Verkkokortti (englanninkielisessä NIC - ympäristössä - englantilainen verkkoliitäntäohjain ), joka tunnetaan myös nimellä verkkokortti , verkkosovitin (Intelin [1] terminologiassa ), Ethernet-sovitin - tekniikan nimellä - lisälaite, joka mahdollistaa tietokone vuorovaikutuksessa muiden laitteiden verkkojen kanssa . Tällä hetkellä henkilökohtaisissa ja kannettavissa tietokoneissa ohjain ja verkkokortin toimintoja suorittavat komponentit on usein integroitu emolevyihin mukavuuden vuoksi, mukaan lukien ohjaimen yhdistäminen ja koko tietokoneen kustannusten alentaminen.
Rakentavan toteutuksen mukaan verkkokortit jaetaan:
10 Mbit:n verkkokorteissa käytetään neljän tyyppistä liitintä yhteyden muodostamiseen paikallisverkkoon:
Näitä liittimiä voi olla eri yhdistelminä, mutta kulloinkin vain yksi niistä toimii.
100 megabitin levyille asennetaan joko kierretty pariliitin ( 8P8C , virheellisesti RJ-45 [3] ) tai optinen liitin ( SC , ST , MIC [4] ).
Kierretyn pariliittimen viereen on asennettu yksi tai useampi tieto - LED , joka ilmaisee yhteyden olemassaolon ja tiedonsiirron.
Yksi ensimmäisistä valtavirran verkkokorteista oli Novellin NE1000 / NE2000 -sarja , jossa oli BNC-liitin .
Kun määrität verkkosovitinkorttia, seuraavat vaihtoehdot voivat olla käytettävissä:
Verkkokortin tehosta ja monimutkaisuudesta riippuen se voi toteuttaa laskennallisia toimintoja (lähinnä kehysten tarkistussummien laskemista ja generointia ) laitteistossa tai ohjelmistossa ( verkkokortin ajurilla keskusprosessorin avulla).
Palvelinverkkokortit voidaan toimittaa kahdella (tai useammalla) verkkoliittimellä. Jotkut verkkokortit (emolevyyn upotetut) tarjoavat myös palomuuritoimintoja (kuten nForce ).
Verkkosovitin (Network Interface Card (tai Controller), NIC) yhdessä ohjaimensa kanssa toteuttaa avoimen järjestelmän mallin ( OSI ) toisen linkkikerroksen verkon päätesolmussa - tietokoneessa. Tarkemmin sanottuna verkkokäyttöjärjestelmässä sovitin/ohjainpari suorittaa vain fyysisen ja MAC -kerroksen toiminnot, kun taas LLC - kerroksen toteuttaa yleensä käyttöjärjestelmämoduuli, joka on yhteinen kaikille ohjaimille ja verkkosovittimille. Itse asiassa näin sen pitäisi olla IEEE 802 -protokollapinomallin mukaisesti.. Esimerkiksi Windows NT :ssä LLC-taso on toteutettu NDIS -moduulissa , joka on yhteinen kaikille verkkosovittimen ajureille, riippumatta siitä, mikä tekniikka ajuri on tukee.
Verkkosovitin yhdessä ohjaimen kanssa suorittaa kaksi toimintoa: lähettää ja vastaanottaa kehyksen. Kehyksen siirtäminen tietokoneesta kaapeliin koostuu seuraavista vaiheista (jotkut saattavat puuttua käytetyistä koodausmenetelmistä riippuen):
Kehyksen vastaanottaminen kaapelista tietokoneeseen sisältää seuraavat vaiheet:
Vastuunjako verkkosovittimen ja sen ohjaimen välillä ei ole standardien määrittelemä, joten jokainen valmistaja päättää tämän asian itse. Tyypillisesti verkkosovittimet jaetaan asiakastietokoneiden sovittimiin ja palvelimien sovittimiin.
