Компьютерные сети. Назначение. Классификация. Базовые топологии (стр. 2 )

Формула показывает, какую максимальную скорость передачи информации можно обеспечить в канале связи, имеющем заданную полосу пропускания и соотношение сигнал/шум.

можно оценивать эффективность использования канала.

[Бод] соответствует скорости коммутации 1комм/сек = 1бит/сек (только при двоичном коде).

Если есть многоуровневая система, то 1комм/сек = 1Бод.

Теорема Шеннона-Хартли в теории информации — применение теоремы кодирования канала с шумом к архетипичному случаю непрерывного временного аналогового канала коммуникаций, искаженного гауссовским шумом. Теорема устанавливает шенноновскую ёмкость канала, верхнюю границу максимального количества безошибочных цифровых данных (то есть, информации), которое может быть передано по такой связи коммуникации с указанным полоса пропускания в присутствии шумового вмешательства, согласно предположению, что мощность сигнала ограничена, и Гауссовский шум характеризуется известной мощностью или мощностью спектральной плотности. Закон назван в честь Клода Шеннона и Ральфа Хартли.

17.Линия связи. Классификация. Основные характеристики.

Характеристики линии связи:

-амплитуда частотная характеристика; - полоса пропускания

- затухание; - помехоустойчивость; - перекрест наводки на ближнем конце

- пропускная способность; - достоверность передачи данных

-удельная стоимость; - активное сопротивление

- емкость кабеля; - волновое сопротивление

Для определения АЧХ нужно протестировать все гармоники.

Затухание – относительное изменение уменьшения отношения мощности выходного к входному по десятичному логарифму.

Витая пара пятой категории -23,6 ДЦБ частота 100 МГЦ, длина 100 метров.

Пропускная способность – скорость передачи данных. Пропускную способность определяет способ кодирования.

Данные в сетях последовательно.

1Мбит = 106 Бит

1Кбит = 103 Бит

Несущий сигнал – непрерывный периодический сигнал, параметр его называется информационным. Большинство способов используют изменения параметра несущего сигнала.

Количество дискретных состояний определяет количество переносимой информации, измеряется в бодах.

Такт – работа передатчика.

Например, 4 бита – 16 дискретных состояний

2n, n – количество переносимой инфы.

Помехоустойчивость – способность устройства (системы) выполнять свои функции при наличии помех во внешней среде. - экранирование, скручивание.

Перекрестные наводки на ближнем конце, NEXT, в ДЦБ чем << тем лучше

ТР < 20 ДЦБ при 100

Достоверность – вероятность искажения для каждого вида данных BER

От искажений и полосы пропускания

Импеданс – сумма активного и реактивного сопротивлений, ,

Уровень внешних электр излучений:

нежелат перен напряжения

Импульсный и фоновый.

Лампы дневного света, телефона

Среднечастотные до 2 МГц – ПУ, ЭВМ

Высокочастотные TV, микроволновка.

Диаметр или площадь сечения проводника

Удельная пропускная способность

При создании сети передачи данных выбор осуществляется из следующих основных видов кабелей: волоконно-оптический (fiber), коаксиал (coaxial) и витая пара (twisted pair).

При этом и коаксиальный кабель, и витая пара для передачи сигналов используют металлический проводник, а волоконно-оптический кабель - световод, сделанный из стекла или пластмассы.

Прежде чем в 1992 году были одобрены стандарты на сеть Ethernet в части установки неэкранированной витой пары, в большинстве локальных сетей использовался коаксиальный кабель. Но в последующих инсталляциях, в основном, использовали более гибкую и менее дорогостоящую среду - неэкранированную витую пару. Кроме того, все большее распространение получает волоконно-оптический кабель за счет своих лучших характеристик по сравнению с электрическими кабелями. Однако волоконно-оптический кабель обладает существенным недостатком - высокой стоимостью, поэтому он чаще всего используется в магистральной сети, а до рабочих мест протягивается пока еще относительно редко. При выборе кабеля, особенно электрического, возникает противоречие между достижением высокой скорости передачи и покрытием большого расстояния. Дело в том, что можно увеличить скорость передачи данных, но это уменьшает расстояние, на которое данные могут перемещаться без восстановления (регенерации). В таких ситуациях могут помогать устройства, осуществляющие регенерацию сигналов, в частности, повторители и усилители. Однако при этом некоторые ограничения накладывают физические свойства кабеля. Так, электрические кабели обладают характеристикой, считающейся косвенной, - импендансом (чем выше импенданс - тем выше сопротивление), которая может стать источником осложнений при попытке соединить два кабеля с различным импендансом.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель (coaxial) . Важное достоинство коаксиального кабеля - его способность передавать в один и тот же момент множество сигналов. Каждый такой сигнал называется каналом. Все каналы организуются на разных частотах, поэтому они не мешают друг другу.

