C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

77

Rozdział 5.

Karty sieciowe: sprzętowe
„serce”
sieci LAN

υ

Instalacja karty w komputerze.

υ

We wnętrzu peceta.

υ

Dodatkowe opcje kart sieciowych.

υ

Karty sieciowe dla PC.

υ

Ważne ogniwo.

Wbudowane możliwości sieciowe

Każdy z liczących się producentów komputerów sprzedaje pecety
z wewnętrznymi kartami sieciowymi. Hewlett-Packard i niektóre inne
firmy oferują modele z kartami sieciowymi zintegrowanymi z płytą
główną, jednak większość kart sieciowych wciąż przeznaczona jest do
instalacji w złączu rozszerzeń.

Przedmiotem niniejszego rozdziału jest fizyczna strona sieci lokalnych. Aby
podłączyć komputer do sieci LAN niezbędny jest niewielki element sprzętowy:
karta sieciowa, która ma podstawowe znaczenie i wymaga rozpatrzenia wielu opcji.

W następnym rozdziale podążymy „ścieżką” kabli sieciowych, które łączą komputery
w sieci LAN i dowiemy się, jak wysyłane są sygnały za pomocą światła. Informacje
te zostały zorganizowane w sposób, który ma pomóc w zakupie najlepszych kart
i wyborze najbardziej odpowiednich systemów okablowania dla danej instalacji.
W kolejnych rozdziałach poznamy okablowanie i systemy sygnalizacji używane

78

Sieci komputerowe dla każdego

78

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

w sieciach Ethernet i Token-Ring. Jednak w tym rozdziale przedstawiono
szczegółowy opis elementów i części używanych we wszystkich tych systemach.

Niskonapięciowe sygnały elektryczne, które reprezentują dane w postaci cyfrowej
przesyłane są wewnątrz komputera poprzez 8, 16, 32 lub 64 równoległe przewody,
nazywane zbiorczo

magistralami danych

. Magistrale danych przenoszą sygnały

pomiędzy procesorem, pamięcią RAM i urządzeniami wejścia-wyjścia, takimi jak
porty szeregowe, równoległe i USB (Universal Serial Bus), znajdującymi się na
płycie głównej.

Karta sieciowa

, zwana także

kartą adaptera LAN

lub

kartą interfejsu sieciowego

(Network Interface Card – NIC) instalowana jest w złączu rozszerzeń lub na płycie
głównej (systemowej) komputera PC (patrz rysunek 5.1). Karta ta przekształca
niskonapięciowe, równoległe sygnały przesyłane z magistrali danych w szybki
strumień elektrycznych zer i jedynek przesyłanych szeregowo kablem łączącym
stacje w sieci.

Rysunek 5.1.
Karta sieciowa
dokonuje konwersji
niskonapięciowego
strumienia danych
równoległych z
komputera na
mocniejszy strumień
danych szeregowych
w kablu sieciowym i
odwrotnie. Do
sterowania transmisją
danych w kablu
sieciowym karta
sieciowa używa
protokołów
sterowania z
dostępem do
nośników.

Idea wprowadzenia do komputera specjalnego adaptera umożliwiającego
komunikację z urządzeniami znajdującymi się na zewnątrz komputera nie jest
niczym nowym. W pierwszych komputerach osobistych połączenia z portami
szeregowymi
i równoległymi zawsze były realizowane za pomocą kupowanych osobno kart
adapterów. Na początku lat 80. firmy, takie jak Zenith i Tandy zaczęły seryjnie
wbudowywać porty szeregowe i równoległe do swoich komputerów, aby podnieść
ich wartość.

Szeroka akceptacja portów szeregowych konfigurowanych zgodnie ze standardem
IEEE RS-232C oraz portów szeregowych zgodnych ze standardem wprowadzonym
przez firmę Centronics, zachęciła producentów do seryjnego montażu tych portów
w komputerach PC. Projektanci wiedzieli bowiem, że te standardowe porty będą
kompatybilne z wieloma różnymi produktami, takimi jak modemy czy drukarki.

Komentarz: wstawiłem podpis
do rysunku

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

79

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

79

Najnowszą opcją połączeniową montowaną na płytach pecetów są porty USB.
Rozwiązanie to zostanie omówione osobno z uwagi na swój wielki potencjał w
zakresie połączeń sieciowych, zarówno lokalnych, jak i dalekiego zasięgu.

Jak zlokalizować USB?

Jeśli nie wiadomo, czy dany PC ma port USB, należy obejrzeć tylny
panel. Jeśli jest tam coś na kształt dwóch szczelin na drobne monety i
symbol podobny do „wisienek” na wrzutowym automacie do gry, to jest
to właśnie port USB. Należy jednak pamiętać, że do połączenia
dowolnego sprzętu z interfejsem USB potrzebne są specjalne kable.

Terminy

Ethernet

i

Token-Ring

pojawiły się już wielokrotnie w tej książce. Jeszcze

kilka lat wstecz każdy z nich dotyczył rodziny produktów obejmującej określony
typ okablowania, złączy, sieciowego oprogramowania komunikacyjnego i kart
sieciowych.

Obecnie produkty z tych rodzin ewoluowały poza pierwotne definicje. W praktyce
terminy te odnoszą się obecnie do technik używanych przez karty sieciowe do
wspólnego użytkowania okablowania sieci LAN – czyli protokołów sterowania
dostępem do nośnika (MAC) – oraz do typu sygnałów wysyłanych przez
okablowanie. Wybór karty sieciowej determinuje jednocześnie wybór sterowania
dostępem do nośnika i parametrów wysyłanych sygnałów.

Do kabli wrócimy w podrozdziale „Kable sieciowe” w rozdziale 6

.

Rozdział 7. zawiera szereg szczegółów na temat typów okablowania i
sygnalizacji.

Instalacja karty w komputerze

Chociaż większa część książki jest poświęcona zagadnieniom związanym z kablami
i zewnętrznymi połączeniami w sieci lokalnej, najważniejsze połączenia sieciowe
znajdują się wewnątrz komputera.

Najlepsze systemy okablowania i sygnalizacji nie przydadzą się na wiele, jeśli dane
nie będą się dość szybko poruszać pomiędzy kartą sieciową a resztą komputera.
W szczególności dotyczy to komputera działającego w sieci jako serwer plików lub
serwer komunikacyjny.

Wąskie gardło

na serwerze spowalnia całą sieć. Może nim

być oprogramowanie, które integruje kartę sieciową z komputerem lub wymiana
sygnałów elektrycznych pomiędzy kartą a komputerem.

W nowych sieciach tylko Ethernet

80

Sieci komputerowe dla każdego

80

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

Jest oczywiste, że bitwę o sieci LAN wygrał Ethernet. Kiedy Autor
zasiądzie do spisania historii sieci komputerowych – Token-Ring,
ARCnet, a nawet ATM w zastosowaniach lokalnych, znajdą się
w niej tylko w przypisach. Wszystkie nowe instalacje sieci lokalnych
powinny opierać się na Ethernecie. Jednak nie można zignorować faktu,
że wielu potencjalnych Czytelników wciąż używa „starych” systemów
Token-Ring i ARCnet, które działają całkiem nieźle. Dlatego technologie
te zostały również wyczerpująco opisane w tej książce. Czytelnicy
zainteresowani wyłącznie Ethernetem mogą potraktować wszystko, co z
nim niezwiązane, jako ciekawostki historyczne.