Asiakastietokoneiden sovittimissa suuri osa työstä siirretään ohjaimelle, mikä tekee sovittimesta yksinkertaisemman ja halvemman. Tämän lähestymistavan haittana on tietokoneen keskusprosessorin suuri kuormitus rutiininomaisella työllä kehysten siirtämiseksi tietokoneen RAM-muistista verkkoon. Keskusprosessori pakotetaan tekemään tämä työ sen sijaan, että se suorittaisi käyttäjäsovellustehtäviä.
Siksi palvelimille suunnitelluissa sovittimissa on yleensä omat prosessorit, jotka tekevät suurimman osan kehysten siirtämisestä RAM-muistista verkkoon ja päinvastoin. Esimerkki tällaisesta sovittimesta on SMC EtherPower -verkkosovitin , jossa on integroitu Intel i960 -prosessori.
Riippuen siitä, mitä protokollaa sovitin toteuttaa, sovittimet jaetaan Ethernet-sovittimiin, Token Ring -sovittimiin, FDDI - sovittimiin jne. keskitin, monet Ethernet-sovittimet tukevat nykyään kahta nopeutta ja niiden nimessä on etuliite 10/100. Jotkut valmistajat kutsuvat tätä ominaisuutta automaattiseksi tunnistukseksi.
Verkkosovitin on määritettävä ennen sen asentamista tietokoneeseen. Kun määrität sovitinta, määrität yleensä sovittimen käyttämän IRQ -numeron , DMA-kanavanumeron (jos sovitin tukee DMA-tilaa) ja I/O-porttien perusosoitteet.
Jos verkkosovitin, tietokonelaitteisto ja käyttöjärjestelmä tukevat Plug-and-Play- standardia , sovitin ja sen ohjain määritetään automaattisesti. Muussa tapauksessa sinun on ensin määritettävä verkkosovitin ja toistettava sen kokoonpanoasetukset ohjaimelle. Yleisesti ottaen verkkosovittimen ja sen ohjaimen konfigurointimenettelyn yksityiskohdat riippuvat pitkälti sovittimen valmistajasta sekä sen väylän ominaisuuksista, jolle sovitin on suunniteltu.
Jos verkkosovitin ei toimi kunnolla, sen portti saattaa heilua .
Esimerkkinä sovittimien luokittelusta käytämme 3Com -lähestymistapaa . 3Com uskoo, että Ethernet -verkkosovittimet ovat käyneet läpi 5 sukupolvea kehitystyössään.
Ensimmäisen sukupolven sovittimet tehtiin diskreeteille logiikkapiireille, minkä seurauksena niiden luotettavuus oli alhainen. Heillä oli puskurimuisti vain yhdelle kehykselle, mikä johti sovittimen huonoon suorituskykyyn, koska kaikki kehykset välitettiin tietokoneesta verkkoon tai verkosta tietokoneeseen peräkkäin. Lisäksi ensimmäisen sukupolven sovittimen konfigurointi tehtiin manuaalisesti jumpperien avulla. Kukin sovitintyyppi käytti omaa ohjainta , eikä ohjaimen ja verkkokäyttöjärjestelmän välistä liitäntää ollut standardoitu.
Toisen sukupolven verkkosovittimet alkoivat käyttää usean kehyksen puskurointimenetelmää suorituskyvyn parantamiseksi. Tällöin seuraava kehys ladataan tietokoneen muistista sovittimen puskuriin samanaikaisesti edellisen kehyksen siirron kanssa verkkoon. Vastaanottotilassa, kun sovitin on vastaanottanut yhden kehyksen kokonaan, se voi aloittaa tämän kehyksen lähettämisen puskurista tietokoneen muistiin samalla, kun se vastaanottaa toisen kehyksen verkosta.
Toisen sukupolven verkkosovittimissa käytetään laajasti pitkälle integroituja siruja, mikä parantaa sovittimien luotettavuutta. Lisäksi näiden sovittimien ajurit perustuvat vakiomäärityksiin. Toisen sukupolven sovittimien mukana toimitetaan tyypillisesti ajurit, jotka toimivat sekä 3Comin ja Microsoftin kehittämässä ja IBM :n hyväksymässä NDIS - standardissa (Network Driver Interface Specification) että Novellin kehittämässä ODI-standardissa (Open Driver Interface Specification) .