Коаксиальный кабель обладает широкой полосой пропускания; это означает, что в ней можно организовать передачу трафика на высоких скоростях. Он также устойчив к электромагнитным помехам (по сравнению с витой парой) и способен передавать сигналы на большое расстояние. Коаксиальный кабель состоит из четырех частей. Внутри кабеля размещена центральная жила (проводник, сигнальный провод, линия, носитель сигнала, внутренний проводник), окруженная изоляционным материалом (диэлектриком). Указанный слой изоляции охвачен тонким металлическим экраном. Ось металлического экрана совпадает с осью внутреннего проводника - отсюда и следует название "коаксиал". И, внешней частью кабеля является пластиковая оболочка.

Центральная жила может состоять из одного сплошного проводника (одножильный) или нескольких, являющихся одним проводником (многожильный). Она обычно выполнена из меди, медного сплава с оловом или серебром; алюминия или стали с медным покрытием. Диэлектрик - полиэтилен или тефлон с воздушной прослойкой или без нее. Экран может быть выполнен в виде фольги или оплетки. Внешняя оболочка изготавливается из поливинилхлорида или полиэтилена (noplenun), тефлона или кинара (plenun). Внешний экран может быть выполнен из фольги, оплетки или из их комбинаций. Возможна также многослойная (например, четырехслойная) защита.

Существует несколько размеров коаксиального кабеля. Различают толстый (диаметром 12,5) и тонкий (диаметром 6,25) коаксиальные кабели. Толстый коаксиальный кабель более крепкий, стойкий к повреждению и может передавать данные на более длинные расстояния, но недостатком такого кабеля является сложность его подсоединения.

Витая пара

Витая пара (TP - twisted pair) - кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим числом витков на единицу длины. Скручивание осуществляется для уменьшения внешних наводок и перекрестных наводок. Часто кабель на витой паре (точнее, 4 витых парах) называют просто "витая пара". Заметим попутно, что витая пара была изобретена Александром Беллом в 1981 году.

В последние несколько лет производители витой пары научились передавать данные по своим кабелям с высокими скоростями и на большие расстояния. Некоторые из первых локальных сетей на персональных компьютерах, Omninet или 10Net, использовали витую пару, но могли передавать данные только со скоростью 1 Мбит/с. В 1984 году, когда была представлена сеть Token Ring, она обладала способностью пересылать данные со скоростью 4 Мбит/с по экранированной витой паре. А в 1987 году отдельные производители заявили, что сеть Ethernet может пересылать данные по неэкранированной витой паре, но компьютеры должны быть размещены на расстоянии, равном приблизительно 300 футов, а не 2000 футов, как было разрешено для соединения с помощью толстого коаксиального кабеля. Современные достижения сделали возможной передачу данных по кабелю на витой паре со скоростью 1 Гбит/с (по 250 Мбит/с в каждой из 4 пар).

По сравнению с волоконно-оптическими и коаксиальными кабелями, использование витой пары обладает рядом существенных преимуществ. Такой кабель более тонкий, более гибкий и его проще устанавливать, недорог. И вследствие этого, витая пара является идеальным средством передачи данных для офисов или рабочих групп, где нет электромагнитных помех. Недостатками: сильное воздействие внешних электромагнитных наводок, возможность утечки информации и сильное затухание сигналов, проводники витой пары подвержены поверхностному эффекту - при высокой частоте тока, электрический ток вытесняется из центра проводника, что приводит к уменьшению полезной площади проводника и дополнительному ослаблению сигнала.