Karta sieciowa ma dwa rodzaje złącz: złącza magistrali rozszerzeń i złącza od
strony kabla sieciowego. Złącza obu rodzajów mogą występować w kilku
odmianach, które trzeba pokrótce omówić, aby następnie wybrać najlepszą
kombinację dla posiadanego komputera.

Sterowniki

Testy przeprowadzone przez Autora w dziale LAN Labs PC Magazine jasno
pokazały, jak ważna jest rola sterownika karty sieciowej, czyli niewielkiego
programu, który musi być zainstalowany na każdym komputerze z kartą sieciową.

Sterownik

(driver) to program, który umożliwia współpracę karty z resztą sprzętu

komputera
i z określonym systemem operacyjnym. To sterowniki umożliwiają przesyłanie
danych pomiędzy komputerem a karta sieciową. W szczególności do nich należy
odczyt i zapis danych w buforach sprzętowych. Sterowniki implementują również
określone protokoły, które stanowią element procesu komunikacji w sieci.

Wybierając kartę sieciową, należy mieć na uwadze zgodność z fizyczną
charakterystyką sprzętu komputera, zgodność z systemem operacyjnym i zgodność
z charakterystyką sieci. Nie jest to może wielki problem w przypadku Windows
95/98, ale to trzypoziomowe dopasowanie w przypadku Windows 3.x, Uniksa lub
niektórych innych systemów operacyjnych może stanowić prawdziwe wyzwanie.

Firmy produkujące sprzęt i oprogramowanie prezentują kilka różnych podejść
w celu uzyskania zgodności karty sieciowej z systemem operacyjnym. Microsoft
i 3Com opracowały wspólnie specyfikację NDIS (Network Development Interface
Specification) z nadzieją, że wszyscy pozostali ją zaadoptują dla własnych
produktów. Jeśli producent kart sieciowych dostarcza ze swoimi wyrobami
dyskietkę ze sterownikami NDIS, karty te powinny działać w każdym systemie
operacyjnym zgodnym z tą specyfikacją. Plan Microsoftu w dużej mierze się
powiódł i do większości kart sieciowych dostępne są sterowniki NDIS. Ponadto
Microsoft dołączył sterowniki NDIS dla kilkunastu popularnych modeli kart
sieciowych do swojego systemu operacyjnego Windows.

Z kolei Novell opracował interfejs kart sieciowych ODI (Open Data-Link
Interface), który na poziomie ogólnej koncepcji jest podobny do NDIS. Jednak

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

81

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

81

interfejs ten nie jest tak popularny, jak NDIS, ponadto Microsoft stworzył
specyfikację NDIS III, która jest zgodna z ODI.

Kłopoty? Zdobądź nowy sterownik!

Eksperci od sieci najczęściej radzą sobie z problemami, zdobywając
najnowsze sterowniki do posiadanych kart sieciowych.

Aktualizacja sterowników odbywa się z niezwykłą częstotliwością, gdyż
wiele nierozwiązanych i zagadkowych problemów można rozwiązać,
pobierając nowy sterownik z serwisu WWW producenta. Trzeba się
jednak liczyć z tym, że instalacja nowego sterownika może również
pociągnąć za sobą nowe kłopoty!

NDIS a ODI

Podczas instalacji klienta systemu Novella na komputerze z systemem
Windows 95 lub 98, pojawia się komunikat z pytaniem o wymianę
sterowników NDIS Microsoftu na sterowniki ODI Novella. Oba te
standardy są obecnie bardzo do siebie zbliżone i jeśli to możliwe, lepiej
pozostawić w użyciu sterowniki Microsoft.

Niektórzy producenci – na przykład Standard Microsystems i Intel – próbują uzyskać
kompatybilność, dostarczając ze swoimi kartami dyskietkę pełną sterowników do
różnych sieciowych systemów operacyjnych. Inni – tak jak Artisoft i D-Link –
próbują odwrotnego podejścia: klonują oni sposób działania karty z możliwie szeroką
obsługą w różnych systemach (popularnej i zasłużonej karty NE2000 Novella),
wykorzystując istnienie dużej biblioteki istniejącego oprogramowania dla tych kart.

Kupując kartę sieciową należy upewnić się, że będzie ona współpracowała z
używanym systemem operacyjnym i będzie zgodna z architekturą magistrali
posiadanego komputera. Szczególną ostrożność należy zalecić użytkownikom którejś
z wersji Uniksa lub Linuksa. W tym przypadku przydatny jest interfejs zgodny ze
specyfikacją Packet Driver. Projektanci Uniksa akceptują interfejs Packet Driver, a
wielu dostawców kart często dołącza do nich oprogramowanie zgodne z ta
specyfikacją. Natomiast ci, którzy planują używać systemu NetWare Novella,
powinni sprawdzić, czy dla karty – oprócz sterowników NDIS – dostępne są również
sterowniki ODI.

Programiści używają różnych technik, tworząc sterowniki. Niektóre metody
transmisji danych i dostępu do buforów pozwalają uzyskać nieco większe prędkości
transmisji danych pomiędzy kartą a pecetem. Niektórzy programiści tworzą mały
i wydajny kod, używając języków niskiego poziomu (asemblera), inni z kolei
wybierają łatwiejszą drogę i opracowują mniej wydajne sterowniki w C. Krótko
mówiąc, niektórzy programiści opracowują szybsze i bardziej niezawodne
sterowniki kart sieciowych, a firmy przeznaczają na opracowanie sterowników do
swoich urządzeń więcej zasobów.

82

Sieci komputerowe dla każdego

82

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

Chociaż karty sieciowe różnych firm są pod wieloma względami podobne do siebie,
najbezpieczniej będzie kupić produkty markowe. Zwykle sterowniki dla takich kart
przechodzą szersze testy i są również dołączane do pakietów instalacyjnych
oprogramowania systemowego najbardziej liczących się dostawców.

Więcej informacji o sterownikach można znaleźć przy okazji omówienia
konkretnych systemów operacyjnych, które jest przedstawione w
rozdziale 9.

Opcje wejścia-wyjścia

Istnieje kilka różnych technik komunikacji komputera z kartą sieciową poprzez
magistralę danych. Aby wybór karty sieciowej był optymalny pod względem
wydajności, poziomu złożoności i ceny, konieczne jest bliższe poznanie różnych
opcji wejścia-wyjścia.

Do przesyłania danych pomiędzy kartą sieciową a pamięcią RAM komputera
konstruktorzy współczesnych kart używają jednej z czterech technik:
programowalnych układów wejścia-wyjścia (Progammed I/O – PIO),
bezpośredniego dostępu do pamięci (Direct Memory Access – DMA), pamięci
wspólnej lub przejmowania magistrali DMA. Ale nie w każdym komputerze
działają wszystkie te rozwiązania interfejsów. Z tego powodu większość kart
pozwala wybrać jedno z przynajmniej dwóch rozwiązań. Poniżej – jako
przygotowanie do zadania dopasowania karty sieciowej do komputera –
przedstawiono szczegóły dla czterech technik obsługi wejścia-wyjścia.

