НОУ ІНТУІТ, Лекція, Устаткування Ethernet та Fast Ethernet

В даний час мережа Ethernet / Fast Ethernet поширена найбільш широко, її апаратура випускається найбільшою кількістю виробників, і її перспективи найсприятливіші. У зв'язку з цим слід детальніше розглянути деякі особливості її апаратних засобів. Втім, багато з сказаного в цьому розділі відноситься не тільки до Ethernet, але і до апаратури інших менш популярних мереж.

Адаптери Ethernet та Fast Ethernet

Характеристики адаптерів

Мережеві адаптери (NIC, Network Interface Card) Ethernet і Fast Ethernet можуть сполучатися з комп'ютером через один із стандартних інтерфейсів:

шина ISA (Industry Standard Architecture);
шина PCI (Peripheral Component Interconnect);
шина PC Card (вона ж PCMCIA);

Адаптери, розраховані на системну шину (магістраль) ISA, ще недавно були основним типом адаптерів. Кількість компаній, що випускали такі адаптери, було велике, саме тому пристрої такого типу були найдешевшими. Адаптери для ISA випускаються 8- та 16-розрядними. 8-розрядні адаптери дешевші, а 16-розрядні – швидше. Щоправда, обмін інформацією по шині ISA не може бути надто швидким (у межі – 16 Мбайт/с, реально – не більше 8 Мбайт/с, а для 8-розрядних адаптерів – до 2 Мбайт/с). Тому адаптери Fast Ethernet, які вимагають ефективної роботи великих швидкостей обміну, цієї системної шини мало випускаються. Шина ISA відходить у минуле.

Шина PCI зараз практично витіснила шину ISA і стає основною шиною розширення комп'ютерів. Вона забезпечує обмін 32- та 64-розрядними даними і відрізняється високою пропускною здатністю (теоретично до 264 Мбайт/с), що цілком задовольняєвимогам не лише Fast Ethernet, а й швидшої Gigabit Ethernet. Важливо ще й те, що PCI шина застосовується не тільки в комп'ютерах IBM PC, але і в комп'ютерах PowerMac. Крім того, вона підтримує автоматичне конфігурування обладнання Plug-and-Play. Мабуть, у найближчому майбутньому на шину PCI буде орієнтована більшість мережевих адаптерів. Недолік PCI у порівнянні з шиною ISA в тому, що кількість її слотів розширення в комп'ютері, як правило, невелика (зазвичай 3 слоти). Але саме мережеві адаптери підключаються до PCI насамперед.

Шина PC Card (стара назва PCMCIA) застосовується поки що тільки в портативних комп'ютерах класу Notebook. У цих комп'ютерах внутрішня шина PCI зазвичай не виводиться назовні. Інтерфейс PC Card передбачає просте підключення до комп'ютера мініатюрних плат розширення, причому швидкість обміну із цими платами досить висока. Однак все більше портативних комп'ютерів оснащується вбудованими мережевими адаптерами, оскільки можливість доступу до мережі стає невід'ємною частиною стандартного набору функцій. Ці вбудовані адаптери знову ж таки підключені до внутрішньої шини PCI комп'ютера.

При виборі мережного адаптера , орієнтованого на ту чи іншу шину, необхідно, перш за все, переконатися, що вільні слоти розширення цієї шини є в комп'ютері, що входить до мережі. Слід також оцінити трудомісткість установки адаптера і перспективи випуску плат даного типу. Останнє може знадобитися у разі виходу адаптера з експлуатації.

Останнім часом все більше зустрічаються комп'ютери, в яких мережеві адаптери вбудовані в системну плату. Переваги такого підходу очевидні: користувач не повинен купувати адаптер мережі і встановлювати його в комп'ютер. Достатньо лише підключитимережний кабель до зовнішнього гнізда комп'ютера. Однак недолік полягає в тому, що користувач не може вибрати адаптер із кращими характеристиками.

До інших найважливіших характеристик мережевих адаптерів можна віднести:

спосіб конфігурування адаптера;
розмір встановленої на платі буферної пам'яті та режими обміну з нею;
можливість встановлення на плату мікросхеми постійної пам'яті для віддаленого завантаження (BootROM).
можливість підключення адаптера до різних типів середовища передачі (кручена пара, тонкий і товстий коаксіальний кабель, оптоволоконний кабель);
використовується адаптером швидкість передачі по мережі та наявність функції її перемикання;
можливість застосування адаптером повнодуплексного режиму обміну;
сумісність адаптера (точніше, драйвера адаптера) з використовуваними мережними програмними засобами.

Конфігурація адаптера може виконуватися і автоматично в режимі Plug-and-Play, коли комп'ютер увімкнено. Сучасні адаптери зазвичай підтримують саме цей режим, тому легко може встановити користувач.

Усі операції з конфігурування мережного адаптера необхідно проводити у суворій відповідності до документації, що поставляється разом з ним, тому що кожен з численних виробників адаптерів зазвичай вносить у них щось своє, оригінальне. Тому ніякі докладніші універсальні рекомендації просто неможливі. Втім, це стосується будь-яких електронних пристроїв.

Від розміру буферної пам'яті адаптера залежить швидкість роботи адаптера , і його здатність тримати високі інформаційні навантаження. Розмір пам'яті зазвичай становить від 8 Кбайт до кількох мегабайт. Чим більше пам'ять, тим більше пакетів, що передаються і приймаються, може в нійзберігатися. Для адаптерів, що працюють на виділеному сервері, великий обсяг буферної пам'яті просто необхідний, адже через нього підуть усі інформаційні потоки мережі. Втім, найбільша буферна пам'ять не допоможе, якщо комп'ютер працює повільно, не встигає перекачувати інформацію, що приходить по мережі.

Для швидкості адаптера важливий режим обміну комп'ютера з буферною пам'яттю адаптера. Якщо адаптер підтримує режим прямого доступу до пам'яті (DMA – Direct Memory Access), режим прямого керування шиною (Bus Mastering) або режим поділу пам'яті, то він зазвичай працює більш продуктивно, ніж адаптери, які не підтримують цих режимів. Більш того, адаптери , розраховані на швидку шину PCI і працюють у режимах прямого доступу до пам'яті або прямого керування шиною, можуть і не потребувати великого обсягу буферної пам'яті, оскільки інформація може передаватися адаптером безпосередньо в пам'ять комп'ютера і назад.