Несмотря на то, что существует несколько типов витой пары, экранированная (STP - shielded twisted pair) и неэкранированная (UTP - unshielded twisted pair). При этом UTP не содержит никаких экранов, а кабель STP может иметь экран вокруг каждой витой пары и, в дополнение к этому, еще один экран, охватывающий все витые пары (кабель S-STP). Применение экрана позволяет повысить помехоустойчивость. Материалы, используемые при изготовлении витой пары, аналогичные при изготовлении коаксиального кабеля.

Стандарты TIA/EIA-568, 568А определяют категории для витой пары. Существуют 7 таких категорий. Самая младшая (Категория 1) соответствует аналоговому телефонному каналу, а старшая характеризуется максимальной частотой сигнала в 600 МГц, при этом Категории 1…3 выполняются на UTP, а 4…7 - UTP и STP.

Волоконно-оптический кабель

Волоконно-оптический кабель (fiber-optic cable) . Такой кабель имеет огромную ширину полосы пропускания и может пересылать голосовые сигналы, видеосигналы и сигналы данных на очень большие расстояния. Волоконно-оптический кабель для передачи данных использует световые импульсы, а не электричество, он оказывается невосприимчивым к электромагнитным помехам. Отличительной особенностью кабеля является также что он обеспечивает более высокую безопасность информации, чем медный кабель. Это связано с тем, что нарушитель не может подслушивать сигналы, а должен физически подключиться к линии связи. Для того чтобы добраться до информации, передаваемой по такому кабелю, должно быть подсоединено соответствующее устройство, а это, в свою очередь, приведет к уменьшению интенсивности светового излучения. К недостаткам волоконно-оптического кабеля следует отнести высокую стоимость и меньшее число возможных перекоммутаций по сравнению с электрическими кабелями, так как во время перекоммутаций появляются микротрещины в месте коммутации, что ведет к ухудшению качества оптоволокна. По своей структуре волоконно-оптический кабель подобен коаксиальному кабелю. Однако вместо центральной жилы в его центре располагается стержень, или сердцевина, которая окружена не диэлектриком, а оптической оболочкой, которая, в свою очередь, окружена буферным слоем (слоем лака), элементов усиления и внешнего покрытия. Стержень и оболочка изготавливается как одно целое. Диаметр стержня составляет от 2 до нескольких сотен микрометров. Толщина оболочки - от сотен микрометров до единиц миллиметров. Буферный слой может быть свободным (жесткая пластиковая трубка) или плотно прилегающим. Свободный защищает от механических повреждений и температуры, прилегающий - только от механических повреждений. Элементы усиления выполняются из стали, кевлара и т. д., однако, могут иметь отрицательный эффект, например, элементы из стали могут притягивать разряды молний. Волоконно-оптический кабель с элементами усиления называется кабелем с усиленной конфигураций. В кабеле облегченной конфигурации пространство между внешней оболочкой и буферным слоем заполнено жидким гелием. Внешнее покрытие изготавливается аналогично покрытию электрических кабелей.

Волоконно-оптический кабель бывает одномодовым и многомодовым. Одномодовый кабель имеет меньший диаметр световода (5-10 мкм) и допускает только прямолинейное распространение светового излучения (по центральной моде). В стержне многомодового кабеля свет может распространяться не только прямолинейно (по нескольким модам). Чем больше мод, тем хуже пропускная способность кабеля. Стержень и оболочка многомодового кабеля могут быть изготовлены из стекла или пластика, в то время как у одномодового - только из стекла. Для одномодового кабеля источником света является лазер, для многомодового - светодиод.

