Сеткавая карта кампутара
Пачнем нашу тэму з таго, што сеткавыя карты бываюць розныя і могуць адрознівацца, як па спектры вырашаемых задач, так і па формаў-фактару (вонкавым выглядзе). Сеткавую плату таксама часта называюць (езернет (Ethernet) кантролерам, сеткавым або NIC (Network Interface Card) адаптарам).
Перш за ўсё давайце падзелім сеткавыя карты на дзве вялікія групы:
- Знешнія сеткавыя карты
- Убудаваныя або інтэграваныя (onboard)
Пачнем - з вонкавых. З самой назвы вынікае, што сеткавыя карты дадзенага тыпу ўсталёўваюцца ў сістэмны блок кампутара дадаткова (асобнай платай пашырэння) або жа, як іншае вонкавая прылада.
Для пачатку пагаворым аб PCI сеткавых картах. Абрэвіятура расшыфроўваецца як (Peripheral Component Interconnect) - ўзаемасувязь перыферыйных кампанентаў або - шына ўводу-высновы для падлучэння перыферыйных прылад да мацярынскай плаце кампутара . Называюцца гэтыя карты так па той прычыне, што ўсталёўваюцца ў адзін з PCI слотаў (раздымаў). Вось у такія, уласна:
Сам па сабе PCI інтэрфейс валодае пікавай прапускной здольнасцю для 32-разраднага варыянту, які працуе на частаце 33,33 МГц у 133 Мбайт / с, спажыванае напружанне раздыма 3,3 або 5V. Служыць для ўстаноўкі ў кампутар дадатковых плат пашырэння (старых відэакарт, мадэмаў, сеткавых адаптараў, TV тюнеров розных плат відэазахопе і канвертацыі відэа і г.д).
Такім чынам, якія ж сеткавыя карты туды ўсталёўваюцца? А вось такія, самыя звычайныя даляраў за пяць-шэсць:
Бываюць адаптары і іншай разнавіднасці - Wi-Fi (для арганізацыі бесправадных сетак).
Як бачыце, інтэрфейс падлучэння адзін (PCI), а прынцып працы - розны.
Цяпер, у сувязі з паступовым «адміраннем" дадзенага інтэрфейсу выпускаюцца сеткавыя карты формаў фактару «Pci Express 1X».
Сеткавая карта PCI Express 1x
Гэта што тычыцца знешніх сеткавых карт. Ёсць яшчэ убудаваныя (інтэграваныя ў матчыну плату) карты. Вызначыць наяўнасць ўбудаванай сеткавай можна паглядзеўшы на тыльны сценку сістэмнага блока .
Убудаваная сеткавая карта
Тут мы візуальна можам назіраць выхад інтэграванай сеткавай карты. Побач з раздымам для вітай пары усталёўваюць адзін або некалькі інфармацыйных святлодыёдаў, па якіх можна зарыентавацца аб наяўнасці падлучэння і агульнай актыўнасці сеткі.
Дарэчы, па гэтых святлодыёдам можна ўскосна скласці ўяўленне адносна працаздольнасці прылады. Патлумачу сваю думку: калі кампутар уключаны і сеткавы кабель (кручаная пара) падлучаны да карце святлодыёд на ёй міргае, што называецца, - у такт з прыёмам (перадачай) інфармацыйных пакетаў дадзеных адаптарам у сетку.
Пры непрацоўным сеткавым адаптары паводзіны індыкатараў можа быць наступнае:
- Не адзін з святлодыёдаў не свеціцца наогул
- Святлодыёд пастаянна «гарыць» (не міргаючы)
- Індыкатар міргае, але абсалютна аднастайна. Перыяд і амплітуда гэтага «мігцення» аднолькавыя на працягу ўсяго часу
Так што - прыкмячалі падобныя моманты. У дэталях - наша ўсё! :)
Калі пайсці далей і выявіць корпус кампутара , то ўнутры (недалёка ад раздыма) можна выявіць распаяный на матчынай плаце чып, які і рэалізуе ўсе функцыі сеткавага адаптара.
Па маркіроўцы бачым, што гэта - мікрасхема RTL (ад фірмы Realtek) пад нумарам 8211BL.
Заўвага: убудаваныя рашэння, на жаль, не адрозніваюцца надзейнасцю. У нашай арганізацыі, да прыкладу, выхады са строю інтэграваных сеткавых карт здараюцца рэгулярна. Не магу сказаць, што часта, але - стабільна. Дарэчы, у майго (набытага падлогу гады таму) працоўнага кампутара літаральна на днях згарэла сеткавая карта, што лішні раз ўмацавала маё меркаванне аб ненадзейнасці інтэграваных кампанентаў. Прыйшлося паставіць знешнюю.
