4.Назначение платы сетевого адаптера.

Плата сетевого адаптера (СА) - это физический интерфейс (соединение) между компьютером и сетевым кабелем. Платы вставляются в слоты расширения всех сетевых компьютеров и серверов, к порту платы подключается сетевой кабель.

Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ. Программы управляют обменом, не задействуя процессор, и создают свои и взаимодействуют с другими подуровнями и уровнями обмена модели OSI.

порт кабель

Назначение платы сетевого адаптера:

• подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю и наоборот;

• передача данных другому компьютеру;

• управление потоком данных между компьютером и кабельной системой.

Подготовка данных, заключается в преобразовании информации из параллельной в последовательную при передаче и, наоборот, при приеме; в указании своего местонахождения, или адреса. Сетевые адреса (network address) «зашиваются» в микросхемы при их изготовлении, поэтому каждая плата имеет свой уникальный адрес в сети; в других операциях.

Передача и управление данными. Управление осуществляется платой СА программным способом, для этого ПК и плата связаны шиной данных. Перед тем как послать данные по сети, плата сетевого адаптера проводит диалог с принимающей платой, во время которого определяются:

• максимальный размер блока передаваемых данных;

• объем данных, передаваемых без подтверждения о получении;

• интервалы между передачами блоков данных;

• интервал, в течение которого необходимо послать подтверждение;

• объем данных, который может принять каждая плата, не переполняясь;

• скорость передачи данных.

Каждая плата оповещает другую о своих параметрах, принимая «чужие» парамет­ры и подстраиваясь к ним. После того как все детали определены, платы начинают обмен данными. За перевод цифровых данных компьютера в электрические и оптические сигналы, которые передают­ся по сетевым кабелям, отвечает приемопередатчик - трансивер.

С труктура адаптера

интерфейс ввода-вывода

моноканал

Состав сетевой части адаптера:

Блок управ­ления доступом выполняет протокол доступа к моноканалу, вза­имодействуя с ним через приемопередатчик.

Блок управления передачей обеспечивает вывод на приемопередатчик последова­тельности битов, соответствующих пакету.

Блок управления приемом анализирует пакеты, передаваемые через моноканал, и вы­деляет пакеты, адресованные узлу, обслуживаемому адаптером. Эти три блока имеют собственную буферную память для хранения пакетов, либо используют память ЭВМ.

Приемо­передатчик согласует логические сигналы, формируемые в адап­тере, с физическими сигналами в моноканале — уровнями сигна­лов в витых парах, биполярными сигналами в коаксиальном кабеле и световыми сигналами в волоконно-оптической линии и тем самым реализует управление физическим каналом.

Приемопередатчики, при использовании электрических кабелей оказывают значительное влияние на характеристики сети, зависящие от организации электропи­тания и заземления. Радикальный способ развязки элементов сети по питанию установка в передающих цепях развязывающих элементов—трансформаторов или оптронов (пар из светодиода и фотодиода), разрывающих элек­трические связи между источниками и приемниками сигналов.

В магистральных ЛВС развязывающие элементы (РЭ) устанавлива­ются между приемопередатчиком и остальной частью адаптера, а в кольцевых сетях—в конце каждого сегмента кабеля, соединяющего соседние адаптеры.

ПК ПК ПК ПК

шина

Управление доступом и информационным каналом. Существенное влияние на организацию адаптеров оказывает способ обмена данными между адаптером и ЭВМ. Она за­висит от соотношения пропускной способности интерфейса ЭВМ и моноканала. Могут использоваться два способа: без буферизации и с буферизацией пакетов. Если пропускная способность интерфейса меньше, адаптер должен иметь буферную память. В противном случае нет.

В сетевом адаптере реализуются функции, обеспечивающие доступ к каналу, прием и передачу пакета, вычисление и проверку контрольных сумм. Функции, связанные с управлением информационным каналом, возлагаются на программные средства ЭВМ обслуживаемой адаптером. Блок сопряжения с интерфейсом ЭВМ обеспечивает передачу данных и сигналов прерывания между ЭВМ и адаптером.