Для многомодового кабеля характерны следующие помехи: модальная дисперсия и хроматическая дисперсия. Модальная дисперсия заключается в том, что на большом расстоянии начинает сказываться многомодовость кабеля - световой импульс, идущий по самой длинной моде начинает "отставать" от импульса, идущего по центральной моде. В результате этого промежуток между импульсами должен быть больше, чем разница между аксиальным и неаксиальным лучами. Хроматическую дисперсию можно назвать "эффектом радуги" - когда световой сигнал разделяется на световые компоненты, а так как волны света различной длины пропускаются световодом по-разному, то на больших расстояниях хроматическая дисперсия может привести к потере передаваемых данных - световые компоненты одного сигнала будут накладываться на световые компоненты другого. Многомодовый волоконно-оптический кабель может быть со ступенчатым или плавным отражением сигнала. Кабель с плавным отражением сигнала имеет многослойную оболочку с разными коэффициентами отражения у каждого слоя, и лучшие характеристики по сравнению с кабелем со ступенчатым отражением сигнала. Одномодовый кабель обладает наилучшими характеристиками, но и является самым дорогим. Многомодовый кабель из пластика является самым дешевым, но обладает самыми худшими характеристиками.

Наибольшее распространение в качестве носителей данных в атмосфере получили электромагнитные волны. Здесь следует заметить, что от длины волны зависит характер распространения электромагнитных волн в атмосфере. Спектр электромагнитного излучения делится на радиоизлучение, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, гамма-излучение. В настоящее время в связи с техническими трудностями ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение не используются.

Радиоволны

Используемые радиоволны, зависят от длины волны. Они делятся на: сверхдлинные (декакилометровые), длинные (километровые), средние (гектаметровые), короткие (декаметровые), метровые, дециметровые, сантиметровые, миллиметровые, субмиллиметровые. Последние пять диапазонов принято также называть ультракороткими волнами. Кроме того, в последние три диапазона входит СВЧ-излучение Волны, имеющую длину больше, чем у ультракоротковолновых, не представляют большого интереса для передачи из-за низкой потенциальной скорости передачи данных. В сетях передачи данных нашли применения радиоволны УКВ диапазона, которые распространяются прямолинейно и не отражаются ионосферой и не огибая встречающиеся препятствия. Поэтому связь в сетях передачи данных, построенных на УКВ радиосредствах, ограничена по расстоянию (до 40 км). Для преодоления этого ограничения обычно используют ретрансляторы. Сети передачи данных бывают узкополосными (одночастотные) и широкополосными. Широкополосные сети могут использовать либо метод множественного доступа с кодовым уплотнением каналов и модуляцией несущей прямой последовательностью (DS-CDMA, DFM), либо метод множественного доступа с кодовым уплотнением каналов за счет скачкообразного изменения частоты (FH-CDMA, FHM). Разновидностью радиосвязи можно считать спутниковую связь, отличием от наземной будет только то, что вместо наземного ретранслятора используется спутник-ретранслятор, находящийся на орбите. При использовании спутника-ретранслятора снимается ограничение по расстоянию, но возникают задержки между приемом и передачей сигнала - задержки могут составить 0.5-5 с.

Инфракрасное излучение и видимый свет

Источником инфракрасного излучения могут служить лазер или фотодиод. В отличие от радиоизлучения, инфракрасное излучение не может проникать сквозь стены, и сильный источник света будет являться для них помехой. Кроме того, при организации связи вне помещения на качество канала будет влиять состояние атмосферы. Инфракрасные сети передачи данных могут использовать прямое или рассеянное инфракрасное излучение. Сети, использующие прямое излучение, могут быть организованы по схеме "точка-точка" или через отражатель, закрепляющийся, как правило, на потолке. Организация сетей, использующих прямое излучение, требует очень точного наведения, особенно если в качестве источников наведения используются лазеры. Используемые частоты излучения 100…1000 ГГц, пропускная способность от 100 Кбит/с до 16 Мбит/с. Сети, использующие рассеянное излучение, не требуют точной настройки и позволяют абоненту перемещаться, но обладают меньшей пропускной способностью - не более 1 Мбит/с. Использование в сетях передачи данных источника видимого света проблематично, так как использующийся источник видимого света (лазер) может нанести травму человеку (ожог глаз). Поэтому при организации сетей, использующих видимый свет, следует также решать проблемы исключения случайной травмы пользователя сети, обслуживающего персонала или случайных людей.

18. Виды коннекторов, используемые в локальных сетях.