Kolmannen sukupolven verkkosovittimet (3Com sisältää muun muassa EtherLink III -perheen sovittimet) toteuttavat liukuhihnakehyksen käsittelyjärjestelmän. Se johtuu siitä, että kehyksen vastaanottaminen tietokoneen RAM-muistista ja sen lähettäminen verkkoon yhdistetään ajassa. Siten kehyksen muutaman ensimmäisen tavun vastaanottamisen jälkeen niiden lähetys alkaa. Tämä parantaa merkittävästi (25-55 %) ketjun " RAM - sovitin - fyysinen kanava - sovitin - RAM " suorituskykyä. Tällainen menetelmä on hyvin herkkä lähetyksen aloituskynnykselle, eli kehystavujen lukumäärälle, jotka ladataan sovittimen puskuriin ennen lähetyksen aloittamista verkkoon. Kolmannen sukupolven verkkosovitin suorittaa tämän parametrin itsevirityksen analysoimalla työympäristön sekä laskentamenetelmän avulla ilman verkonvalvojan osallistumista. Itseviritys tarjoaa parhaan mahdollisen suorituskyvyn tietylle tietokoneen sisäisen väylän, sen keskeytysjärjestelmän ja suoran muistin käyttöjärjestelmän suorituskyvyn yhdistelmälle.
Kolmannen sukupolven sovittimet perustuvat sovelluskohtaisiin integroituihin piireihin ( ASIC ), mikä parantaa sovittimen suorituskykyä ja luotettavuutta ja vähentää sen kustannuksia. 3Com kutsui frame-pipelining-tekniikkaansa Parallel Taskingiksi, ja muut yritykset ovat ottaneet käyttöön vastaavia järjestelmiä sovittimissaan. "Sovitin-muisti" -linkin suorituskyvyn parantaminen on erittäin tärkeää koko verkon suorituskyvyn parantamiseksi, koska monimutkaisen kehyskäsittelyreitin suorituskyky, mukaan lukien esimerkiksi keskittimet , kytkimet , reitittimet , globaalit linkit jne. ., määräytyy aina tämän reitin hitaimman elementin suorituskyvyn mukaan. Siksi, jos palvelimen tai asiakastietokoneen verkkosovitin on hidas, mikään nopea kytkimet ei pysty nopeuttamaan verkkoa.
Nopeat Ethernet -verkkosovittimet kuuluvat neljännen sukupolven joukkoon. Näissä sovittimissa on välttämättä ASIC , joka suorittaa MAC-tason toiminnot ( englanniksi MAC-PHY ), nopeutta kehitetään 1 Gb / s asti, ja siellä on myös suuri määrä korkean tason toimintoja. Tällaisten toimintojen joukko voi sisältää tuen etävalvontaagentille RMON , kehysten priorisointijärjestelmää, tietokoneen etäohjaustoimintoja jne. Sovittimien palvelinversioissa on melkein välttämätöntä, että käytössä on tehokas prosessori, joka purkaa keskusprosessorin . Esimerkki neljännen sukupolven verkkosovittimesta on 3Com Fast EtherLink XL 10/100 -sovitin.
Gigabit Ethernet - verkkokortit julkaistu vuodesta 2006 . Valmistetaan myös kotikytkimiä ja reitittimiä gigabitin tietoliikenteeseen. Tukee IPv6-protokollia, digitaalista televisiota ja paljon muuta.
Terabit Ethernet on kehitteillä kotikäyttäjille, mutta Internet- palveluntarjoajat käyttävät sitä itse asiassa viestintään.
| verkkolaitteisto | |
|---|---|
| Fyysinen kerros | |
| Linkkitaso | |
| verkkokerros | |
| muu | |