Хачу, каб Вы ўважліва прыгледзеліся да наступнага фота:
Тут мы зазіраем ўнутр раздыма сеткавай карты. Заўважаеце розніцу? У адным раздыме (на фота - справа) чатыры кантактных пляцоўкі, а ў іншым (злева) - восем. Прычым абедзве карты разлічаны на хуткасць перадачы па сетцы ў 100 мегабіт у секунду.
У чым жа тут падвох? А ён, па любому, тут прысутнічае :) Давайце з Вамі ўспомнім як выглядае сам кабель «кручаная пара», глядзіце фота.
Па правільным ён называецца UTP кабель (Unshielded Twisted Pair - неэкранированная кручаная пара). Тое, што яна - кручаная (перакручаных) мы выдатна бачым з фота вышэй. Асобныя яе правадыры абвіты адзін з адным для паляпшэння памехаабароненасці за ўсё кабеля ў цэлым.
Абазначэнне «неэкранированная» мае на ўвазе, што па-над жылак адсутнічае дадатковы ахоўны экран (оплетка) з фальгі або металу. Зноў жа - для лепшай абароненасці кабеля. А «пара» таму, што правадыры ў кабелі скручены парамі і - па колерах (бел-аранжавы - аранжавы, бел-зялёны - зялёны, бел-карычневы - карычневы, бел-сіні - сіні).
Зараз - самае важнае: для забеспячэння перадачы дадзеных па сетцы з хуткасцю 100 мегабіт у секунду не трэба задзейнічаць усе чатыры пары (восем правадыроў-жылак), дастаткова двух пар (чатыры жылы)! Прычым выкарыстоўваюцца строга вызначаныя іх нумары: першы, другі, трэці і шосты праводак.
Непасрэдна з боку раздыма «RJ-45» гэта выглядае вось так:
Абціскаючы вітай пары UTP RJ 45
Згодна з выкладзеным вышэй, для забеспячэння хуткасці ў 100 мегабіт у нас выкарыстоўваюцца «жылкі» пад нумарам 1, 2, 3 і 6. Глядзім на малюнак вышэй. Гэта - дзве пары: аранжавая і зялёная.
Заўвага: Натуральна тое, якія менавіта жылкі выкарыстоўваць пры заладцы кабеля вырашаць толькі нам самім. Галоўнае памятаеце, што гэта павінны быць 1-ай, 2-ой, 3-ці і 6-ай правадыр (для сетак з хуткасцю перадачы ў 100 мегабіт / с).
А зараз яшчэ раз паглядзіце на фота, на якім буйна намаляваныя раздымы сеткавых карт кампутара. На правым малюнку прысутнічаюць ўсяго чатыры кантактныя пляцоўкі: першая, другая, трэцяя, наступныя дзве - прапушчаныя і далей ... какая? Правільна - шостая! :)
Калі ж выкарыстоўваюцца ўсе восем пляцовак? У сетках з хуткасцю перадачы ў адзін гибабит у секунду (і вышэй). Вось там усё праваднікі сеткавага кабеля выкарыстоўваюцца на поўную катушку :)
Так, што-то мы з Вамі (дакладней я адзін :)) «урулил» у бок ад галоўнай тэмы. Якія ж яшчэ бываюць сеткавыя карты? Давайце разгледзім знешні адаптар для ноўтбука на аснове стандарту PCMCIA. Гэта - знешняя плата пашырэння, якая ўстаўляецца ў адпаведны слот.
Расшыфроўваецца «PCMCIA» як Personal Computer Memory Card International Association (міжнародная асацыяцыя камп'ютэрных карт памяці). Першапачаткова стандарт распрацоўваўся для карт пашырэння памяці. Праз некаторы час спецыфікацыя была пашырана і стала магчымым выкарыстанне «PCMCIA» для падлучэння розных перыферыйных прылад. Як правіла, праз яго падключаюць сеткавыя карты, мадэмы ці ж жорсткія дыскі.
Уявіце непрыемную карціну: у Вашага ноўтбука (тры разы «цьфу» яго налева) выйшла са строю убудаваная ў яго карта. Што рабіць? Рашэнне - на фота ніжэй:
PCMCIA адаптар для ноўтбука
Ёсць, праўда, і іншыя рашэнні, якія падыходзяць ужо не толькі для мабільных кампутараў, але і для стацыянарных. Гэта - USB сеткавыя карты.
Яны могуць быць выкананы па рознаму, але прынцып іх працы ад гэтага не мяняецца. Вось, да прыкладу, два такіх прылады на фота ніжэй:
Сеткавай адаптар USB
Або нават вось так, больш падобна на флэш назапашвальнік :)
USB сеткавы адаптар
На гэтым сабраўся было скончыць артыкул, але ... перадумаў! :) Хацеў яшчэ расказаць Вам аб такой разнавіднасці знешніх сеткавых карт, як серверныя сеткавыя карты, якія выкарыстоўваюцца ў высокапрадукцыйных сістэмах і маюць больш прасунутыя (у параўнанні са звычайнымі адаптарамі) магчымасці па працы з сеткай.