T-коннектор

Коннекторы различаются не только применяемыми наконечниками, но и типом фиксации конструкции в розетке. Самым распространенным представителем в локальных оптических сетях является ST-тип коннектора. Керамический наконечник имеет цилиндрическую форму диаметром 2.5 мм со скругленным торцом. Фиксация производится за счет поворота оправы вокруг оси коннектора, при этом вращения основы коннектора отсутствуют (теоретически) за счет паза в разъеме розетки. Направляющие оправы сцепляясь с упорами ST-розетки при вращении вдавливают конструкцию в гнездо. Пружинный элемент обеспечивает необходимое прижатие.

Слабым местом ST-технологии является вращательное движение оправы при подключении/отключении коннектора. Оно требует большого жизненного пространства для одного линка, что важно в многопортовых кабельных системах. Более того, вращения наконечника отсутствуют только теоретически. Даже минимальные изменения положения последнего влекут рост потерь в оптических соединениях. Наконечник выступает из основы конструкции на 5-7 мм, что ведет к его загрязнению.

SC-коннектор

Слабые стороны ST-коннекторов в настоящее время решают за счет применения SC-технологии (от англ. Subscriber Connector). Сечение корпуса имеет прямоугольную форму. Подключение/отключение коннектора осуществляется поступательным движением по направляющим и фиксируется защелками. Керамический наконечник также имеет цилиндрическую форму диаметром 2.5 мм со скругленным торцом (некоторые модели имеют скос поверхности). Наконечник почти полностью покрывается корпусом и потому менее подвержен загрязнению нежели в ST-конструкции. Отсутствие вращательных движений обуславливает более осторожное прижатие наконечников.

В некоторых случаях SC-коннекторы применяются в дуплексном варианте. На конструкции могут быть предусмотрены фиксаторы для спаривания коннекторов, или применяться специальные скобы для группировки корпусов. Коннекторы с одномодовым волокном обычно имеют голубой цвет, а с многомодовым серый.

LC-коннектор

Коннекторы типа LC - это малогаббаритный вариант SC-коннекторов. Он также имеет прямоугольное сечение корпуса. Конструкция исполняется на пластмассовой основе и снабжена защелкой, подобной защелке, применяющейся в модульных коннекторах медных кабельных систем. Вследствие этого и подключение коннектора производится схожим образом. Наконечник изготавливается из керамики и имеет диаметр 1.25 мм.

Встречаются как многомодовые, так и одномодовые варианты коннекторов. Ниша этих изделий - многопортовые оптические системы.

FC-коннектор

В одномодовых системах встречается еще одна разновидность коннекторов - FC. Они характеризуются отличными геометрическими характеристиками и высокой защитой наконечника.

FDDI-коннектор

Для подключения дуплексного кабеля могут использоваться не только спаренные SC-коннекторы. Часто в этих целях применяют FDDI-коннекторы. Конструкция исполняется из пластмассы и содержит два керамических наконечника. Для исключения неправильного подключения линка коннектор имеет несимметричный профиль.

Технология FDDI предусматривает четыре типа используемых портов: A, B, S и M. Проблема идентификации соответствующих линков решается за счет снабжения коннекторов специальными вставками, которые могут различаться по цветовой гамме или содержать буквенные индексы.

В основном данный тип используется для подключения к оптическим сетям оконечного оборудования.

Коннектор RJ-11 — Разъемы, имеющие 4 контакта, имеют меньшие размеры по сравнению с RJ-45 и предназначенные для обеспечения позиционирования, подсоединения кабеля к передатчику, приемнику или другому кабелю.

Коннектор RJ-45 — Разъемы, имеющие 8 контактов и предназначенные для обеспечения позиционирования, подсоединения кабеля к передатчику, приемнику или другому кабелю.

Коннекторы MT-RJ, SC, ST — Разъемы, используемые совместно с волокном для обеспечения позиционирования, подсоединения волокна к передатчику, приемнику или другому волокну. Обычно используются следующие типы коннекторов: SC (SC - Subscriber Connector, 568SC), ST Compatible (ST - Straight Tip).

Registered jack (RJ, читается «ар-джей») — это стандартизированный физический интерфейс, используемый для соединения телекоммуникационного оборудования (обычно — телефонов) или в компьютерных сетях. Стандартные варианты этого разъёма называются RJ11, RJ14, RJ25, RJ45 и так далее.