Programowalne układy wejścia-wyjścia (PIO)

Technika PIO oferuje wydajną metodę przesyłania danych pomiędzy kartą sieciową
a komputerem. W technice tej wykorzystuje się specjalny procesor na karcie, który
steruje wspólnymi blokami pamięci o wielkości 8, 16 lub 32 kB. Procesor karty
komunikuje się z procesorem komputera poprzez te standardowe lokalizacje wejścia-
wyjścia.

Obydwa urządzenia szybko przesyłają dane, zapisując je i odczytując w tych
samych blokach pamięci, które przypominają okno pomiędzy zapleczem
kuchennym a stołówką w barach szybkiej obsługi. Podobnie jak w barze – procesor
po jednej ze stron wspólnego okna sygnalizuje drugiemu obecność danych w oknie.
W przypadku techniki PIO sygnał ten nosi nazwę

I/O Ready

.

Technika PIO charakteryzuje się mniejszym wykorzystaniem pamięci niż inne
strategie transferu danych. Z tego powodu wiele starszych i popularnych kart
sieciowych, takich jak AE-2 Artisoftu, DE-250 firmy D-Link System oraz NE1000
i NE2000 Novella, używa jej jako podstawowego trybu pracy.

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

83

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

83

Bezpośredni dostęp do pamięci (DMA)

Wiele kart sieciowych komunikuje się z procesorem PC, posługując się techniką
bezpośredniego dostępu do pamięci. Technika ta jest szczególnie użyteczna w
przypadku starszych, ale wciąż użytkowanych komputerów PC. Kiedy procesor PC
odbiera żądanie DMA z karty sieciowej, przerywa inne operacje, aby obsłużyć
transfer danych.

Pamięć wspólna

Metoda pamięci wspólnej została opracowana w celu przezwyciężenia pewnych
niedostatków technik PIO i DMA. Karta sieciowa w tej metodzie posiada pamięć,
do której procesor komputera ma bezpośredni dostęp z pełną prędkością bez cykli
oczekiwania. Takie karty dostępne są z interfejsem magistrali danych o szerokości
8 i 16 bitów, jednak karty 16-bitowe często powodują konflikty z innymi
urządzeniami wewnątrz komputera.

Pamięć wspólna umożliwia najszybszy transfer danych miedzy kartą a
komputerem, jednak instalacja odpowiedniej karty w komputerze obciążonym
wieloma pamięciochłonnymi urządzeniami, może być zadaniem mocno
frustrującym. Bardzo prawdopodobne są konflikty w dostępie do pamięci
powstające wówczas, gdy karta sieciowa i jakieś inne urządzenie będą próbowały
jednocześnie skorzystać z tego samego obszaru pamięci.

Przejmowanie magistrali

Przejmowanie magistrali (bus mastering) umożliwia przesyłanie danych pomiędzy
kartą a pamięcią komputera bez przerywania pracy procesora. Pracujące w tej
technice adaptery przejmują kontrolę na magistralą danych i umożliwiają
przesyłanie danych bezpośrednio pomiędzy kartą sieciową i pamięcią RAM,
podczas gdy procesor może w tym czasie wykonywać inne operacje.
Wykorzystujące metodę przejmowania magistrali karty sieciowe są obecnie szeroko
dostępne i zazwyczaj są zgodne z magistralą PCI, opisaną w następnej sekcji.

We wnętrzu peceta

Współczesne karty sieciowe są już w zasadzie urządzeniami powszechnego użytku.
W szczególności dzięki zaciętej konkurencji Intela i 3Com, produkty te
wyewoluowały, osiągając wysoki poziom niezawodności i stając się szeroko
dostępne. Niezależnie od tego, trzeba jednak bliżej poznać niektóre różnice i opcje.

Struktura magistrali

Karty sieciowe muszą być dobrane do magistrali znajdującej się wewnątrz
komputera. W większości sprzedawanych dzisiaj pecetów wykorzystywana jest

84

Sieci komputerowe dla każdego

84

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

architektura złączy rozszerzeń o nazwie

Peripheral Component Interconnect

(PCI),

choć wciąż w użyciu są komputery ze złączami standardu

Industry Standard

Architecture

(ISA). Ponadto w milionach komputerów na całym świecie używane są

jeszcze inne rozwiązania. Oto przegląd konfiguracji magistrali, z jakimi można się
spotkać:

υ ISA

. Oryginalny komputer PC wykorzystywał magistralę ośmiobitową

(przez którą przesyłano 8 bitów jednocześnie) zwaną magistralą PC lub
XT. Wraz z komputerami PC AT z procesorem 286 magistralę poszerzono
do 16 bitów i przyjęto jako Standardową Architekturę Przemysłową
(Industry Standard Architecture – ISA). Gniazda magistrali ISA mają
złącza
o długości 5,5 cala (niecałe 14 cm – przyp. tłum.).

Karty ISA

Chociaż leżące gdzieś na półce karty ISA są przestarzałe, to jednak nie są
bezużyteczne. Komputery wykorzystywane do typowych zadań
biurowych – edycji tekstów i obsługi poczty elektronicznej – nie generują
zbyt wiele ruchu sieciowego. Do takich zastosowań karty sieciowe ISA
wciąż się świetnie nadają. Karty PCI należy przeznaczyć dla
komputerów, na których działają poważne aplikacje biznesowe

w rodzaju systemów obsługi zamówień lub gospodarki materiałowej.

Czy wyrzucić MCA?

Gdy tylko publicznie wyrazi się przypuszczenie, że wszystkie komputery
standardu PS/2 z architekturą Micro Chanel znajdują się już na
złomowisku, z pewnością znajdzie się ktoś, kto chciałby skonfigurować
tuzin takich maszyn do korzystania z Internetu. Oto wskazówka:
komputery te mają porty szeregowe. Jeśli ktoś podejmie się stawić czoła
temu wyzwaniu, powinien poczytać o wykorzystaniu karty Ethernetu w
połączeniu z portem równoległym.

υ Micro

Channel

. Kiedy IBM wprowadził linię komputerów PS/2, próbował

pozyskać klientów, wprowadzając szybką, 32-bitową magistralę Micro
Channel (MCA). Chcąc jednak połączyć w sieć stare maszyny PS/2 z
gniazdami rozszerzeń MCA, ciężko będzie znaleźć odpowiednie karty
sieciowe. Karty ISA i MCA znacznie się od siebie różnią.

υ EISA

. Aby zareagować na wprowadzenie architektury Micro Channel i

rozszerzyć magistralę ISA z 16 do 32 bitów, grupa dostawców pod wodzą
Compaqa wprowadziła

Extended Industry Standard Architecture

(EISA).

Z magistralą EISA można używać kart EISA i ISA, jednak została ona
całkowicie wyparta przez magistralę PCI.

υ Local Bus

. Jest to opracowana przez stowarzyszenie VESA (Video

Electronics Standard Association) koncepcja poprawionej magistrali

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

85

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

85

danych, która nie zdobyła szerokiej popularności. Jednak komputery z taką
magistralą mają również złącza w standardzie ISA, więc jeśli trzeba
połączyć je w sieć, można użyć kart sieciowych ISA.

