Síťová karta (v anglickém prostředí NIC - anglicky network interface controller ), známá také jako síťová karta , síťový adaptér (v terminologii Intel [1] ), Ethernetový adaptér - podle názvu technologie - přídavné zařízení, které umožňuje počítač pro interakci se sítěmi jiných zařízení . V současnosti jsou v osobních počítačích a přenosných počítačích řadič a komponenty, které plní funkce síťové karty, často integrovány do základních desek pro pohodlí, včetně sjednocení ovladače a snížení nákladů na celý počítač jako celek.
Podle konstruktivní implementace se síťové karty dělí na:
Na 10Mbitových síťových kartách se pro připojení k místní síti používají 4 typy konektorů:
Tyto konektory mohou být přítomny v různých kombinacích, ale v daném okamžiku funguje pouze jeden z nich.
Na 100megabitových deskách se instaluje buď kroucený konektor ( 8P8C , chybně označovaný RJ-45 [3] ), nebo optický konektor ( SC , ST , MIC [4] ).
Vedle kroucené dvoulinky je instalována jedna nebo více informačních LED diod , které indikují přítomnost spojení a přenos informací.
Jednou z prvních běžných síťových karet byla řada NE1000/ NE2000 od Novellu s konektorem BNC .
Při konfiguraci karty síťového adaptéru mohou být k dispozici následující možnosti:
V závislosti na výkonu a složitosti síťové karty může hardwarově nebo softwarově implementovat výpočetní funkce (zejména výpočet a generování kontrolních součtů rámců) (pomocí ovladače síťové karty pomocí centrálního procesoru).
Serverové síťové karty lze dodat se dvěma (nebo více) síťovými konektory. Některé síťové karty (zabudované na základní desce) také poskytují funkce brány firewall (například nForce ).
Síťový adaptér (Network Interface Card (nebo Controller), NIC) spolu se svým ovladačem implementuje druhou, linkovou vrstvu modelu otevřených systémů ( OSI ) v koncovém uzlu sítě - počítači. Přesněji řečeno, v síťovém operačním systému pár adaptér/ovladač vykonává pouze funkce fyzické vrstvy a vrstvy MAC , zatímco vrstva LLC je obvykle implementována modulem operačního systému, který je společný pro všechny ovladače a síťové adaptéry. Ve skutečnosti by to tak mělo být v souladu s modelem zásobníku protokolu IEEE 802. Například ve Windows NT je úroveň LLC implementována v modulu NDIS , který je společný pro všechny ovladače síťového adaptéru bez ohledu na to, jakou technologii ovladač podporuje.
Síťový adaptér společně s ovladačem provádí dvě operace: vysílání a příjem rámce. Přenos rámečku z počítače na kabel se skládá z následujících kroků (některé mohou chybět v závislosti na použitých metodách kódování):
Příjem rámu z kabelu do počítače zahrnuje následující kroky:
Rozdělení odpovědností mezi síťový adaptér a jeho ovladač není definováno normami, takže každý výrobce si tuto otázku řeší sám. Síťové adaptéry se obvykle dělí na adaptéry pro klientské počítače a adaptéry pro servery.
U adaptérů pro klientské počítače je velká část práce přenesena na ovladač, čímž je adaptér jednodušší a levnější. Nevýhodou tohoto přístupu je vysoká míra vytížení centrálního procesoru počítače rutinní prací na přenosu rámců z RAM počítače do sítě. Centrální procesor je nucen vykonávat tuto práci namísto provádění úloh uživatelské aplikace.
Adaptéry určené pro servery proto obvykle mají vlastní procesory, které většinu práce při přenosu rámců z RAM do sítě a naopak zastávají. Příkladem takového adaptéru je síťový adaptér SMC EtherPower s integrovaným procesorem Intel i960.
Podle toho, jaký protokol adaptér implementuje, se adaptéry dělí na adaptéry Ethernet, adaptéry Token Ring , adaptéry FDDI atd. hub, mnoho adaptérů Ethernet dnes podporuje dvě rychlosti a má v názvu předponu 10/100. Někteří výrobci tuto vlastnost nazývají auto-sensing.
Síťový adaptér musí být nakonfigurován před instalací do počítače. Při konfiguraci adaptéru obvykle zadáváte číslo IRQ používané adaptérem, číslo kanálu DMA (pokud adaptér podporuje režim DMA) a základní adresu I/O portů.
Pokud síťový adaptér, počítačový hardware a operační systém podporují standard Plug-and-Play , pak se adaptér a jeho ovladač nakonfigurují automaticky. V opačném případě musíte nejprve nakonfigurovat síťový adaptér a poté zopakovat jeho nastavení konfigurace pro ovladač. Obecně platí, že podrobnosti postupu konfigurace síťového adaptéru a jeho ovladače do značné míry závisí na výrobci adaptéru a také na možnostech sběrnice, pro kterou je adaptér navržen.