Используется для создания ЛВС по технологиям 10BASE-T, 100BASE-T и 1000BASE-TX с использованием 4-парных кабелей витой пары. Используется во многих других областях и для построения иных сетей.

TPO – разъем RJ-45 (для кабеля на витых парах по стандарту 10BASE-T).

TPC – разъемы RJ-45 (для кабеля на витых парах 10BASE-T) и BNC (для коаксиального кабеля 10BASE2).

TP – разъем RJBASE-T) и трансиверный разъем AUI.

Combo – разъемы RJBASE-T), BNC (10BASE2), AUI.

Coax – разъемы BNC, AUI.

FL – разъем ST (для оптоволоконного кабеля 10BASE-FL).

Для подключения тонкого коаксиального кабеля используют BNC-коннектор.

Для подключения толстого коаксиального кабеля применяется 15-контактный AUI-кабель, соединяющий 15-контактный (DB-15) разъем платы сетевого адаптера с внешним трансивером. Внешний трансивер для подключения к толстому коаксиальному кабелю использует так называемый «зуб вампира».

Для подключения витой пары применяется разъем RJ-45. С виду RJ-45 напоминает телефонный разъем RJ-11, но он больше по размеру, поскольку имеет 8 контактов, а разъем RJ-11 — только 4. Некоторые сетевые технологии с витой парой используют разъем RJ-11. Разъем RJ-11 — это разъем, используемый в телефонных сетях.

19. Назначение и типы трансиверов.

Transceiver — приемопередатчик, трансивер, двунаправленный буфер

Трансиверы или приемопередатчики (от английского TRANsmitter + reCEIVER) служат для передачи информации между адаптером и кабелем сети или между двумя сегментами (частями) сети. Трансиверы усиливают сигналы, преобразуют их уровни или преобразуют сигналы в другую форму (например, из электрической в световую и обратно). Трансиверами также часто называют встроенные в адаптер приемопередатчики.

Трансивер - устройство:

- предназначенное для подключения компьютера к сети;

- преобразующее поток параллельных данных, пересылаемый по шине компьютера, в поток последовательных данных, пересылаемый по кабелю, соединяющему компьютеры.

Трансивер может:

- монтироваться на кабель в виде отдельного блока (в толстом Ethernet); или

- встраиваться в плату сетевого адаптера (в тонком Ethernet).

англ. TRANSmitter-передатчик + reCEIVER-приемник

Трансивер — устройство для передачи и приёма сигнала между двумя физически разными средами системы связи. Это приёмник-передатчик, физическое устройство, которое соединяет интерфейс хоста с локальной сетью, такой как Ethernet. Трансиверы Ethernet содержат электронные устройства, передающие сигнал в кабель и детектирующие коллизии.

Трансивер позволяет станции передавать в и получать из общей сетевой среды передачи. Дополнительно, трансиверы Ethernet определяют коллизии в среде и обеспечивают электрическую изоляцию между станциями. 10Base2 и 10Base5 трансиверы подключаются напрямую к среде передачи (кабель) общая шина. Хотя первый обычно использует внутренний трансивер, встроенный в схему контроллера и Т-коннектор для подключения к кабелю, а второй (10Base5) использует отдельный внешний трансивер и AUI-кабель или трансиверный кабель для подключения к контроллеру. 10BaseF, 10BaseT, FOIRL также обычно используют внутренние трансиверы. Надо сказать, что существуют так же внешние трансиверы для 10Base2, 10BaseF, 10baseT и FOIRL, которые могут отдельно подключаться к порту AUI или напрямую или через AUI-кабель.

20. Плата сетевого адаптера. Назначение. Параметры настройки.

Сетевые адаптеры (они же контроллеры, карты, платы, интерфейсы, NIC – Network Interface Card) – это основная часть аппаратуры локальной сети.

Сетевые адаптеры выполняются в виде платы, вставляемой в слоты расширения системной магистрали (шины) компьютера (PCI, ISA, PC-Card). Плата сетевого адаптера обычно имеет также один или несколько внешних разъемов для подключения к ней кабеля сети.

Серверные сетевые карты могут поставляться с двумя (и более) сетевыми разъёмами. Некоторые сетевые карты (встроенные на материнскую плату).