PCI

PCI to 32/64-bitowa magistrala lokalna zaprojektowana przez Intela, używana
w komputerach PC i Macintosh. Do przesyłania danych wykorzystuje ona ścieżki
o szerokości 32 i 64 bity i umożliwia stosowanie techniki przejmowania magistrali.
Magistrala PCI umożliwia przesyłanie danych pomiędzy kartą sieciową a
procesorem komputera z prędkością 132 MB/s, może więc obsłużyć najszybsze
karty sieciowe, jakie chcielibyśmy zainstalować w pececie. Większość nowych
komputerów posiada trzy do czterech gniazd PCI i kilka gniazd ISA.

Niektórzy producenci oferują gniazdo uniwersalne, w którym można zainstalować
karty PCI lub ISA. Złącze PCI ma 3,75 cala (około 9,5 cm) długości. Magistrala PCI
obsługuje funkcję plug-and-play, umożliwiając automatyczną konfigurację karty PCI
po jej włożeniu do gniazda. W przypadku używania jednocześnie kart PCI i ISA,
trzeba podać programowi konfiguracyjnemu PCI dane o konfiguracji kart ISA.

Liczba urządzeń peryferyjnych, które może obsłużyć magistrala PCI zależy od
elektrycznego obciążenia magistrali. Obciążenie to zależy od induktancji, reaktancji
pojemnościowej i innych parametrów elektrycznych. Podstawowy zestaw układów
na karcie PCI wykorzystuje około 33 % dostępnej pojemności. Autor był
świadkiem sytuacji, w których podłączenie czwartej karty PCI do maszyny z
czterema gniazdami PCI powodowało problemy w pracy systemu. Jeśli zatem
instalacja czwartej karty powoduje zawieszenie systemu, nie musi to oznaczać, że
ta karta jest wadliwa. Być może komputer nie jest w stanie obsłużyć czterech kart
PCI.

Sbus

Firma Sun Microsystems w większości swoich firmowych stacji roboczych Sun
używa architektury o nazwie Sbus. Magistrala Sbus używa zegara taktującego
o częstotliwości 25 MHz i charakteryzuje się 32- lub 64-bitową obsługą danych.
Jednak obecnie Sun wprowadza systemy komputerowe oparte na PCI, więc
przyszłość tej architektury przedstawia się obiecująco.

USB: Universal Serial Bus

Producenci tacy jak Gateway, Dell, Compaq i HP dostarczają komputery z portami
USB od początków roku 1997. Jednak początkowo było bardzo niewiele urządzeń
obsługujących ten interfejs, które można było podłączyć do portów USB. Niektóre
z najtańszych pecetów nie mają portów USB, a stają się one obecnie bardzo
przydatne dla zastosowań sieciowych.

86

Sieci komputerowe dla każdego

86

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

Mówiąc w skrócie – USB to magistrala o przepustowości 12 Mb/s przeznaczona dla
urządzeń peryferyjnych. Za pomocą jednego kabla mogą być przesyłane dane
pomiędzy sto dwudziestoma siedmioma urządzeniami USB, bez żadnych
zmartwień
o konflikty przerwań IRQ, kanałów DMA lub adresów pamięci. Magistrala USB

ma specjalne kable i złącza, a porty USB są obsługiwane w systemie Windows
począwszy od wersji 4.00950B. Więcej informacji od producentów urządzeń – a
także niewielki program do przetestowania portów USB – można znaleźć na stronie
www.usb.org

Zachwyty nad architekturą USB płyną głównie z rynku gier multimedialnych. USB
świetnie nadaje się do podłączania cyfrowych drążków sterowniczych i myszy
z siłowym sprzężeniem zwrotnym (force-feedback), napędów CD-ROM i nowych
monitorów cyfrowych. Podobnie jest z rynkiem grafiki komputerowej; USB
pozwala wygodnie i wydajnie podłączać skanery i kamery cyfrowe. Podłączenie
skanera bez konieczności używania rozgałęźnika w porcie równoległym, gdzie jest
zwykle podłączona drukarka, poprawia ekonomię rozwiązania i redukuje poziom
komplikacji z punktu widzenia projektantów i użytkowników. Przyspieszenie i
ułatwienie przesyłania danych z kamery cyfrowej zwiększa atrakcyjność dla
konsumentów.

Jednym z ważnych zastosowań USB jest podłączanie – jak mówią neofici USB –

urządzeń tradycyjnych

(legacy devices), czyli kupionych jakiś czas temu urządzeń

z możliwością podłączenia do portu szeregowego lub równoległego. Kilka firm
oferuje moduły USB z czterema szybkimi i buforowanymi portami szeregowymi na
końcu kabla USB. Przejściówka z portu USB na porty szeregowe to świetny sposób
na podłączenie do komputera grupy szybkich modemów ISDN lub analogowych.

USB jest doskonałym wyborem do połączeń ISDN, poprzez modem kablowy lub
linię DSL. Ponadto na rynku dostępnych jest wiele urządzeń pełniących rolę karty
sieciowej podłączanej do portu USB, które mogą przejąć rolę wewnętrznej karty
sieciowej w niektórych zastosowaniach.

Co interesujące – architektura USB umożliwia współużytkowanie urządzeń.
Urządzenia, takie jak drukarki, skanery czy napędy CD-ROM mogą obsługiwać
więcej niż jeden komputer w zasięgu kabla nie dłuższego niż pięć metrów. W ten
sposób USB może być, jeśli nie alternatywą, to przynajmniej rozszerzeniem sieci
Ethernet w niewielkim biurze.

Na rysunku 5.2 pokazano adapter USB do sieci Ethernet. Należy jednak pamiętać,
że wspólna magistrala USB ma przepustowość 12 Mb/s, jeśli więc używa się
drukarki podłączonej do portu USB, musi ona dzielić pasmo z ruchem sieciowym.
Jednak zwykle nie ma to większego znaczenia praktycznego.

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

87

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

87

Rysunek 5.2.
Adapter USB
do sieci Ethernet

Pokazany na rysunku 5.2 adapter USB firmy Linksys do sieci Ethernet podłącza się
z jednej strony do portu USB komputera a z drugiej do kabla sieciowego ze skrętki
nieekranowanej o prędkości transmisji 10 Mb/s. To wygodny sposób podłączenia
komputera do sieci, gdyż nie ma tu potrzeby otwierania obudowy peceta i
martwienia się o liczbę wolnych gniazd rozszerzeń.

Na rysunku 5.3 pokazano wieloportowy koncentrator USB firmy D-Link, który
umożliwia podłączenie do komputera większej liczby urządzeń USB. Komputer PC
ma dwa porty USB, ale jest bardzo prawdopodobne, że zostaną one szybko
wykorzystane. Pokazany na rysunku 5.3 wieloportowy koncentrator USB firmy D-
Link zwiększa liczbę portów dla dowolnych urządzeń USB, od adapterów sieci
Ethernet po skanery, drukarki, drążki sterownicze i telefony.

Rysunek 5.3.
Wieloportowy
koncentrator USB

Port USB to znacznie więcej niż multimedialny port gier, należy zatem uważać, aby
oszczędności przy zakupie peceta bez USB nie okazały się pozorne.