Як правіла, яны маюць стандартны інтэрфейс падлучэння - PCI (ці яго пашыраную версію - PCI-X). Вось, да прыкладу, серверная сеткавая карта «D-Link DFE-580TX».
Серверная сеткавая карта фота 1
Як бачыце, гэта, па сутнасці - чатыры сеткавых адаптара, аб'яднаныя ў адным фізічным прыладзе. Кожны з чатырох сеткавых партоў (карт) мае свой уласны MAC адрас (унікальны 12-ці значны фізічны ідэнтыфікатар любы карты або іншага сеткавага прылады). У той жа час, ўсёй групе партоў можна прысвоіць адзін лагічны ідэнтыфікатар (IP адрас). Для аперацыйнай сістэмы група такіх карт выглядае, як адна віртуальная карта.
Заўвага: MAC (Media Access Control - кіраванне доступам да асяроддзя) адрас таксама часта называюць фізічным або апаратным адрасам (Hardware Address). Напрыклад: MAC адрас майго сеткавага адаптара на працы роўны 00-2C-13-C3-A3-65. У сеткі не можа быць двух аднолькавых апаратных адрасоў. Даведацца яго можна, увёўшы ў камандным радку: ipconfig / all або такой выдатнай камандай, якая выкарыстоўвае аднайменную ўтыліту, як getmac. Getmac ў вельмі зручнай і нагляднай форме пакажа Вам усё MAC адрасы ўсіх сеткавых прылад, устаноўленых у кампутары.
Працягнем. Аб'яднанне некалькіх карт у адну становіцца магчымым пры выкарыстанні тэхналогіі «Port Aggregation» (агрэгавання або - аб'яднанне партоў). Аб'яднанне партоў азначае аб'яднанне некалькіх сегментаў сеткі ў адзін, які валодае большай прадукцыйнасцю. Калі некалькі сеткавых партоў ўтвараюць адзін віртуальны, то яго прапускная здольнасць (тэарэтычна) прыраўноўваецца да прадукцыйнасці асобнага порта, памножаную на іх колькасць.
Серверныя сеткавыя карты могуць працаваць у двух асноўных рэжымах. Давайце разгледзім іх падрабязней. З дапамогай праграмнага забеспячэння, які ішоў у камплекце з картамі такога класа, можна сканфігураваць кожны порт як «актыўны» (рэжым балансавання нагрузкі - load balancing) або зарэзерваваць любыя парты для забеспячэння адмоваўстойлівасці (рэжым аднаўлення).
Рэжым падзелу (размеркавання) нагрузкі сеткі раўнамерна прапускае сеткавы трафік (струмень дадзеных) праз актыўныя сегменты, зніжаючы агульную нагрузку на адаптар, а рэжым аднаўлення (у выпадку фізічнага абрыву сувязі) забяспечвае бесперабойную сувязь паміж сеткавай картай і сеткай.
Чым жа яшчэ добрая серверная сеткавая карта кампутара? У залежнасці ад сваёй «навернутую» :) яна можа рэалізоўваць вылічальныя функцыі (падлік і генерацыю кантрольных сум кадраў дадзеных, якія перадаюцца па сетцы) апаратна, ня нагружаючы дадаткова цэнтральны працэсар кампутара .
На такіх адаптарах ўсталёўваюцца спецыялізаваныя ВІС (Вялікія Інтэгральныя Схемы), якія бяруць на сябе значную частку працы (выяўленне сутыкненняў, зборка-разборка пакетаў дадзеных, праверка кантрольных сум кадраў і паўторная перадача сапсаваных пакетаў). Такім чынам, як мы ўжо казалі, здымаецца значная частка нагрузкі з працэсара, якому ў сервернай сістэме і без таго ёсць чым заняцца :)
Больш за тое, на дарагія серверныя сеткавыя карты усталёўваюць уласны працэсар. Падобныя карты паказваюць вельмі добрыя паказчыкі ў рабоце, паколькі могуць эфектыўна спраўляцца нават з вялікай нагрузкай. Наяўнасць уласнага працэсара дазваляе ўсталёўваць на іх да аднаго мегабайта аператыўнай памяці . А гэта ўжо перакладае гэтыя вырабы з разраду проста сеткавых карт у разрад камунікацыйных сеткавых працэсараў.
Таксама нельга не адзначыць такую карысную функцыю, як самовосстанавлівается драйвера падобных прылад. Што гэта такое? Да прыкладу, пасля збою ў сеткі адаптар можа самастойна прыняць рашэнне аб перазапуску драйвера сеткавай карты, ўключыць праверку цэласнасці сеткавага злучэння або нават прымусова адключыць які выйшаў з ладу порт.