Аппаратные компоненты локальных сетей.

Сетевой адаптер(NIC)

На сетевых адаптерах содержится некоторая логика, обеспечивающая передачу фреймов, распознавание их и обеспечение протоколов передачи информации по физическим линиям связи.

Совместно с программами, предназначенными для поддержки сетевого адаптера, в процессе приема и пересылки фреймов он выполняет 7 основных операций, причем при передаче данных в одной последовательности, при получении – в обратной последовательности.

1) Передача данных (данные передаются из памяти компьютера в адаптер или обратно при помощи ПДП).

2) Буферизация – пока данные не будут обработаны сетевым адаптером, они содержатся в буфере, т.о. сетевой адаптер получает доступ при помощи буфера ко всему кадру целиком, а также согласовывает скорость, с которой данные передаются по сети и скорость обработки данных ПК.

3) Формирование кадра – сетевой адаптер должен разбить информацию на удаленные фрагменты, а при приеме собрать данные в кадр. В начало фрейма устанавливается заголовок, в конец – концевик.

4) Доступ к среде передачи – в сетях Ethernet адаптер должен убедиться, что линия свободна, прежде чем выполнить передачу. А когда нужно передавать маркер, адаптер ждет получения маркера и захватывает его.

5) Параллельно-последовательное преобразование – находящиеся в буфере байты передаются по кабелю в последовательной форме (бит за битом). Сетевой адаптер выполняет эти преобразования.

6) Кодирование и декодирование: формируются электрические сигналы, представляющие передаваемые данные. Большинство сетевых адаптеров используют манчестерское кодирование. Преимущества кодирования заключается в том, что служебные данные для синхронизации интерпретируются с передаваемыми данными при помощи битовых последовательностей. Вместо того, чтобы представлять «0» отсутствие электрического сигнала, а «1» - его наличие «0» и «1» представляют изменение полярности электрического сигнала, что происходит за очень короткий интервалы времени.

7) Прием и передача импульсов. При выполнении этой процедуры электрические импульсы усиливаются и передаются по кабелю. Сетевой адаптер совместно с поддерживающими его программами различает ошибки, которые возникают при передаче данных, когда электрические помехи, неисправность оборудования и др. факторы портят часть фрейма. Ошибки распознаются при помощи циклической контрольной суммы(CRC), которая входит в состав фрейма.

Различные типы сетевых адаптеров могут отличаться друг от друга не только протоколом и методом доступа, но и рядом других параметров:

1)скорость передачи;

2)размер памяти, размещающейся на адаптере;

3)конструкция системной шины, для которой предназначен адаптер;

4)максимальная скорость шины;

5)совместимость с различными комплектами микросхем, характеризующих функции центрального процессора;

6)использование прямого доступа к памяти;

7)используемые линии прерываний и адреса ввода-вывода;

8)встроенный интеллект;

9)конструкция разъемов.

Повторитель(Repeater)

Повторители применяются в основном на коаксиальном кабеле и служат для компенсации потерь, которые испытывает сигнал при прохождении по кабелю.

Повторитель – простое устройство, посредством которого осуществляется передача всех пакетов из одного сегмента локальной сети в другой и обеспечивается регенерация, ресинхронизация и усиление электрических сигналов. Основной целью, которая используется при использовании повторителей, является увеличение размеров сети, ограниченных максимально возможной длиной кабеля.

Концентратор(Hub)

Концентратор является набором повторителей, одна сторона которых присоединяется к рабочим станциям и сервер и другому сетевому оборудованию, а другая – объединена на общую шину.

То же самое, что и повторители, делают простейшие репитерные концентраторы. Но помимо этой основной функции концентраторы Ethernet и Fast Ethernet обычно выполняют еще ряд функций по обнаружению и исправлению некоторых простейших ошибок сети. К этим ошибкам относятся следующие:

· ложная несущая (FCE – False Carrier Event);

· множественные коллизии (ECE – Excessive Collision Error);

· затянувшаяся передача (Jabber).

При установке повторителей и концентраторов следует соблюдать правило «5-4-3».

Для сети на коаксильном кабеле это правило звучит следующим образом:

· количество сегментов < 5;

· количество повторителей < 4;

· сетевые устройства можно подключать только к 3 сегментам.

Для сетей на витой паре это правило превращается в правило «5-4», т.е. между двумя любыми сетевыми устройствами может располагаться не более 5 сегментов кабеля и 4 концентраторов. В общем случае для смешанной сети один концентратор считается за 1 повторитель.