Więcej na temat ISDN można znaleźć w podrozdziale „ISDN” w rozdziale
12.

Modemom został poświęcony rozdział 15.

Zdalny dostęp, ważne zastosowanie systemów z wieloma modemami,

Komentarz: podpisy do
rysunków 5.2 i 5.3 połączyłem z
tekstem książki

Komentarz: zredagowałem
ramkę See Also

88

Sieci komputerowe dla każdego

88

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

opisano w rozdziale 16.

Inteligentne I/O (I2O)

Kolejnym pożądanym atrybutem komputerów i kart sieciowych jest

port I2O

(Intelligent I/O). I2O to wewnętrzna architektura, która poprzez zastosowanie
specjalistycznego sprzętu poprawia sposób współpracy komputerów i systemów
operacyjnych
z urządzeniami sieciowymi, SCSI i innymi urządzeniami wejścia-wyjścia. Trzeba
zauważyć, że komputery z portem I2O są droższe, więc potrzebny jest system
operacyjny obsługujący I2O i karty adapterów z tymi samymi możliwościami.

Inicjatywie związanej z tą architekturą przewodzi Intel, który założył grupę o
nazwie I2O Special Interest Group. Zrzesza ona firmy z branży systemów
operacyjnych, serwerów i urządzeń peryferyjnych, które w swoich implementacjach
stosują się do ustanowionego przez I2O SIG standardu. Wszystkie elementy
układanki

We/Wy (płyta główna, sieciowy system operacyjny, urządzenia peryferyjne i
oprogramowanie) muszą ze sobą współpracować. Więcej informacji o grupie I2O
można znaleźć na stronie www.i2osig.org.

Architektura I2O separuje od siebie moduły systemu operacyjnego, które obsługują
wejście-wyjście i moduły sprzętowe, wprowadzając między nie standardową
warstwę komunikacyjną. Strona systemu operacyjnego warstwy programowej ma
kilka „klas” urządzeń (takich jak urządzenia pamięci masowej lub urządzenia
sieciowe) ze standardowymi definicjami interfejsów. Te standardowe interfejsy
eliminują konieczność tworzenia lub uzyskiwania przez producentów systemów
operacyjnych sterowników do każdej wersji i modelu urządzenia.

Podobnie producenci sprzętu peryferyjnego opracowują niezależnie od systemu
operacyjnego własny kod wewnętrzny do komunikacji ze znanym interfejsem.
Oznacza to, że dostawcy kart sieciowych lub kontrolerów macierzy RAID mogą
tworzyć produkty komunikujące się tylko z jednym interfejsem, warstwą
komunikacyjną, ale ich produkty będą działać na wszystkich zgodnych z I2O
wersjach systemów NetWare, Unix czy Windows NT, bez żadnej dodatkowej pracy.
Ponieważ twórcy urządzeń nie muszą już pisać osobnych sterowników dla każdego
systemu operacyjnego, znacząco skraca się czas wprowadzenia nowych produktów na
rynek.

Dodatkowa inwestycja w I2O podwyższa wydajność serwera. Taki serwer z
kompatybilną z I2O płytą główną, systemem operacyjnym i urządzeniami
peryferyjnymi może mieć od trzech do pięciu razy większą wydajność niż bez I2O,
nawet przy dużym obciążeniu. Innymi słowy – I2O przesuwa w górę krzywą
przepustowości

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

89

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

89

i możliwości użytkowania. I2O jest ważną ideą również dlatego, że ułatwia
projektowanie i marketing innowacyjnych urządzeń peryferyjnych.

Więcej informacji o systemach NetWare, Unix i Windows NT znajdzie
Czytelnik w rozdziale 8.

Dodatkowe opcje kart sieciowych

Oprócz fizycznej magistrali, odpowiednich sterowników i opcji związanych z
obsługą danych, są jeszcze inne ważne cechy kart sieciowych. Jedna z nich, która
stała się już niemal standardem wśród producentów kart sieciowych, to otwarte
gniazdo dla układu pamięci ROM (Read Only Memory) do zdalnego startu
komputera. Układ ten wymusza, aby stacja, w której jest zainstalowana karta
pobrała pliki startowe z serwera. Pecety z pamięcią ROM do zdalnego startu nie
muszą mieć napędu dyskietek ani dysku twardego. Bezdyskowe stacje sieciowe
eliminują potencjalne niebezpieczeństwo kradzieży danych lub programów
przechowywanych na dyskach, a ponadto koncepcja ta redukuje koszty i sprzyja
zmniejszeniu wielkości komputerów. (Idea tak zwanych „bezdyskowych stacji
roboczych” znana z początku lat 90., powraca obecnie pod nazwą „uproszczony
klient”.

Popularność standardowych interfejsów dla przeglądarek oraz początkowe
zachwyty związane ze środowiskiem programistycznym Java przyczyniły się do
ponownego odkrycia stacji bezdyskowych pod nową nazwą.)

Inną użyteczną cechą kart sieciowych są diody LED, które wskazują status
działania, a także różne rodzaje złączy.

Co zrobić z AUI?

Można spotkać się z urządzeniami, na przykład z routerami, które mają
tylko port AUI. W takim przypadku, do podłączenia routera z
koncentratorem potrzebny będzie transceiver. Firmy takie jak Allied
Telesyn (www.alliedtelesyn.com) oferują transceivery, które mogą łączyć
port AUI z różnymi rodzajami kabli światłowodowych i miedzianych.

Niektórzy mogą potrzebować karty z portem AUI (Attachment Unit Interface). Port
AUI służy do podłączania urządzenia zwanego

transceiverem

, które z kolei

umożliwia podłączenie grubego i cienkiego kabla koncentrycznego oraz
światłowodów. Niektóre firmy nazywają transceivery jednostkami MAU (Medium
Attachment Unit), jednak ten skrót ma również inne znaczenie. Karta z portem AUI
zwiększa elastyczność i potencjał zastosowań w sieciach z różnymi typami
okablowania. Karty te są nieco droższe, jednak dają większe możliwości
połączeniowe.

Komentarz: przeniosłem ramkę
w odpowiednie miejsce

90

Sieci komputerowe dla każdego

90

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

Znaleźć miejsce w zapchanym pececie

Technologie takie jak USB i I2O pozwalają wyeliminować zagęszczenie i
przeciążenie tam, gdzie zwykle karta sieciowa spotyka się pecetem. Standardy
magistrali PCI i plug-and-play wprowadzony z Windows już wcześniej zrobiły krok
w tym kierunku. Jednak dziesiątki milionów wciąż używanych komputerów i kart
sieciowych nie mają PCI i bardziej współczesnych alternatyw połączeniowych.
Przyjrzyjmy się bliżej niektórym sprawdzonym technikom instalacji kart
sieciowych
w komputerze.

PC ma ograniczoną liczbę gniazd rozszerzeń, adresów pamięci, linii przerwań IRQ
i kanałów DMA. Karty wideo, porty myszy i inne urządzenia komunikacyjne
zużywają te zasoby. Tabela 5.1 przedstawia niektóre numery linii przerwań IRQ i
adresy wejścia-wyjścia używane przez standardowe urządzenia dla komputerów
PC. Te przerwania i adresy najczęściej zakłócają działanie kart sieciowych.

