Сетевые карты

(Олифер, Олифер. Компьютерные сети, стр. 379)

Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети – компьютере. Более точно, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и MAC-уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулем операционной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров. Например, в ОС Windows NT уровень LLC реализуется в модуле NDIS.

Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняют две операции: передачу и прием кадра.

Передача кадра из компьютера в кабель состоит из перечисленных ниже этапов:

• Прием данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адресной информацией MAC-уровня.

• Оформление кадра данных MAC-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы.

• Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом – манчестерским, NRZI, MLT-3 и т.д.

Прием кадра из кабеля в компьютер включает следующие действия.

• Прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток.

• Выделение сигналов на фоне шума.

• Проверка контрольной суммы кадра. Если она неверна, то кадр отбрасывается, а через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC передается соответствующий код ошибки. Если контрольная сумма верна, то из MAC-кадра извлекается кадр LLC и передается через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC. Кадр LLC помещается в буфер оперативной памяти.

Обычно сетевые адаптеры делятся на адаптеры для клиентских компьютеров и адаптеры для серверов.

В адаптерах для клиентских компьютеров большая часть работы перекладывается на драйвер, тем самым адаптер оказывается проще и дешевле. Недостатком такого подхода является высокая степень загрузки ЦП.

Адаптеры для серверов обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении.

В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры делятся на Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т.д.

Многие адаптеры Ethernet сегодня поддерживают две скорости работы и имеют в своем названии приставку 10/100.

В современные сетевые адаптеры обязательно входит интегральная схема ASIC, выполняющая функции MAC-уровня, а также большое количество высокоуровневых функций (поддержка агента удаленного мониторинга RMON, схема приоретизации кадров, функции дистанционного управления компьютером и т.д.). В серверных вариантах адаптеров почти обязательно наличие мощного процессора, разгружающего центральный процессор.

Лидером в области адаптеров Ethernet считается фирма 3Com.