Назначение сетевого адаптера – сопряжение компьютера (или другого абонента) с сетью, то есть обеспечение обмена информацией между компьютером и каналом связи в соответствии с принятыми правилами обмена. Именно они реализуют функции двух нижних уровней модели OSI.

Назначение платы:

- подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;

- передача данных другому компьютеру;

- управление потоком данных между компьютером и кабелем.

Параметры настройки сетевого адаптера

Параметры платы должны быть корректно установлены, чтобы она правильно работала. В их число входят:

- номер прерывания (IRQ),

- базовый адрес порта ввода/вывода,

- базовый адрес памяти,

- тип трансивера.

Номер прерывания – это номер физической линии, по которой различные устройства (порты ввода/вывода, клавиатура, дисковые накопители и сетевой платы) могут отправить микропроцессору компьютера запрос на обслуживание.

Линии запроса прерывания встроены в оборудование компьютера, они имеют различные уровни приоритетов, что позволяет процессору определить наиболее важный из запросов.

Посылая компьютеру запрос, плата организует прерывание (interrupt) – электрический сигнал, который направляется процессору компьютера. Все устройства в компьютере должны пользоваться разными линиями запроса прерывания, или прерыванием (IRQ). Линия запроса прерывания задается при настройке устройства.

Базовый порт ввода/вывода. Базовый порт ввода/вывода (base i/o port) определяет канал, по которому курсируют данные между устройством компьютера (например, сетевой платой) и его центральным процессором. Для процессора порт выглядит как адрес. Каждое устройство системы должно иметь уникальный базовый порт ввода/вывода. Адреса портов – в 16-ричном формате). Базовый адрес памяти. Базовый адрес памяти (base address) указывает на ту область памяти компьютера (ОЗУ), которая используется платой в качестве буфера для входящих и исходящих кадров данных. Этот адрес называют также начальным адресом ОЗУ. Часто базовым адресом памяти у платы является D8000. Для некоторых плат последний нуль не указывается: вместо D8000 пишется D800. Необходимо выбирать базовый адрес памяти, не занятый другим устройством.

У некоторых плат, не использующих ОЗУ, такой параметр, как базовый адрес памяти, отсутствует.

Некоторые платы имеют параметр, позволяющий задать объем памяти, используемый для хранения кадров данных. Например, есть платы, в которых можно выделить 16 Кб или 32 Кб памяти. Чем больше память выделяется, тем выше скорость сети, но тем меньше памяти остается для выполнения других задач.

Выбор трансивера. Плата сетевого адаптера может иметь и дополнительные параметры, их также необходимо задать при настройке. Например, некоторые платы поставляются с внешним (пользователь сам вставляет его) и встроенным трансиверами, поэтому должны указывать трансивер, который будет использоваться.

Выбор трансивера часто производится с помощью перемычек – небольших соединителей, которые, связывая два вывода, определяют, какая цепь будет работать.

В зависимости от мощности и сложности сетевой карты она может реализовывать вычислительные функции аппаратно либо программно.

Функции сетевого адаптера:

1. Подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю.

2. Передача данных другому компьютеру.

3. Управление потоком данных между компьютером и средой передачи.

4. Приём данных из кабеля и перевод в форму, понятную центральному процессору

21. Производительность платы сетевого адаптера.

Плата сетевого адаптера оказывает существенное влияние на передачу данных, поэтому от платы напрямую зависит производительность всей сети. Если плата медленная, то и скорость передачи данных по сети не будет высокой.