Tabela 5.1. Powszechnie używane linie przerwań i adresy pamięci

Linia przerwań (IRQ)

Pamięć Urządzenie

2

-

Wspólne z IRQ 9

3 2F8h

COM2

3 2E8h

COM4

4 3F8h

COM1

4 2E8h

COM3

5

3F0h

Niektóre kontrolery dysku twardego PC XT

5 278h

LPT2

6 3F0h

Kontroler

napędu dyskietek

7 378h

LPT1

Podczas instalacji karty sieciowej najlepiej jest użyć domyślnych ustawień
zalecanych przez producenta. Są one dobrane tak, aby uniknąć potencjalnych
konfliktów.

Jeśli karta nie działa z domyślnymi wartościami przerwania i adresy wejścia-wyjścia,
w instrukcji obsługi powinny być podane przynajmniej dwie alternatywy. W
starszych kartach, zaprojektowanych dla standardowej magistrali rozszerzeń IBM PC
AT (magistrala ISA), do ustawienia wspólnego adresu w pamięci RAM oraz linii
przerwania używane były zworki nakładane na odpowiednie pary styków. W
nowszych kartach a szczególnie przeznaczonych dla magistrali PCI – zmianą
wszystkich parametrów zajmują się specjalne programy konfiguracyjne dostarczane
wraz z kartą lub znajdujące się w systemie operacyjnym, takim jak Windows 95/98
lub Windows NT.

Komentarz: czy tabele mają
wystawać poza tekst?

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

91

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

91

Należy pamiętać o zmianie parametrów w sterowniku karty tak, aby były zgodne
z ustawieniami na karcie. Oprogramowanie nie „zobaczy” karty, jeśli nie będzie
wiedziało, gdzie jej szukać. Pierwszą zagadką instalacyjną, z którą można się
zetknąć to problem z przerwaniem IRQ3. We wszystkich pecetach przerwania tego
używa port COM2. Jednak wiele kart sieciowych ma to samo przerwanie ustawione
jako domyślne.

W większości komputerów stosuje się specjalne techniki elektryczne, aby uniknąć
konfliktów, jeśli tylko obydwa urządzenia nie wysyłają jednocześnie sygnałów,
korzystając z tej samej linii przerwania. Oznacza to, że zwykle można używać karty
sieciowej z przerwaniem IRQ3, nawet jeśli w komputerze jest zainstalowany port
COM2, o ile tylko nie próbuje się jednocześnie używać tych dwóch urządzeń (na
przykład z drukarką szeregową lub modemem podłączonym do portu COM2).

Udokumentuj instalację!

Niektórzy profesjonalni instalatorzy uważają stosowane przez siebie
techniki eliminowania konfliktów przerwań i adresów pamięci za tajemnicę
zawodową. Jednak prawdziwa tajemnica tkwi w organizacji pracy. Mądry
administrator sieci rejestruje wszystkie przerwania i adresy wejścia-wyjścia
dla każdego komputera w sieci. Nie potrzeba do tego wymyślnej bazy
danych, wystarczy segregator i parę kartek. Mając pod ręką informacje o tych
parametrach dla każdej maszyny, można uniknąć frustracji i zaoszczędzić
wiele godzin podczas instalacji.

Wielu producentów komputerów umożliwia programowe albo sprzętowe wyłączenie

portu COM2, jednak nie ma w tym względzie obowiązującego standardu. Najlepiej

zapytać o odpowiednią metodę i zastosować ją bezpośrednio po zakupie nowego

komputera. Odpowiednio wcześnie zastosowana profilaktyka eliminuje problemy w

przyszłości.

Ponieważ tak wiele komputerów wyposażonych jest w wewnętrzny port COM2,

często podczas instalacji karty sieciowej używa się przerwania IRQ5. Jednak

przerwania tego używają również kontrolery niektórych dysków twardych, co może

prowadzić do konfliktów, występujących w sposób pozornie przypadkowy.

Przerwania IRQ5 używa również port LPT2, wykorzystywany w wielu

komputerach pełniących rolę serwera wydruków.

Dla 8-bitowej karty sieciowej często skuteczny jest wybór przerwania IRQ2.

Jednak faktycznie przerwanie to jest obsługiwane przez przerwanie IRQ9, więc

mogą wystąpić konflikty z urządzeniami wykorzystującymi przerwania o wyższych

numerach. Konflikty przy przerwaniu IRQ2 zdarzają się często przy próbie dodania

wewnętrznego urządzenia do komputera, który do tej pory pracował prawidłowo

z kartą sieciową wykorzystującą to przerwanie.

Do prawidłowego działania karty należy jeszcze ustawić adres wejścia-wyjścia i
niekiedy osobny adres dla pamięci

auto-boot

ROM. Wiele kart używa z powodzeniem

adresów 2A0h i 300h. Pamięci auto-boot ROM używają wyższych adresów, ale mogą
popaść w konflikt z pamięcią ROM współczesnych kart graficznych. Testy

92

Sieci komputerowe dla każdego

92

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

przeprowadzone w LAN Labs PC Magazine pokazały, że w wielu komputerach
problem rozwiązuje użycie dla pamięci ROM adresu CC00h. Jednak wybór tego
adresu nie eliminuje w zupełności ryzyka wystąpienia konfliktów z kartą graficzną.

Jeśli instalowana karta wymaga określenia kanału DMA, należy spróbować wybrać
DMA3 jako kanał domyślny. We wszystkich komputerach kanał DMA2 jest
używany przez napęd dyskietek, więc wybór tego kanału dla karty sieciowej
powodowałby wystąpienie konfliktu przy jednoczesnym korzystaniu z napędu i z
sieci.

Zwykle konfiguracja karty sieciowej z wartościami domyślnymi w typowej stacji
roboczej nie powinna stwarzać problemów. Schody zaczynają się, gdy trzeba
zainstalować kartę sieciową w pececie wyposażonym w specjalną kartę do połączeń
z systemem mainframe lub w kontroler napędów taśm. Urządzenia te (a także
urządzenia w rodzaju dodatkowych kart urządzeń wskazujących) często mają
domyślnie ustawione te same wartości przerwań i adresów pamięci, co karty
sieciowe. Niektóre konflikty są podstępne, nic się nie dzieje do czasu, kiedy
jednocześnie spróbujemy wykonać kopię archiwizacyjną na taśmie i przesłać pliki
siecią. W takim przypadku dla jednego z urządzeń, których dotyczy konflikt, należy
zmienić ustawienia na przerwanie IRQ5 i adres wejścia-wyjścia 320h.

Zmuszenie do współpracy kilku kart w specjalnych instalacjach jest często sprawą
doświadczenia i szczęścia. Dlatego wielu integratorów systemów zgadza się
instalować tylko takie urządzenia, których współpraca ze sobą jest gwarantowana.
Rzemiosło związane z instalowaniem sieci lokalnych zawiera odrobinę sztuki, ale
przede wszystkim opiera się na umiejętnościach, określonych regułach postępowania
i szerokich wytycznych wynikających z architektury PC, za którymi trzeba podążać.

