Классификация сетевых адаптеров.

В качестве примера классцфикации адаптеров ислользуем подход фирмы 3Соm, имеющей репутацию лидера в области адаптеров Ethernet. Фирма 3Com считает, что сетевые адаптеры Ethernet прошли в своем развитии три поколения.

Адаптеры первого поколения были выполнены на дискретных логических микросхемах, в результате чего обладали низкой надежностью. Они имели буфер­ную память только на один кадр, что приводило к низкой производительности адаптера, так как все кадры передавались из компьютера в сеть или из сети в компьютер последовательно. Кроме этого, конструирование адаптера первого поколения происходило вручную, с помощью перемычек. Для каждого типа адаптеров использовался свой драйвер, причем интерфейс между драйвером и сетевой операционной системой не был стандартизирован.

В сетевых адаптерах второго поколения для повышения производительности стали применять метод многокадровой буферизации. При этом следующий кадр загружается из памяти компьютера в буфер адаптера одновременно с передачей предыдущего кадра в сеть. В режиме приема, после того как адаптер полностью принял один кадр, он может начать передавать этот кадр из буфера в память компыотера одновременно с приемом другого кадра из сети.

В сетевых адаптерах второго поколения широко используются микросхемы с высокой степеныо интеграции, что повышает надежность адаптеров. Кроме того, драйверы этих адаптеров основаны на стандартных спецификациях. Адаптеры второго поколения обычно поставляются с драйверами, работающими как в стандарте ND's (спецификациия интерфейса сетевого драйвера), разработанном фирмами 3Com и Microsoft и одобренном IBM, так и в стандарте ODI (интер­фейс открытого драйвера), разработанном фирмой Nove11.

В сетевых адаптерах третьего поколения реализована конвейерная схема обра­ботки кадров. Она заключается в том, что процессы приема кадра из оператив­ной памяти компьютера и передачи его в сеть совмещаются во времени. Таким образом, после приема нескольких первых бaйтов кадра начинается нх передача. Это существенно (на 25-55 %) повышает производительность цепочи оператив­иая память - адаптер - физический канал - адаптер - оператив­иая память. Такая схема очень чувствительна к порогу начала передачи, то есть к количеству байтов кадра, которое загружается в буфер адаптера перед началом передачи в сеть. Сетевой адаптер третьего поколения осуществляет самонастройку этого па­раметра путем анализа pa6oчeй среды, а также методом расчета, без участия администратора сети. Самонастройка обеспечивает максимально возможную производительность для конкретного сочетания производительности внутренней шины компьютера, его системы прерываний и системы прямого достyпа к памяти.

Адаптеры третьего поколения базируются на специализированных интегральных схемах (ASIC), что повышает пронзводительность и надежность адаптера при одновременном снигжении его стоимости. Компания 3Com назвала свою техно­логию конвейерной обработкой кадров Parallel Tasking, другие компании также реализовали похожие схемы в своих адаптерах. Повышение производительности канала «адаптер – память» очень важно для повышения производительности сети в целом, так как производительность сложного маршрута обработки кадров, включающего, например, концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, гло­бальные каналы связи и т.п., всегда определяется производительностью самого медленного элемента этого маршрута. Следовательно, если сетевой адаптер сер­вера или клиентского компьютера работает медленно, никакие быстрые комму­таторы не смогут повысить скорость работы сети.

Выпускаемые сегодня сетевые адаптеры можно отнести к четвертому поколе­нию. В эти адаптеры обязательно входит интегральная схема ASIC, выполняю­щая функции МАС-уровня, а также большое количество высокоуровневых функций. В набор таких функций может входить поддержка агента удаленного мониторинга RMON, схема приоритезации кадров, функции дистанционного управления компьютером и т.д. В серверных вариантах адаптеров почти обяза­тельно наличие мощного процессора, разгружающего центральиый процессор.