Создание локальной сети

курсовая работа

2. Сетевые адаптеры, или NIC (Network Interface Card)

Назначение.

Сетевые адаптеры - это сетевое оборудование, обеспечивающее функционирование сети на физическом и канальном уровнях.

Сетевой адаптер относится к периферийному устройству компьютера, непосредственно взаимодействующему со средой передачи данных, которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютерами. Это устройство решает задачи надежного обмена двоичными данными, представленными соответствующими электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи. Как и любой контроллер компьютера, сетевой адаптер работает под управлением драйвера операционной системы, и распределение функций между сетевым адаптером и драйвером может изменяться от реализации к реализации.

Компьютер, будь то сервер или рабочая станция, подключается к сети с помощью внутренней платы - сетевого адаптера (хотя бывают и внешние сетевые адаптеры, подключаемые к компьютеру через параллельный порт). Сетевой адаптер вставляется в гнездо материнской платы. Карты сетевых адаптеров устанавливаются на каждой рабочей станции и на файловом сервере. Рабочая станция отправляет запрос к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов. Сетевые адаптеры преобразуют параллельные коды, используемые внутри компьютера и представленные маломощными сигналами, в последовательный поток мощных сигналов для передачи данных по внешней сети. Сетевые адаптеры должны быть совместимы с кабельной системой сети, внутренней информационной шиной ПК и сетевой операционной системой.

Настройка сетевого адаптера и трансивера.

Для работы ПК в сети надо правильно установить и настроить сетевой адаптер. Для адаптеров, отвечающих стандарту PnP, настройка производится автоматически. В ином случае необходимо настроить линию запроса на прерывание IRQ (Interrupt Request Line) и адрес ввода/вывода (Input/Output address). Адрес ввода/вывода - это трехзначное шестнадцатеричное число, которое идентифицирует коммуникационный канал между аппаратными устройствами и центральным процессором. Чтобы сетевой адаптер функционировал правильно, должны быть настроены линия IRQ и адрес ввода/вывода. Запросы на прерывание IRQ и адреса ввода/вывода для основных устройств приведены в таблице 9.1.

Обычно сетевая карта работает с конфликтами, если двум устройствам назначен один и тот же ресурс (запроса на прерывание или адрес ввода/вывода). Сетевые карты поддерживают различные типы сетевых соединений. Физический интерфейс между самой сетевой картой и сетью называют трансивером (transceiver) - это устройство, которое как получает, так и посылает данные. Трансиверы на сетевых картах могут получать и посылать цифровые и аналоговые сигналы. Тип интерфейса, который использует сетевая карта, часто может быть физически определен на сетевой карте. Перемычки, или джамперы (маленькие перемычки, соединяющие два контакта), могут быть настроены для указания типа трансивера, который должна использовать сетевая карта в соответствии со схемой сети. Например, перемычка в одном положении может включить разъем RJ-45 для поддержки сети типа витая пара, в другом - поддержку внешнего трансивера.

Стандартное применение

Запрос на прерывание

Диапазон ввода/вывода

Системный таймер

IRQ0

Клавиатура

IRQ1

Вторичный контроллер IRQ или видеокарта

IRQ2

Прерывание от асинхронного последовательного порта СОМ2 и СОМ4

IRQ3

От 2F0 до 2FF

Прерывание от асинхронного последовательного порта СОМ1 и СОМ3

IRQ4

От 3F0 до 3FF

Обычно свободен (может быть занят параллельным портом LPT2)

IRQ5

Контроллер флоппи-диска

IRQ6

Прерывание от параллельного принтерного порта LPT1

IRQ7

Аппаратный таймер

IRQ8

Обычно свободен

IRQ9

От 370 до 37F

Обычно свободен (может быть занят первичным контроллером SCSI)

IRQ10

Обычно свободен (может быть занят вторичным контроллером SCSI)

IRQ11

IRQ11

Мышь PS/2

IRQ12

IRQ12

Прерывание от сопроцессора

IRQ13

IRQ13

Прерывание от первичного контроллера жесткого диска

IRQ14

IRQ14

Обычно свободен (может быть занят вторичным контроллером жесткого диска IDE)

IRQ15

IRQ15

Сетевые адаптеры, или сетевые карты, - это специальные устройства, основное назначение которых состоит в обеспечении двунаправленного обмена данными между персональным компьютером и локальной сетью. Являясь одним из элементов аппаратной конфигурации компьютера, таким же, как, например, модем, видеоадаптер или звуковая карта, сетевые адаптеры подключаются к ПК через один из стандартных портов, и настраиваются аналогично прочему оборудованию. В настоящее время принято различать несколько типов сетевых адаптеров по принципу используемого ими интерфейса как для соединения с компьютером, так и для подключения сетевого кабеля.