Zewnętrzne karty sieciowe

Kartę sieciową umieszcza się zwykle w jednym z gniazd rozszerzeń peceta. Jednak

notebooki raczej nie mają standardowych gniazd rozszerzeń, a w niektórych

komputerach wszystkie gniazda mogą być zajęte przez najróżniejsze karty. Jeśli nie

ma już miejsca dla instalacji wewnętrznej karty sieciowej lub po prostu chce się

uniknąć demontażu obudowy komputera, do połączenia peceta z siecią LAN można

użyć zewnętrznej karty sieciowej. Chociaż karty tego rodzaju mają zwykle

mniejszą przepustowość niż karty wewnętrzne, ich parametry są najczęściej

wystarczające dla 99 % typowych zadań klienckiej stacji sieciowej.

Kilka firm, w tym D-Link Systems i Xircom, sprzedaje zewnętrzne karty sieciowe,

które podłącza się do portu równoległego. Dzięki specjalnemu oprogramowaniu,

porty równoległe, które zazwyczaj są urządzeniami jednokierunkowymi, mogą

pracować dwukierunkowo. Na rysunku 5.4 pokazano popularną zewnętrzną kartę

sieciową firmy Xircom.

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

93

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

93

Rysunek 5.4.
Zewnętrzną
karta sieciowa
podłączana do portu
równoległego lub
karty rozszerzeń
(przydatna w
komputerach
przenośnych)

Xircom Corp., firma, która wprowadziła zewnętrzną kartę sieciową w 1989 r., oraz
Zenith Corp. opracowały wspólnie technologię szybkiego

portu równoległego EPP

(Enhanced Parallel Port), który może osiągnąć prędkość transmisji nawet do 2 MB
(w przybliżeniu 16 megabitów) na sekundę. Należy zwrócić uwagę, że z uwagi na
przesyłanie danych bajt po bajcie, prędkości tradycyjnych portów równoległych są
mierzone w bajtach na sekundę. Zatem osiągnięcie efektywnej transmisji rzędu
megabitów na sekundę jest imponujące.

Tajna broń – karta równoległa

Karta sieciowa podłączana do portu równoległego może być prawdziwą
tajną bronią administratora sieci. Jeśli trzeba zmienić konfigurację
komputera, zaktualizować oprogramowanie lub rozwiązać problem,
prawie zawsze można liczyć na to, że taka karta pozwoli na szybkie
uzyskanie połączenia sieciowego bez zbędnych kłopotów. Nie można
niestety tego powiedzieć o kartach wewnętrznych. Kartę podłączaną do
portu równoległego można wykorzystać do uzyskania połączenia z
serwerem instalacyjnym i pobrać z niego „czysty” system operacyjny lub
oprogramowanie. I po kłopocie.

Podłączenie karty z interfejsem EPP do starszego sprzętu umożliwia pracę z

prędkością około 30-50 kb/s, jednak podłączenie takiej karty do portu EPP pozwala

na przesyłanie danych z dużo większą prędkością. Jest oczywiste, że firma Xircom

potraktowała zwiększenie prędkości portu równoległego jako czynnik o znaczeniu

krytycznym dla zlikwidowania „wąskiego gardła”, które dławiło praktyczną

przepustowość zewnętrznych kart sieciowych do poziomu poniżej 1 MB/s i to

zależnie od typu i prędkości procesora.

Technologia EPP rozwinęła się w bardziej wszechstronny standard IEEE zwany

IEEE 1284. Standard ten stanowi specyfikację portu EEP oraz innego rodzaju

portu, obsługiwanego przez HP i Microsoft:

portu ECP

(Extended Capability Port).

Standard IEEE definiuje również kable i złącza które zwiększają prędkość portu

równoległego do 5 MB/s i zasięg kabla do około 10 m.

Porty EEP umożliwiają dokładną kontrolę danych w komunikacji interaktywnej

z urządzeniami w rodzaju kart sieciowych, napędów CD-ROM lub napędów taśm.

Z kolei porty ECP przesyłają dane w dużych blokach przez co są szczególnie

użyteczne jako szybki interfejs dla skanerów i drukarek. Oba rodzaje portów są

Komentarz: Zredagowałem
podpis

94

Sieci komputerowe dla każdego

94

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

znacznie bardziej przydatne niż proste porty równoległe dostępne w większości

pecetów.

Karty PC

Znaczący wpływ na produkcję kart sieciowych, szczególnie dla komputerów

przenośnych, miał powstały w roku 1991 standard PCMCIA. Skrót

PCMCIA

pochodzi od nazwy stowarzyszenia Personal Computer Memory Card International

Association, a standard PCMCIA opisuje kilka schematów połączeń dla modułów

elektronicznych wielkości kart kredytowych, zawierających karty sieciowe i inne

urządzenia. Jednak później stowarzyszenie zmieniło swoją nazwę i nazwę standardu

na PC Card. O nowych produktach mówi się już, że są zgodne ze standardem PC

Card, ale wśród użytkowników wciąż mówi się o urządzeniach „

pcimcia

”.

Mniej więcej w tym czasie, kiedy nastąpiła zmiana nazwy, około roku 1995,

stowarzyszenie opracowało nowy standard pod nazwą

CardBus

. Ponieważ

urządzenia zgodne z CardBus są zasilane napięciem 3,3 V (poprzednio 5 V),

sprzyjają dłuższej żywotności baterii. Jednak kluczowa różnica polega na tym, że

standard CardBus pracuje z częstotliwością do 33 MHz i używa 32-bitowej

magistrali (w poprzednich specyfikacja magistrale były 8- i 16-bitowe). Standard

CardBus jest rozszerzeniem standardu PCI. Teoretyczna prędkość transmisji

danych dla produktów CardBus wynosi 132 Mb/s. Prawdopodobnie najlepsze

zastosowanie tego standardu to zewnętrzne urządzenia pamięci masowej, chociaż

może on również być używany do podłączenia szybkiego (100 Mb/s) Ethernetu.

Większość urządzeń sieci Ethernet 10Base-T może podtrzymać maksymalną
przepustowość na poziomie 6-7 Mb/s. Komputery PC o sporej mocy obliczeniowej
w sieci Fast Ethernet mogą uzyskać średnio 40 Mb/s. 16-bitowa karta PC Card daje
maksymalnie 8 Mb/s w sieci Fast Ethernet. Natomiast karta CardBus pozwoli
osiągnąć 40 Mb/s, więc jej zakup będzie rozsądny, o ile planuje się wykorzystanie
szybkiego Ethernetu, a port komputera jest zgodny ze standardem CardBus.

Obecnie jednak większość kart sieciowych i modemowych formatu karty
kredytowej jest zgodna ze standardem PC Card. Opisuje on fizyczny rozmiar tych
urządzeń oraz – co ważniejsze – ustanawia zasady współpracy tych urządzeń z
komputerem. Mając odpowiednie oprogramowanie tego interfejsu, można po prostu
włożyć kartę do gniazda i używać jej.

Standard PC Card opisuje trzy rozmiary kart. Wszystkie karty mają około 3,3 cala
(nieco ponad 8 cm) długości, 2,1 cala (trochę ponad 5 cm) szerokości i 68-stykowe
złącze na końcu. Karty sieciowe i modemy mają format karty typu II o grubości
niecałej jednej czwartej cala (około 0,6 cm). Karty typu III używane dla nowszych
kart uniwersalnych są nieco grubsze i w rezultacie mogą zająć miejsce dostępne dla
drugiej karty typu II.

