Платы сетевого адаптера – это интерфейс между компьютером и сетевым кабелем. В обязанности платы сетевого адаптера входит подготовка, передача и управление данными в сети. Для подготовки данных к передачи по сети плата использует трансивер, который переформатирует данные из параллельной формы в последовательную. Каждая плата имеет уникальный сетевой адрес.

Платы сетевого адаптера отличаются рядом параметров, которые должны быть правильно настроены. В их число входит: прерывание (IRQ), адрес базового порта ввода/вывода и базовый адрес памяти.

Чтобы обеспечить совместимость компьютера и сети, плата сетевого адаптера должна, во-первых, соответствовать архитектуре шины данных компьютера и, во-вторых, иметь требуемый тип соединителя с сетевым кабелем.

Плата сетевого адаптера оказывает значительное влияние на производительность всей сети. Существует несколько способов увеличить эту производительность. Некоторые платы обладают дополнительными возможностями. К их числу, например, относится: прямой доступ к памяти, разделяемая память адаптера, разделяемая системная память, управление шиной. Производительность сети можно повысить также с помощью буферизации или встроенного микропроцессора.

Разработаны специализированные платы сетевого адаптера, например, для беспроводных сетей и бездисковых рабочих станций.

Функционирование сети

Сетевые модели OSI и IEEE Project 802

Модели OSI и Project 802 определяют стандартные протоколы, используемые сетевым программным и аппаратным обеспечением. Эти модели устанавливают способ передачи данных по сети.

Модель OSI разбивает сетевое соединение не семь уровней: Прикладной, Представительный, Сеансовый, Транспортный, Сетевой, Канальный и Физический.

Project 802 более детально определяет стандарты для физических компонентов сети. Эти стандарты относятся к Физическому и Канальному уровням модели OSI и делят Канальный уровень на два подуровня: Управление логической связью и Управление доступом к среде.

Драйверы

Драйвер – это программа-утилита, позволяющая компьютеру работать с определенным устройством. Такие устройства, как мышь, дисковые накопители, платы сетевого адаптера и принтеры, поставляются вместе со своими драйверами.

В сетевой среде каждый компьютер обладает платой сетевого адаптера и соответствующим ей драйвером, благодаря которым компьютер посылает данные по сети.

Передача данных по сети

Прежде чем послать данные в сеть, компьютер-отправитель разбивает их на небольшие блоки, которые легче передавать по сетевому кабелю. Эти пакеты, или порции, - основные единицы сетевых коммуникаций.

Все пакеты содержат следующие сетевые компоненты: адрес источника, данные, адрес местоназначения, инструкции и информацию для проверки ошибок. Каждый пакет состоит из трех разделов: заголовка (включающего сигнал, который «говорит» о том, что передается пакет; адрес источника; адрес местоназначения; информацию, синхронизирующую передачу), данных и трейлера (включающего информацию для проверки ошибок).

Протоколы

Протоколы в сетевой среде определяют правила и процедуры передачи данных. Передача данных по сети состоит из ряда шагов, которые должны выполняться в неизменном порядке. Компьютер-отправитель и компьютер-получатель используют протоколы для выполнения следующих процедур:

· разбиение данных на пакеты;

· добавление к пакету адресной информации;

· подготовка пакетов к передаче;

· приема пакетов, передаваемых по кабелю;

· копирование данных из пакета для сборки исходных блоков данных;

· передача этих восстановленных блоков в компьютер.

Методы доступа, применяемые в локальных сетях

В сети несколько компьютеров должны иметь совместный доступ к кабелю. Однако, если два компьютера попытаются одновременно передавать данные, их пакеты «столкнутся» друг с другом и будут испорчены. Это так называемая коллизия. Чтобы избежать коллизий, необходимо управлять трафиком в сети.

Метод доступа – это набор правил, которые определяют, как компьютер должен отправлять и принимать данные по сетевому кабелю.

Существует три основных метода доступа:

1. Множественный доступ с контролем несущей

а) множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD), используемый в одной из первых локальных сетей Ethernet.Перед началом передачи компьютер определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, компьютер начинает передачу.Если в момент передачи возникла коллизия, делается попытка ее разрешения, например задержка передачи на случайный интервал времени. Новая попытка может привести к успешной передаче или повторению коллизии. Известны и более сложные процедуры разрешения коллизии, обеспечивающие увеличение пропускной способности сети.

б) множественный доступ с контролем несущей и предотвращением коллизий (CSMA/CA). Используя CSMA/CA, каждый компьютер перед передачей данных в сеть сигнализирует о своем намерении, поэтому остальные компьютеры «узнают» о готовящейся передаче и могут избежать коллизий. Однако широковещательное оповещение увеличивает общий трафик сети и уменьшает ее пропускную способность. Отсюда – CSMA/CA работает медленнее, чем CSMA/CD.

2. Доступ с передачей маркера

Пакет особого типа, маркер, циркулирует по кольцу от компьютера к компьютеру. Чтобы послать данные в сеть, любой из компьютеров сначала должен дождаться прихода свободного маркера и захватить его. Когда какой-либо компьютер «наполнит» маркер своей информацией и пошлет его по сетевому кабелю, другие компьютеры уже не могут передавать данные.

3. Доступ по приоритету запроса

Это относительно новый метод доступа, основанный на том, что все сети 100VG-AnyLAN строятся только из концентраторов и оконечных узлов. Концентраторы управляют доступом к кабелю, последовательно опрашивая все узлы в сети и выявляя запросы на передачу. Концентратор должен знать все адреса, связи и узлы и проверять их работоспособность. Оконечным узлом, в соответствии с определением 100VG-AnyLAN, может быть компьютер, мост, маршрутизатор или коммутатор. При доступе по приоритету запроса связь осуществляется только между компьютером-отправителем, концентратором и компьютером-получателем.

Сетевые архитектуры

Это комбинация стандартов, топологий и протоколов, необходимых для создания работоспособной сети.

Ethernet

Архитектура Ethernet разработана фирмой Xerox в 1975 году. В настоящий момент пользуется наибольшей популярностью. Она использует узкополосную передачу со скоростью 10 Мбит/с, топологию «шина», а для регулирования трафика в основном сегменте кабеля – CSMA/CD.

Сеть Ethernet имеет следующие характеристики:

· традиционная топология – линейная шина;

· другие топологии – звезда-шина;

· метод доступа – CSMA/CD;

· кабельная система – толстый и тонкий коаксиальный, UTP;