6.1 Сетевые адаптеры

Сетевой адаптер - это устройство, непосредственно взаимодействующее со средой передачи данных и связывающее сетевой узел с другими узлами. Адаптер решает задачи обмена двоичными данными, представленными электромагнитными сигналами, по внешним линиям связи.

Сетевые адаптеры различаются по типу и разрядности используемой в компьютере внутренней шины данных - ISA, EISA, PCI, MCA и т.д. Кроме того, сетевые адаптеры различаются по типу используемой в сети технологии - Ethernet, Token Ring, FDDI и т.п. Как правило, в конкретный момент времени, сетевой адаптер работает по определенной сетевой технологии. В связи с тем, что для ряда технологий имеется возможность использования различных сред передачи данных, сетевой адаптер должен поддерживать несколько из них. В случае, когда сетевой адаптер поддерживает только одну среду передачи данных, а необходимо использовать другую, применяются трансиверы и конверторы. Большинство адаптеров реализуют маркерный метод доступа и метод доступа с обнаружением коллизий. Они поддерживают семь типовых операций по работе с кадрами данных:

1. Передачу данных по внутренней шине между памятью компьютера и буферной памятью через программируемый канал ввода/вывода, канал прямого доступа или разделяемую память.

2. Буферизацию данных в собственной памяти, что позволяет адаптеру осуществлять доступ ко всему кадру данных. Использование буфера необходимо для согласования между собой скоростей обработки информации различными компонентами сети.

3. Формирование кадра данных. Сетевой адаптер должен разделить сообщение на кадры и при приеме соединить их, а также добавить к кадру данных заголовок и окончание.

4. Обеспечение доступа к кабелю. В случае работы по технологии с контролем несущей и обнаружением коллизий, перед началом передачи адаптер должен «прослушивать» линию связи, чтобы убедиться, что линия не занята. При работе по технологии с маркерным доступом, перед началом передачи, сетевой адаптер ждет поступления маркера.

5. Преобразование данных из последовательной формы в параллельную и наоборот. В линиях связи данные передаются в форме битовой последовательности. Поэтому, перед передачей, данные должны быть преобразованы из параллельной формы в последовательную.

6. Кодирование/декодирование данных. На этом этапе формируются электрические сигналы, используемые для представления данных. Большинство сетевых адаптеров используют для этих целей метод манчестерского кодирования, который не требует передачи синхронизирующих сигналов для распознавания единиц и нулей по уровням напряжений и токов, а для представления «1» и «0» используется перемена полярности сигнала.

7. Передача/прием импульсов в кодированной форме в среду передачи.

Сетевые адаптеры, вместе с соответствующим программным обеспечением, способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или сбоев в работе оборудования. Ошибки обычно обнаруживаются при сравнении контрольной суммы, передаваемой в заголовке кадра данных, с такой же суммой, вычисляемой на основе полученных бинарных данных кадра.

Основными характеристиками сетевых адаптеров являются:

1. Скорость передачи;

2. Объем буферной памяти;

3. Тип и быстродействие внутренней шины данных;

4. Совместимость с другими устройствами;

5. Возможность использования прямого доступа к памяти;

6. Адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания;

7. Интеллектуальность;

8. Конструкция разъемов.