Факторы, от которых зависит скорость передачи данных:

Прямой доступ к памяти. Данные напрямую передаются из буфера платы сетевого адаптера в память компьютера, не затрагивая при этом центральный процессор;

Разделяемая память адаптера. Плата сетевого адаптера имеет собственную оперативную память, которую она использует совместно с компьютером. Компьютер воспринимает эту память как часть собственной;

Разделяемая системная память. Процессор платы сетевого адаптера использует для обработки данных часть памяти компьютера;

Управление шиной. К плате сетевого адаптера временно переходит управление шиной компьютера, и, минуя центральный процессор, плата передает данные непосредственно в системную память компьютера. При этом повышается производительность компьютера, так как его процессор в это время может решать другие задачи. Подобные платы дороги, но они способны повысить производительность сети на% . Архитектуры EISA, MCA, PCI поддерживают этот способ;

Буферизация. Для большинства плат сетевого адаптера современные скорости передачи данных по сети слишком высоки. Поэтому на плате сетевого адаптера устанавливают буфер (микросхемы памяти). В случае, когда плата принимает данных больше, чем способна обработать, буфер хранит их до тех пор, пока они не будут обработаны. Буфер повышает производительность платы, не давая ей стать узким местом системы;

Встроенный микропроцессор. С таким микропроцессором плате сетевого адаптера для обработки данных не требуется помощь компьютера. Большинство сетевых плат имеет свои микропроцессоры, которые увеличивают скорость выполнения сетевых операций.

22. Компоненты платы сетевого адаптера:

· разъем для подключения кабеля определенного типа (витая пара, коаксиальный кабель)

· разъем подключения устройства к системной шине

· разъем микросхемы постоянного запоминающего устройства системы сетевой загрузки компьютера (BOOT ROM)

· ПЗУ - система постоянного запоминающего устройства, сохраняющая программно-аппаратные установки карты

· процессор - микросхема контроллера платы (Chip)

Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического интерфейса между компьютером и средой передачи. Они вставляются в слоты расширения всех сетевых компьютеров и серверов. Чтобы обеспечить физическое соединение между компьютером и сетью к соответствующему разъему, или (порту), платы подключается сетевой кабель.

23. Способы повышения производительности сети.

Производительность сети можно оценивать как максимальное количество информации, которое потенциально могут передать все абоненты сети за единицу времени. Она зависит от скорости канала, сетевой карты, топологии и числа узлов. Если в сети возможно выделить группы станций, внутри которых идет интенсивный обмен, а связи между группами менее интенсивны, повысить производительность поможет сегментирование. При этом выделенные группы подключаются к отдельным сегментам сети, а межсегментные связи организуются через мосты, фильтрующие межсегментные пакеты. Удвоить (потенциально) пропускную способность канала позволяет полный дуплекс (Full duplex) - одновременная передача и прием пакетов, возможная при использовании витой пары и оптоволокна соответствующими адаптерами и реализующаяся только многозадачными ОС, например, в серверах при подключении к полнодуплексным хабам.
Более радикальное повышение производительности дает применение коммутирующих хабов (Switched Ethernet), допускающих параллельный одновременный обмен между несколькими парами портов (к портам можно подключать как отдельные узлы, так и сегменты сетей). Коммутация "на лету" (до полного приема пакета) практически сводит к нулю задержку прохождения между портами, присущую обычной для мостов схеме "прием пакета - анализ - передача адресату". Преимущества коммутирующих хабов реализуются на любых сетевых адаптерах с подходящей средой передачи. Наконец, существует возможность перехода на скорость 100 Мбит/с. С точки зрения предпочтительнее использовать сеть на витой паре, и прокладывать ее сразу кабелем 5 категории. Тогда мероприятия по повышению производительности не будут требовать одновременных революционных преобразований по разным направлениям. Для шинной топологии остаются только возможности сегментирования, на которые накладываются топологические ограничения.

24. Что «обговаривают» платы сетевого адаптера передающей и принимающей систем перед сеансом связи?

Перед тем как послать данные по сети, плата сетевого адаптера проводит электронный диалог с принимающей платой, во время которого они «обговаривают»:

· объем данных, передаваемый без подтверждения о получении

·  интервалы между передачами блоков данных

· интервал, в течение которого нужно послать подтверждение

· объем данных, который может принять каждая плата, не переполняясь

· скорость передачи данных.

Если новой (более сложной и быстрой) плате необходимо взаимодействовать со старой (медленной) платой, они должны найти общую для обеих скорость передачи. Схемы некоторых современных плат сетевого адаптера позволяют им приспособиться к медленной скорости старых плат. Каждая плата оповещает другую, о своих параметрах, принимая «чужие» параметры и подстраиваясь к ним. После того как все детали определены, платы начинают обмен данными.