систем (OSI) в конечной точке сети: компьютере. Точнее, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и MAC-уровня, тогда как уровень LLC обычно реализуется модулем операционной системы, который одинаков для всех драйверов и карт .net. Фактически, именно так и должно быть в соответствии с моделью стека протоколов IEEE 802. Например, в Windows NT уровень LLC реализован в модуле NDIS, который является общим для всех драйверов сетевых карт, независимо от технологии драйвер поддерживает.

Сетевая карта вместе с драйвером выполняет две операции: передачу кадра и прием. Передача кадра с компьютера на кабель состоит из следующих шагов (некоторые из них могут отсутствовать в зависимости от принятых режимов передачи):

• Получите кадр данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с информацией об адресе MAC-уровня. Обычно обмен данными между протоколами внутри компьютера осуществляется через буферы, расположенные в оперативной памяти. Данные для передачи в сеть помещаются в эти буферы протоколами более высокого уровня, которые извлекают их из дисковой памяти или файлового кеша с помощью подсистемы ввода-вывода операционной системы.
• Форматирование кадра данных уровня MAC, в который инкапсулирован кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). Составление адресов назначения и отправителя, расчет контрольной суммы.
• Формирование символов ov при использовании дублирующих символов ov типа 4B / 5B. Скремблирование для получения более плавного спектра сигнала. Этот шаг используется не во всех протоколах, например, технология Ethernet 10 Мбит / с обходится без него.
• Вывод сигнала на кабель в соответствии с принятым линейным сопротивлением — Манчестер, НРЗИ, МЛТ-3 и др.

Получение кадра по кабелю на компьютер включает в себя следующие шаги:

• Прием сигналов по кабелю, по которому передается поток битов.
• Изоляция сигналов на фоне шума. Это можно сделать с помощью различных специализированных микросхем или сигнальных процессоров DSP. В результате в приемнике адаптера формируется определенная последовательность битов, которая с большой долей вероятности совпадает с передаваемой передатчиком.
• Если данные были зашифрованы перед отправкой по кабелю, они передаются через декодер, после чего символы a, отправленные передатчиком, восстанавливаются в адаптере.
• Контрольная сумма кадра. Если это неверно, кадр отбрасывается, и соответствующая ошибка передается в протокол LLC через восходящий межуровневый интерфейс. Если контрольная сумма верна, кадр LLC извлекается из кадра MAC и передается через межуровневый интерфейс восходящего потока в протокол LLC. Кадр LLC помещается в буфер RAM.

Распределение ответственности между сетевой картой и ее драйвером стандартами не определено, поэтому каждый производитель решает этот вопрос самостоятельно. Обычно сетевые адаптеры делятся на адаптеры клиентского компьютера и адаптеры сервера.

В адаптерах клиентских компьютеров большая часть работы возлагается на драйвер, что делает адаптер проще и дешевле. Недостатком такого подхода является высокая степень загрузки центрального процессора компьютера при рутинной работе по передаче кадров из оперативной памяти компьютера в сеть. Центральный процессор вынужден выполнять эту работу вместо выполнения задач пользовательского приложения.

Следовательно, адаптеры, разработанные для серверов, обычно имеют собственные процессоры, которые независимо выполняют большую часть работы по передаче кадров из ОЗУ в сеть и наоборот. Примером такого адаптера является сетевой адаптер SMC EtherPower со встроенным процессором Intel i960.

В зависимости от протокола, реализованного адаптером, адаптеры делятся на адаптеры Ethernet, адаптеры Token Ring, адаптеры FDDI и т.д., поэтому многие адаптеры Ethernet сегодня поддерживают две скорости и имеют префикс 10/100 в своем имени. Некоторые производители называют это свойство самочувствительностью.

Перед установкой в ​​компьютер сетевая карта должна быть настроена. При настройке адаптера обычно указывается IRQ, используемый адаптером, канал DMA (если адаптер поддерживает режим DMA) и базовый адрес портов ввода-вывода.

Если сетевой адаптер, компьютерное оборудование и операционная система поддерживают Plug-and-Play, адаптер и его драйвер настраиваются автоматически. В противном случае необходимо сначала настроить сетевую карту, а затем повторить ее параметры конфигурации для драйвера. В целом детали процедуры настройки сетевого адаптера и его драйвера во многом зависят от производителя адаптера, а также от возможностей шины, для которой предназначен адаптер.