РАБОТА: Управление передачей кадров реализуется следующим образом. Из ЭВМ в блок сопряжения с интерфейсом перед началом передачи кадра заносится адрес начала области оперативной памяти (в которой хранится пакет), а также длина пакета в битах. Блок сопряжения считывает из оперативной памяти первое слово пакета, которое передается в буфер вывода и затем в преобразователь параллельного кода в последовательный, содержащий регистр для хранения одного слова. После освобождения буфера вывода в него передается из оперативной памяти очередное слово. Передача кадра начинается с посылки в передатчик последовательности начала кадра, формируемой специальным генератором. Вслед за ней через схему бит-стаффинга, обеспечивающую прозрачность физического канала, выводится последовательность битов, составляющих пакет. При этом преобразователь параллельного кода в последовательный по окончании передачи хранимого в нем слова загружается очередным словом из буфера вывода, а в последний вводится новое слово пакета, считываемое из оперативной памяти. Процесс продолжается до тех пор, пока не будет передано заданное число битов, что отмечается сигналом х₄ , формируемым счетчиком длины. При передаче данных определяется контрольная сумма, которая передается вслед за данными, после чего на передатчиках выводит последовательность конца кадра, формируемая генераторы ПКК

Общая структура управления передачей и приемом кадров.

В канал

Готовность адаптера к приему кадра обеспечивается передачей адреса оперативной памяти, выделенной для размещения принимаемого пакета из ЭВМ в блок сопряжения. Сигналы с приемника обрабатываются блоком управления следующим образом. Распознаватель последовательности начала кадра формирует сигнал х₁, отмечающий начало пакета, передаваемого в кадре. Последующие биты, поступающие из приемника, обрабатываются схемой удаления бит-стаффинга и поступают на распознаватель адреса, сравнивающий адрес получателя с собственным адрес адаптера. Совпадение адресов отмечается сигналом x₃, определяющим принадлежность передаваемого кадра данному адаптеру. Принимаемые биты поступают на преобразователь последовательного кода в параллельный. Сформированное преобразователем слово передается в буфер вывода, из которого оно записывается в соответствующую ячейку оперативной памяти. Биты, составляющие пакет, формируются на счетчике длины и обрабатываются генератором контрольной суммы. Счетчик фиксирует длину принятого пакета и формирует сигнал х₄, если длина пакета превосходит предельную допустимую. При обнаружении ошибки в пакете генератор контрольной суммы вырабатывает сигнал х₅. Прием кадра и передача содержащегося в нем пакета в оперативную память заканчивается при поступлении последовательности конца кадра, что отмечается сигналом х₂. Сигнал х₄ , формируемый счетчиком длины, используется для прекращения приема пакета, имеющего недопустимую длину.

Блок сопряжения с интерфейсом ЭВМ по окончании передачи и приема кадра передает в ЭВМ слово состояния адаптера, содер­жащее необходимую информацию о ходе передачи и приема кадра.

ПАРАМЕТРЫ КОНФИГУРАЦИИ И ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕТЕВЫХ АДАПТЕРОВ.

ПАРАМЕТРЫ платы сетевого адаптера устанавливаются в программном обеспечении, но они должны совпадать с установками, заданными на плате перемычками или DIP-переключателями (если такие установки предусмотрены). К ним относят:

• прерывание;

• базовый адрес порта ввода/вывода;

• базовый адрес памяти;

• используемый трансивер.

Прерывание. Все уст­ройства компьютера могут послать микропроцессору запросы на обслужива­ние, которые требуют прерывания работы процессора, для этого служат линии запроса прерывания (IRQ). Они встроены в аппаратуру компьютера и имеют различные уровни приоритетов, что позволяет процессору определить наиболее важный из запросов. Каждое устройство в компьютере имеет свою линию запроса, которая задается при настройке устройства. Как правило, для платы сетевого адаптера используют прерывание IRQ 3, IRQ 5, IRQ 10 или IRQ 11. Если есть выбор, рекомендуется отдать предпочтение IRQ 5, т.к. это значение установлено по умолчанию во многих системах. Чтобы определить, какие значения прерываний установлены по умолчанию в Вашей системе, нужно пользоваться диагностическими программными утилитами, например Microsoft Diagnostic (MSD) или средствами, встроенными в операционную систему.