Функції й характеристики мережевих адаптерів

Функції й характеристики мережевих адаптерів

Мережевий адаптер (Network Interface Card, NIC) разом зі своїм драйвером реалізує другий, канальний рівень моделі відкритих систем у кінцевому вузлі мережі — комп'ютері. Більш точно, у мережній операційній системі пара адаптер і драйвер виконує тільки функції фізичного й Мас-рівнень, у той час як LLC-рівень звичайно реалізується модулем операційної системи, єдиним для всіх драйверів і мережевих адаптерів. Властиво так воно й повинне бути у відповідності з моделлю стека протоколів IEEE 802. Наприклад, в ОС Windows NT рівень LLC реалізується в модулі NDIS, загальному для всіх драйверів мережевих адаптерів, незалежно від того, яку технологію підтримує драйвер.

Мережевий адаптер разом із драйвером виконують дві операції: передачу й прийом кадру.

Передача кадру з комп'ютера в кабель складається з перерахованих нижче етапів (деякі можуть бути відсутні, залежно від прийнятих методів кодування).

  • Прийом кадру даних LLC через міжурівневий інтерфейс разом з адресною інформацією Мас-рівень. Звичайна взаємодія між протоколами усередині комп'ютера відбувається через буфери, розташовані в оперативній пам'яті. Дані для передачі в мережу містяться в цьому буфері протоколами верхніх рівнів, які витягають їх з дискової пам'яті або з файлового кэша за допомогою підсистеми ведення/виведення операційної системи.
  • Оформлення кадру даних Мас-рівня, у який інкапсулюються кадр LLC (з відкинутими прапорами 01111110). Заповнення адрес призначення й джерела, обчислення контрольної суми.
  • Формування символів кодів при використанні надлишкових кодів типу 4В/5В. Скрэмблювання кодів для одержання більш рівномірного спектра сигналів. Цей етап використовується не у всіх протоколах - наприклад, технологія Ethernet 10 Мбит/с обходиться без нього.
  • Видача сигналів у кабель відповідно до прийнятого лінійного коду - манчестерским, NRZI, MLT-3 і т. п
    Прийом кадру з кабелю в комп'ютер включає наступні дії.
  • Прийом з кабелю сигналів, що кодують бітовий потік.
  • Виділення сигналів на тлі шуму. Цю операцію можуть виконувати різні спеціалізовані мікросхеми або сигнальні процесори DSP. У результаті в приймачі адаптера утвориться деяка бітова послідовність, з великим ступенем імовірності співпадаюча з тієї, котра була послана передавачем.
  • Якщо дані перед відправленням у кабель піддавалися скрэмблюванню, то вони пропускаються через дескремблер, після чого в адаптері відновлюються символи коду, послані передавачем.
  • Перевірка контрольної суми кадру. Якщо вона невірна, то кадр відкидається, а через міжрівневий інтерфейс наверх, протоколу LLC передається відповідний код помилки. Якщо контрольна сума вірна, то з MAC-кадру витягається кадр LLC і передається через міжурівневий інтерфейс наверх, протоколу LLC. Кадр LLC міститься в буфер оперативної пам'яті.

Розподіл обов'язків між мережевим адаптером і його драйвером стандартами не визначається, тому кожен виробник вирішує це питання самостійно. Звичайно мережеві адаптери діляться на адаптери для клієнтських комп'ютерів й адаптери для серверів.

В адаптерах для клієнтських комп'ютерів значна частина роботи перекладається на драйвер, тим самим адаптер виявляється простіше й дешевше. Недоліком такого підходу є високий ступінь завантаження центрального процесора комп'ютера рутинними роботами по передачі кадрів з оперативної пам'яті комп'ютера в мережу. Центральний процесор змушений займатися цією роботою замість виконання прикладних завдань користувача.

Тому адаптери, призначені для серверів, звичайно забезпечуються власними процесорами, які самостійно виконують більшу

1 2 3