Pokud síťový adaptér nepracuje správně, může dojít k překlopení jeho portu .
Jako příklad klasifikace adaptérů používáme přístup 3Com . 3Com věří, že síťové adaptéry Ethernet prošly ve svém vývoji 5 generací.
Adaptéry první generace byly vyrobeny na diskrétních logických obvodech, v důsledku čehož měly nízkou spolehlivost. Měly vyrovnávací paměť pouze pro jeden snímek, což vedlo ke špatnému výkonu adaptéru, protože všechny snímky byly přenášeny z počítače do sítě nebo ze sítě do počítače postupně. Konfigurace adaptéru první generace byla navíc provedena ručně pomocí propojek. Každý typ adaptéru používal svůj vlastní ovladač a rozhraní mezi ovladačem a síťovým operačním systémem nebylo standardizováno.
Síťové adaptéry druhé generace začaly ke zlepšení výkonu používat metodu ukládání do vyrovnávací paměti s více snímky. V tomto případě je další rámec načten z paměti počítače do vyrovnávací paměti adaptéru současně s přenosem předchozího rámce do sítě. V režimu příjmu poté, co adaptér plně přijme jeden rámec, může začít vysílat tento rámec z vyrovnávací paměti do paměti počítače současně s příjmem dalšího rámce ze sítě.
Síťové adaptéry druhé generace široce využívají vysoce integrované čipy, což zlepšuje spolehlivost adaptérů. Ovladače pro tyto adaptéry jsou navíc založeny na standardních specifikacích. Adaptéry druhé generace se obvykle dodávají s ovladači, které fungují jak ve standardu NDIS (Network Driver Interface Specification) vyvinutém společnostmi 3Com a Microsoft a schváleném IBM , tak ve standardu ODI (Open Driver Interface Specification) vyvinutém společností Novell .
Síťové adaptéry třetí generace (3Com mezi ně zahrnuje své adaptéry z rodiny EtherLink III) implementují schéma zpracování zřetězených rámců. Spočívá v tom, že procesy příjmu rámce z RAM počítače a jeho přenosu do sítě se časově kombinují. Po přijetí prvních pár bajtů rámce tedy začíná jejich přenos. To výrazně (o 25-55%) zlepšuje výkon řetězce " RAM - adaptér - fyzický kanál - adaptér - RAM ". Takové schéma je velmi citlivé na práh zahájení přenosu, to znamená na počet bajtů rámce , které jsou načteny do vyrovnávací paměti adaptéru před zahájením přenosu do sítě. Síťový adaptér třetí generace provádí samonastavování tohoto parametru analýzou pracovního prostředí i metodou výpočtu bez účasti správce sítě. Samočinné ladění poskytuje nejlepší možný výkon pro konkrétní kombinaci výkonu interní sběrnice počítače, jeho systému přerušení a jeho systému přímého přístupu do paměti.
Adaptéry třetí generace jsou založeny na aplikačně specifických integrovaných obvodech ( ASIC ), což zlepšuje výkon a spolehlivost adaptéru a zároveň snižuje jeho cenu. 3Com nazval svou technologii frame-pipelining Parallel Tasking a další společnosti implementovaly podobná schémata do svých adaptérů. Zlepšení výkonu propojení „adaptér-paměť“ je velmi důležité pro zlepšení výkonu sítě jako celku, protože výkon komplexní trasy zpracování rámců, včetně například rozbočovačů , přepínačů , směrovačů , globálních spojení atd. ., je vždy určena výkonem nejpomalejšího prvku této trasy. Pokud je tedy síťový adaptér serveru nebo klientského počítače pomalý, žádné rychlé přepínače nebudou schopny zrychlit síť.
Síťové adaptéry Fast Ethernet lze připsat čtvrté generaci. Mezi tyto adaptéry nutně patří ASIC , který plní funkce na úrovni MAC ( anglicky MAC-PHY ), rychlost je vyvinuta až na 1 Gb/s a nechybí ani velké množství funkcí na vysoké úrovni. Sada takových funkcí může zahrnovat podporu agenta vzdáleného monitorování RMON , schéma priority rámců, funkce vzdáleného ovládání počítače atd. V serverových verzích adaptérů je téměř nutné mít výkonný procesor, který odlehčí centrálnímu procesoru . Příkladem síťového adaptéru čtvrté generace je adaptér 3Com Fast EtherLink XL 10/100.
Síťové karty Gigabit Ethernet na trh od roku 2006 . Vyrábí se také domácí switche a routery pro gigabitovou komunikaci. Podporuje protokoly IPv6, digitální televizi a mnoho dalšího.
Terabit Ethernet je ve vývoji pro domácí uživatele, ale ve skutečnosti jej používají ISP pro komunikaci.
| síťový hardware | |
|---|---|
| Fyzická vrstva | |
| Linková vrstva | |
| síťová vrstva | |
| jiný | |