Моноинтерфейсные и комбинированные сетевые адаптеры.

Как уже говорилось в предыдущей главе, сегодня самыми распространенными классами локальных сетей Ethernet являются 10Base2 и lOBaseT.

Первые

Оборудование создаются на основе коаксиального каоеля, и потому сетевые адаптеры, работающие с этим типом сетей, оснащены разъемами Bayonet Network

Connector (BNC)

Разъем BNC для локальных сетей 10Base2.

Данные разъемы имеют цилиндрическую форму и внешне отдаленно напоминают приемное гнездо штекера телевизионной антенны. На внешней поверхности цилиндрической части разъема, как правило, имеется два небольших выступа высотой приблизительно в миллиметр, предназначенных для фиксации замка Т-коннектора.

Вторая разновидность сетевых карт рассчитана на работу с сетями класса lOBaseT и комплектуется разъемами RJ-45 (рис, 4.2).

Разъем RJ-45 для локальных сетей lOBaseT.

Этот тип разъемов хорошо знаком владельцам модемов, современных телефонов и факсимильных аппаратов - внешне он очень похож на контактные гнезда данных устройств, к которым подключается телефонная линия.

Разъем RJ-45 имеет вид углубления прямоугольной формы с небольшим.

Сетевые адаптеры 57 пазом для замка сетевой вилки, в нижней части гнезда расположено восемь контактов, соединяющихся с соответствующими контактами вилки сетевого кабеля.

Сетевые адаптеры, оборудованные разъемом только какого-либо одного типа, например,. BNC или RJ-45, принято называть моноинтерфейсными.

Существуют также сетевые карты, на которых присутствуют разъемы обоих типов - их называют комбинированными.

Ответ на вопрос о том, сетевые карты какого типа следует приобретать при проектировании небольшой локальной сети, очевиден: комбинированные адаптеры позволяют планировать прокладку сети с большей гибкостью при выборе различных вариантов - в случае необходимости вы можете без всякого труда заменить витую пару на коаксиальный кабель и наоборот для крупных современных локальных сетей, которые должны отвечать критериям высокой надежности и масштабируемости, вполне подойдут моноинтерфейсные сетевые адаптеры с разъемом стандарта RJ-45, поскольку такие сети относятся, как правило, к классу lOBaseT и не используют другие сетевые интерфейсы.

Сетевые адаптеры ISA, PCI и USB.

Другой критерий, согласно которому принято классифицировать сетевые карты, подразумевает различие всех имеющихся на современном рынке адаптеров по простому признаку - а именно, порту, посредством которого сетевая карта соединяется с компьютером. Всего существует три наиболее широко распространенных варианта, и первый из них - это сетевые адаптеры, подключаемые к материнской плате ПК через шину ISA (рис.4.3).

Сетевой адаптер ISA:

1 - разъем ВМС для сетей lOBase;

2 - разъем RJ-45 для сетей lOBaseT;

3 - шина ISA;

4 - микропроцессор сетевого адаптера (чипсет);

5 - панель для подключения микросхемы BootROM

Оборудование.

Основной отличительной особенностью сетевых карт этого типа, позволяющей определить возможность ее подключения к слоту ISA, что называется, на глаз, является удлиненная нижняя часть платы, на которой расположены контакты для соединения с портом - контактная площадка на сетевых адаптерах PCI заметно короче. Карты ISA бывают как моноинтерфейсными, так и комбинированными.

Сетевые адаптеры данного класса в настоящее время встречаются все реже и реже, поскольку большинство материнских плат современной конфигурации более не поддерживает шину ISA, считающуюся к настоящему времени устаревшей. Связано это с некоторыми техническими характеристиками данного стандарта. Например, устройства ISA не позволяют автоматически перераспределять аппаратные прерывания, вследствие чего нередко становятся виновниками конфликтов оборудования. Именно поэтому такие сетевые платы стоят сейчас в магазинах очень дешево - всего лишь от пяти до пятнадцати долларов. По этой же причине прежде, чем приобретать подобный сетевой адаптер, следует убедиться, что на материнской плате вашего компьютера присутствует слотISA.

Как правило, практически все современные сетевые адаптеры имеют на своей плате специальный разъем, позволяющий подключать микросхему BootROM. BootROM - это специальная микросхема постоянной памяти, при использовании которой становится возможна загрузка операционной системы на компьютер с удаленного узла локальной сети. Подобный подход позволяет подключать к сети компьютеры, не оснащенные дисковыми накопителями, такими как дисководы, приводы CD-ROM и жесткие диски, что, во-первых, означает экономию средств, а во-вторых не позволяет пользователям работать с машиной напрямую, то есть вставлять диски, копировать на них информацию или запускать принесенные с собой программы. Нередко компьютеры, оборудованные сетевым адаптером с такой микросхемой, используются в качестве повторителей или аппаратно-программных маршрутизаторов в небольших локальных сетях. При покупке микросхемы BootROM следует учитывать, что она должна подходить к используемой вами модели сетевого адаптера.