Если сетевой адаптер не работает должным образом, его дверца может хлопнуть.

В качестве примера классификации адаптеров мы используем подход 3Com. 3Com считает, что сетевые адаптеры Ethernet прошли через 5 поколений.

Первое поколение

Адаптеры первого поколения были основаны на микросхемах дискретной логики, что приводило к низкой надежности. У них была буферная память только для одного кадра, что приводило к снижению производительности адаптера, поскольку все кадры передавались с компьютера в сеть или из сети на компьютер последовательно. Кроме того, настройка адаптера поколения I производилась вручную с помощью перемычек. Для каждого типа адаптера использовался свой драйвер, и интерфейс между драйвером и сетевой операционной системой не был стандартизирован.

Второе поколение

В сетевых адаптерах второго поколения реализована мультикадровая буферизация для повышения производительности. В этом случае следующий кадр загружается из памяти компьютера в буфер адаптера одновременно с передачей предыдущего кадра в сеть. В режиме приема после того, как адаптер полностью получил кадр, он может начать передачу этого кадра из буфера в память компьютера одновременно с получением другого кадра из сети.

В сетевых адаптерах второго поколения широко используются высокоинтегрированные микросхемы, что повышает надежность адаптеров. Также драйверы для этих адаптеров основаны на стандартных спецификациях. Адаптеры второго поколения обычно поставляются с драйверами, которые работают как со стандартом Network Driver Interface Specification (NDIS), разработанным 3Com и Microsoft и одобренным IBM, так и со стандартом Open Driver Interface (ODI), разработанным Novell.

Третье поколение

В сетевых адаптерах 3-го поколения (называемых 3Com адаптерами EtherLink III) обработка кадров выполняется в конвейере. Он заключается в том, что процессы получения кадра из ОЗУ компьютера и передачи его в сеть объединяются во времени. Затем, после получения первых байтов кадра, начинается их передача. Это существенно (на 25-55%) увеличивает производительность цепочки «RAM — адаптер — физический канал — адаптер — RAM». Эта схема очень чувствительна к порогу начала передачи, который представляет собой количество байтов кадра, загружаемых в буфер адаптера перед началом передачи в сеть. Сетевая карта третьего поколения выполняет автонастройку этого параметра, анализируя рабочую среду, а также метод расчета, без участия администратора сети. Автонастройка обеспечивает наилучшую возможную производительность для конкретной комбинации производительности на внутренней шине компьютера, прерывания и прямого доступа к памяти.

Адаптеры третьего поколения основаны на специализированных интегральных схемах (ASIC), которые повышают производительность и надежность адаптеров при одновременном снижении затрат. 3Com назвала свою конвейерную технологию обработки кадров Parallel Tasking, и другие компании также реализовали аналогичные конструкции в своих адаптерах. Повышение производительности связи адаптер-память имеет решающее значение для повышения общей производительности сети, поскольку производительность сложного пути кадра, такого как концентратор, коммутатор, маршрутизатор, WAN и т.д., псегда определяется производительностью самого медленного элемент маршрута. Следовательно, если сетевая карта сервера или клиентского компьютера работает медленно, никакие быстрые шаги не смогут улучшить скорость сети.

Четвёртое поколение

Сетевые адаптеры Fast Ethernet можно отнести к четвертому поколению. Эти адаптеры обязательно включают в себя ASIC, который выполняет функции уровня MAC (MAC-PHY), скорость развита до 1 Гбит / с, а также есть большое количество функций высокого уровня. В набор таких функций может входить поддержка агента удаленного мониторинга RMON, схемы приоритета кадров, функций удаленного управления компьютером и т.д. Серверные версии адаптеров почти обязательно имеют мощный процессор, разгружающий центральный процессор. Примером сетевого адаптера Gen 4 является адаптер 3Com Fast EtherLink XL 10/100.

Пятое поколение

Сетевые карты Gigabit Ethernet выпускаются с 2006 года. Также выпускаются домашние коммутаторы и маршрутизаторы для гигабитной связи. Он поддерживает протоколы IPv6, цифровое телевидение и многое другое.

Шестое поколение

Terabit Ethernet находится в стадии разработки для домашнего пользователя, но фактически используется интернет-провайдерами для связи.