Uwaga na port szeregowy CardBus

Komentarz: MERYTORYCZN
E: Karty dla PC są czymś zupełnie
innym niż karty PC (PC Card) (w
tekście było „Karty dla PC”)

Komentarz: MERYTORYCZN
E: było „Memotu”

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

95

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

95

Minusem niektórych modemów CardBus jest to, że sterowniki przypisują
je do portu szeregowego COM5, aby skorzystać z większego zakresu
adresów wejścia-wyjścia niż w przypadku portów COM1-4. W
większości przypadków nie stanowi to problemu, jednak niektóre pakiety
oprogramowania komunikacyjnego (na przykład do łączenia się z
komercyjnym portalem internetowym) nie obsługują portu COM5. Przed
zakupem modemu CardBus należy zatem upewnić się, czy będzie on
współpracował z posiadanym oprogramowaniem.

Kluczowym wyróżnikiem kart jest ich fizyczna budowa oraz używane z nimi kable.
Z większością kart używa się osobnych połączeń kablowych (tak zwanych
przejściówek) zakończonych standardowym gniazdem telefonicznym lub
sieciowym. Są to zwykle kable firmowe producenta karty ze standardowym
gniazdem RJ-11 lub RJ-45 na jednym końcu. W niektórych kartach typu III, na
przykład w karcie RealPort firmy Xircom, odpowiedni rozmiar pozwolił wbudować
gniazdo telefoniczne RJ-11 i gniazdo RJ-45 dla skrętki dwużyłowej bezpośrednio w
kartę. W takim przypadku nie trzeba się martwić o zapomniane/zgubione
przejściówki. Potrzebny jest tylko standardowy kabel telefoniczny lub sieciowy i
można pracować.

Pomiędzy urządzeniami na kartach a komputerem pracują dwa poziomy interfejsu
programowego: usługi gniazd i usługi kart. Specyfikacja usług gniazd opisuje
sposób, w jaki gniazdo współpracuje z komputerem.

Oprogramowanie tego poziomu wykrywa włożenie karty PC Card do gniazda i jej
usunięcie, kiedy komputer jest włączony. Usługi gniazd są obecnie częścią
systemów operacyjnych z rodziny Windows.

Z kolei specyfikacja usług kart opisuje sposób współdziałania zasobów – takich jak
pamięć i przerwania – z urządzeniem i umożliwia programom z wyższych warstw –
na przykład readresatorowi – komunikowanie się z kartą PC Card. Teoretycznie
połączenie kart PC Card, programów usług kart i programów usług gniazd pozwala
na dołączanie i odłączanie urządzeń PC Card bez potrzeby wyłączania komputera.

Modemy PC Card są bardzo przydatne w podróży, równie praktyczne jest często
spotykane połączenie modemu i karty sieciowej na jednej karcie PC Card.
Generalnie – technologia PC Card osiągnęła już pewne stadium dojrzałości i
wykorzystujące ją urządzenia pracują prawidłowo. Problemom można często
zaradzić pobierając ze strony WWW producenta zaktualizowany sterownik.

Poniżej wskazówki, które należy mieć na uwadze, wybierając urządzenia PC Card:

υ Wewnątrz

: Pod względem elektrycznym modemy PC Card są podobne do

wewnętrznych modemów ISA i kart sieciowych. Zadziwiające, że w
pakieciku wielkości karty kredytowej mieści się port szeregowy, procesor
danych, liniowe urządzenie nadawczo-odbiorcze i wiele innych niezbędnych
części. Zawieszony modem resetuje się wyciągając go z gniazda i wkładając
z powrotem.

96

Sieci komputerowe dla każdego

96

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

Zasilanie urządzeń PC Card

Kiedy urządzenia PC Card nie są wykorzystywane, sterowniki
przełączają je w tryb oszczędzania. Jednak nawet wtedy zużywają one
trochę energii. Chcąc przedłużyć żywotność baterii – na przykład na czas
przelotu nad Atlantykiem – zbędne karty można wysunąć
z gniazd. Wystarczy wysunięcie na centymetr, aby przerwać kontakt
elektryczny i oszczędzić energię. Nie wolno jednak pozwolić, aby karty
wypadły na podłogę kabiny, bo podczas lądowania przesuną się o 42
rzędy do przodu.

υ Na zewnątrz

: Jedyną widoczną częścią karty PC Card jest gniazdo kabla

telefonicznego lub sieciowego, a mimo to producenci konkurują nawet
i pod tym względem, różnicując swoje produkty sposobem dołączania
kabla. Niektóre firmy do podłączania kabla telefonicznego używają na
przykład gniazda X-Jack, które można wsunąć do karty, jeśli nie jest
używane. Inni wykorzystują specjalne zewnętrzne kable połączeniowe,
jeśli jednak zostaną one podłączone do niewłaściwego urządzenia, nie
będzie można nawiązać połączenia. Jednak te zewnętrzne kable są
mocniejsze niż

złącze

X-Jack i można je podłączyć bezpośrednio do gniazdka w ścianie.

υ Zasilanie

: Urządzenia PC Card są zasilane z baterii komputera. Modem

pobiera około 7 W, kiedy pracuje i tylko około 1 W w trybie uśpienia.
Karty sieciowe potrzebują zwykle nieco mniej mocy. Z grubsza rzecz
biorąc, modem PCMCIA ma około 10 do 30 % udziału w całkowitym
zapotrzebowaniu na moc laptopa, więc korzystanie z modemów tego
rodzaju może znacząco ograniczyć czas pracy baterii.

Do zalet standardu PC Card należy również zaliczyć wygodny – zwłaszcza dla osób
nieprzepadających za pracami ręcznymi – bezbolesny sposób instalacji karty
sieciowej czy modemu. Ponadto – jak wynika z testów – przepustowość typowego
komputera biurowego lub laptopa nie zmniejsza się w związku z zastosowaniem
urządzeń PC Card. Chociaż urządzenie te są droższe niż ich odpowiedniki w
postaci wewnętrznych kart rozszerzeń – głównie z uwagi na wyższe koszty
produkcji – dobrze nadają się do pracy.

Ważne ogniwo

Trzeba mieć nadzieję, że zakup karty sieciowej nie będzie stanowił żadnego
problemu, a jej instalacja zajmie nie więcej niż dwie minuty. Przynajmniej tak to
powinno wyglądać, ale to ważne ogniwo może być najsłabsze w łańcuchu
sieciowym. Podsumowując – karty sieciowe przygotowują dane napływające z
komputera do transmisji poprzez kable sieciowe. Interfejs pomiędzy kartą a
komputerem jest ważny, ale to system okablowania przesyła dane szeregowe do

Rozdział 5.

♦ Karty sieciowe: sprzętowe „serce” sieci LAN

97

C:\Documents and Settings\Piotruś\Pulpit\sieci\Sieci komputerowe dla każdego\05.doc

97

nieprzyjaznego środowiska zewnętrznego. W następnym rozdziale będzie mowa o
kablach sieciowych.