Сетевые карты другой категории подключаются к шине PCI. На сегодняшний день они наиболее распространены, поскольку слот PCI имеется на материнских платах всех современных компьютеров.

Как и сетевые карты ISA, адаптеры PCI могут быть либо оборудованы разъемом RJ-45, либо иметь комбинированный интерфейс.

К отдельному классу можно отнести сетевые адаптеры, подключаемые к шине USB. Такие сетевые адаптеры реализованы в виде внешнего устройства, присоединяющегося к USB-порту компьютера посредством специального кабеля и не требующие отдельного питания.

Сетевые адаптеры Практически все они ориентированы на использование в локальных сетях стандарта lOBaseT/lOOBaseT и оборудованы разъемом RJ-45 для витой пары.

Сетевой адаптер PCI:

1 - разъем RJ-45 для сетей IQBaseT;

2 - разъем ВМС длясетей 10Base2;

3 - шина PCI; 4 - микропроцессор сетевого адаптера (чипсет);

5 - панель для подключения микросхемы BootROM

Сетевой адаптер USB

Поскольку сетевые адаптеры USB появились в продаже относительно недавно, по крайней мере, по сравнению с их предшественниками, поддерживающими стандарты ISA и PCI, их технические характеристики выглядят гораздо более привлекательно. Данные устройства практически не требуют настройки (за исключением необходимости установки соответствующих Оборудование драйверов), работают достаточно быстро, автоматически выбирают свободное аппаратное прерывание, что позволяет избежать конфликтов с другим оборудованием, используют 32-битный доступ к шине данных и, как правило, не требуют I/O адресации.

Рассматривая различные типы сетевых карт, следует сказать несколько слов и о так называемых интегрированных сетевых адаптерах. Некоторые современные модели материнских плат, в основном, предназначенных для установки процессоров класса Intel Pentium IV и Intel Celeron 1400-2400 MHz, имеют встроенный сетевой адаптер стандарта lOBaseT/lOOBaseT. Отличительной особенностью таких плат является смонтированный на них разъем RJ-45. Драйверы интегрированного сетевого адаптера обычно входят в комплект поставки драйверов материнской платы. В принципе, ничто не мешает пользователю отключить встроенный сетевой адаптер в настройках CMOS персонального компьютера и использовать любую другую сетевую карту, например устройство PCI или USB.

Общие сведения о сетевых адаптерах.

Сетевой адаптер представляет собой устройство, с помощью которого компьютер подключается к сети.

Для установки внешних сетевых адаптеров не требуется вскрывать системный блок компьютера или прокладывать дома специальные сетевые кабели. Внешний сетевой адаптер можно подключить к USB-порту локального компьютера. Использование внешних сетевых адаптеров - это самый быстрый и простой способ установки домашней сети. Они доступны для сети Ethernet, для адаптера HPNA и беспроводных сетей.

Внутренний сетевой адаптер устанавливается в гнездо расширения внутри компьютера. У большинства компьютеров имеется несколько гнезд расширений PCI.

В следующей таблице описываются различные типы современных сетевых адаптеров. Внешние и внутренние адаптеры доступны для любого типа.

Тип

Описание

HPNA

Сети данного типа используют существующие телефонные линии, но работают в другом частотном диапазоне, чтобы не создавать помех для обычных телефонных разговоров. Адаптер устанавливается с помощью обычного телефонного провода, а затем подключается в телефонное гнездо компьютера. Каждая телефонная розетка в доме становится портом сети, что позволяет обойтись без сетевого концентратора. При наличии HPNA сетевой кабель не требуется.

Беспроводной адаптер

Адаптеры беспроводной сети позволяют подключать компьютеры к сети без помощи кабелей или каких-либо иных физических соединений. При использовании присвоенных радиочастот передача данных выполняется по радиоволнам между компьютером и приемопередатчиком.

Ethernet

Ethernet широко применяется при работе с сетями. Адаптеры Ethernet подключаются к сетевому концентратору. Если дома имеется кабель Ethernet, локальные компьютеры можно подключить к сети с помощью гнезд Ethernet на стене. В противном случае для объединения компьютеров в сеть понадобится концентратор. Чтобы объединить компьютеры с помощью концентратора, требуется также сетевой кабель, так называемый двужильный провод Ethernet RJ-45 (10BaseT или 100BaseT), который немного больше обычного телефонного кабеля.

Делись добром ;)