Сетевая плата — это устройство, которое обеспечивает связь между компьютерами по локальной сети или подключение к интернету.
Под сетевой платой понимается модуль компьютера, который позволяет ему обмениваться информацией с различным оборудованием, подключенным к сети. В англоязычной версии это термин network interface controller/card, что переводится как сетевая карта. В сегодняшних компьютерах элементы, которые осуществляют функции сетевой карты, часто расположены прямо на основной плате, что повышает удобство работы и позволяет унифицировать драйвера и сделать меньше общую стоимость компьютера.
Классификация сетевых плат
По конструктивным особенностям сетевые платы можно классифицировать так:
- Модульные или внутренние. Это модули, выполненные на плате, которая вставляется в один из разъёмов на материнской плате.
- Наружные (внешние). Подключаются посредством различных интерфейсов и в основном применяются в ноутбуках.
- Входящие в состав материнской платы.
Сетевые платы могут подсоединяться к сетевым структурам посредством разъёмов разных стандартов. Сетевые платы, работающие на скорости десять мегабит в секунду, для соединения с локальной сетью применяются следующие виды разъёмов:
- 8P8C подключается парой.
- BNC – соединитель, использует тонкий коаксиальный кабель.
- Разъём AUI, пятнадцати контактный, использует толстый коаксиальный кабель.
- Разъём для оптоволокна.
Данные разъёмы могут устанавливаться на устройствах в различных вариациях, но в каждый конкретный момент времени бывает подключен и функционирует какой-то один.
На сетевых платах, рассчитанных на скорость в сто мегабит в секунду, ставятся или разъёмы под витую пару (8Р8С), или оптоволоконные разъёмы (SC, ST или MIC). Вблизи разъёма витой пары располагается один или более светодиодных индикаторов, которые информируют о присутствии работоспособной сети и трансляции информационных данных.
Параметры сетевых адаптеров
Термин сетевая плата имеет более распространённые в обиходе синонимы, это сетевая карта и сетевой адаптер. При осуществлении привязки платы сетевого адаптера настраиваются такие параметры:
- Нумерация канала, выполняющего требование прерывания.
- Нумерация линии прямого доступа к памяти.
- Базовая адресация ввода и вывода.
- Базовая адресация оперативной памяти.
Сетевая карта, учитывая её мощностные параметры и усложнённость, способна осуществлять функции вычислений (в частности, расчёт и воспроизводство контрольной суммы кадров) посредством аппаратных или программных средств (драйвер карты с обращением к центральному процессору). Сетевые карты для серверов могут оснащаться несколькими сетевыми разъёмами.
Функции сетевых адаптеров
Сетевой адаптер и его драйвер организует второй уровень моделирования открытой системы в оконечном сетевом блоке, которым является компьютер. Если говорить более конкретно, то в операционной системе сети сетевая карта (адаптер) и драйвер осуществляют лишь функции физического и уровня МАС адреса, а уровень управления логическим каналом (LLC), как правило, выполняется ядром операционной системой, которое обслуживает все драйвера и сетевые адаптеры. Это общее правило, и оно не зависит от типа поддерживаемой драйвером технологии. Основными операциями, которые выполняет сетевой адаптер и его драйвер являются трансляция и приём кадра. Передачи кадра от компьютера в сеть выполняется следующим образом:
- Принимается кадр информационных данных LLC посредством межуровневого интерфейса совместно с адресом уровня МАС. Как правило, обмен среди протоколов в компьютере выполняется через буферные области, которые находятся в оперативной памяти. Подлежащая передаче в сеть информация посылается в эти буферные области с помощью протоколов верхнего уровня, которые получают их из различных запоминающих устройств при помощи системы ввода и вывода.
- Формирование информации кадра уровня МАС, в который преобразуется кадр формата LLC. Выполняется запись адресных данных пунктов назначения и отправления, вычисляется контрольная сумма.
- Формируются кодовые символы, если применяются избыточные коды. Выполняется специальное шифрование кодов (скремблирование), чтобы повысить равномерность потока (спектра) сигналов. Некоторые протоколы это действие не выполняют.
- Сформированный сигнал выдаётся в сеть, согласно установленному линейному коду.
Процесс приёма кадра из сети включает следующие этапы:
- Принимаются сигналы из сетевого кабеля, в которых закодирована информация.
- Выполняется очистка полезного сигнала от шумов. Это действие способны осуществлять разные специальные микросхемы. В итоге в приёмной области сетевой карты сохраняется некая последовательная цепочка битов, которая с высокой вероятностью должна совпадать с отправленными передатчиком данными.
- В случае, когда отправляемые данные скремблировались (шифровались случайным образом), они должны пройти через десклемблирование, то есть расшифровку. В сетевой плате получаются кодовые символы, в формате источника передачи данных.
- Вычисляется и проверяется контрольная сумма. В случае её несовпадения, кадр игнорируется, а по межуровневому интерфейсу пересылается к источнику выработанный код ошибки. В случае совпадения контрольной суммы, из кадра формата МАС вычленяется кадр в формате LLC и выполняется его передача посредством межуровневого интерфейса согласно протоколу LLC. Полученный кадр сохраняется в буферной области оперативной памяти.
Какие функции осуществляет непосредственно сетевой адаптер, а какие его драйвер общепринятые нормы не регламентируют. Сами фирмы, выпускающие сетевые карты, осуществляют распределение этих обязанностей. Как правило, сетевые платы подразделяются по своему предназначению, то есть для применения в серверах или компьютерах обычных пользователей. В последнем случае большая часть выполняемых функций осуществляется драйвером, что уменьшает сложность и стоимость сетевой карты.
