KARTA SIECIOWA.

Karta sieciowa to urządzenie odpowiedzialne za wysyłanie i odbieranie danych w sieciach LAN. Każdy komputer, który ma korzystać z dobrodziejstw sieci, powinien być wyposażony w taką kartę. Każda karta jest przystosowana tylko do jednego typu sieci (np. Ethernet) i posiada niepowtarzalny numer, który identyfikuje zawierający ją komputer. Przydziela go międzynarodowa instytucja pod nazwą IEEE. Każdemu producentowi przypisuje ona odpowiedni kod i zakres liczbowy. Wytwórca interfejsu Ethernet tworzy niepowtarzalny adres o długości 48-bitów, zwany często adresem sprzętowym lub adresem fizycznym. Adres ten jest nazywany również adresem sterowania dostępem do medium - Media Access Control (MAC).

Karty sieciowe określane są mianem NIC (ang. Network Interface Card). Na samym początku istnienia sieci NIC była płytą wypełnioną układami scalonymi, połączonymi w taki sposób, by dostarczyć wymagane funkcje. Obecnie interfejs ten jest zazwyczaj umieszczony w pojedynczej kości, zawierającej wszystkie wymagane funkcje, włączając w to protokół MAC. Kości interfejsów są tak zaprojektowane, by umożliwić pracę z pełną prędkością systemu.

Jednak karta sieciowa jest tylko jednym z całej grupy elementów, które muszą współdziałać, aby umożliwić pracę usługom sieciowym. Na to, jak wiele ramek dany komputer może wysłać i odebrać w określonym czasie, mają wpływ różne elementy. Jest to między innymi szybkość, z jaką może odpowiedzieć na sygnał z układu interfejsu sieciowego twój system komputerowy oraz liczba dostępnych buforów do przechowywania ramek. Bardzo istotna jest również wydajność oprogramowania sterownika karty sieciowej.

Zrozumienie tego jest bardzo ważne. Na przykład wszystkie kości interfejsów sieciowych mogą nadawać i odbierać ramki z pełną prędkością ramkową obsługiwanego sytemu medium. Jednak całkowita wydajność sytemu komputerowego, pamięć buforów oraz oprogramowanie współpracujące z kartą sieciową nie są określone w żadnym standardzie. Obecnie duża liczba komputerów ma nawet większą wydajność od tej wymaganej do odbierania i wysyłania stałego strumienia ramek z maksymalną prędkością ramkową systemu Ethernet 10 lub 100 Mbps.

Wolniejsze komputery o mniejszej wydajności interfejsów sieci Ethernet i z niewystarczającymi buforami mogą nie pracować z pełną prędkością ramkową. Kiedy ramki nie są potwierdzane i odczytywane przez komputer, wówczas interfejs po prostu je odrzuca. Jest to dopuszczalne zachowanie, o ile dotyczy standardu, ponieważ nie próbowano zestandaryzować wydajności komputerów.

 

BUDOWA KART SIECIOWYCH

 

Obecnie produkowane karty sieciowe mają wbudowany własny procesor, co umożliwia przetwarzanie niektórych danych bez angażowania głównego procesora oraz własną pamięć RAM, która pełni rolę bufora w przypadku, gdy karta nie jest w stanie przetworzyć napływających z dużą szybkością danych. Niektóre współcześnie produkowane karty posiadają także możliwość podłączenia programowalnej pamięci Remote Boot PROM, pozwalającej na załadowanie systemu operacyjnego z sieciowego serwera. Karta oznaczona przydomkiem Combo posiada równocześnie interfejsy wyjściowe: UTP, BNC i złączem AUI (nigdy nie mogą one działać równocześnie!!!).

Rozróżnia się karty pracujące z prędkościami 10 Mbps, 100 Mbps i 1Gbps, oraz takie które mogą automatycznie wykrywać prędkość sieci i dostosowywać się do niej.

Nowoczesne karty wyposażone są w szereg rozwiązań, zwiększających wydajność i ułatwiających pracę administratorów. Można tu wymienić funkcję Remote Wake-On, umożliwiającą zdalne włączenie komputera.

 

Choć w zasadzie tego samego typu karty sieciowe można stosować w serwerach, istnieją też specjalne karty serwerowe. Należą do nich na przykład karty wieloportowe, pozwalające zmniejszyć liczbę zajętych złączy PCI.

Widok kart sieciowych dla serwera z dwoma oraz czterema portami.

ROZWIĄZANIA TECHNICZNE STOSOWANE W KARTACH

SIECIOWYCH

Głównym zadaniem karty sieciowej jest transmisja i rozszyfrowywanie informacji biegnących łączami komunikacyjnymi. Przesyłanie danych rozpoczyna się od uzgodnienia parametrów transmisji pomiędzy stacjami (np. prędkość, rozmiar pakietów). Następnie dane są przekształcane na sygnały elektryczne, kodowane, kompresowane i wysyłane do odbiorcy. Jego karta dokonuje ich deszyfracji i dekompresji. Tak więc karta odbiera i zamienia pakiety na bajty zrozumiałe dla procesora stacji roboczej.

Poza tym karta sieciowa może pełnić funkcję wspomagającą zarządzanie pracą sieci, o ile posiada możliwość obsługi specjalnego protokołu (np. SNMP 2), służącego do wzajemnego komunikowania się urządzeń sieciowych.

 

Przesyłanie informacji z karty do systemu może się odbywać na cztery różne sposoby:

Bezpośredni dostęp do pamięci (DMA Direct Memory Access), dane przesyłane są do pamięci za pomocą kontrolera DMA (zainstalowanego na płycie głównej komputera) i nie obciążają procesora,

Bus mastering, ulepszona forma DMA; karta przejmuje kontrolę nad szyną danych komputera i wpisuje dane bezpośrednio do pamięci (karta wykorzystuje w tym momencie własny kontroler DMA) nie obciążając przy tym procesora. Jest to obecnie najszybsze rozwiązanie,

Współdzielona pamięć karty, dane umieszczane są w pamięci karty, którą to pamięć procesor uznaje za część pamięci operacyjnej systemu.

Współdzielona pamięć komputera, dane umieszczane są w wydzielonej części pamięci operacyjnej komputera, którą także wykorzystuje procesor karty sieciowej.

 

INSTALACJA KARTY SIECIOWEJ

Pierwsza rzecz to trzeba ulokować kartę w slocie. W tym celu musimy zdjąć obudowę i złamać „śledzia”, aby móc włożyć kartę. Wkładamy ją pod pierwsze pasujące wejście. Zamykamy komputer w obudowie i przystępujemy do instalacji nowego sprzętu. Uruchamiamy komputer. Jeżeli przed wejściem do Windows'a pokaże Wam się wiadomość, że został znaleziony nowy sprzęt należy włożyć nośnik, który dostaliście razem z kartą (sterowniki, może to być CD-ROM lub dyskietka). Potem już standardowo - DALEJ, aż instalacja się zakończy. Jeżeli jednak nasz komputer nie wykryje sam naszej karty należy najpierw sprawdzić czy dobrze ją wsadziliśmy. Jeżeli tak to po uruchomieniu Windows wchodzimy do Panel sterowania i tam znajdziemy opcję Dodaj nowy sprzęt. Klikamy na to i ukaże nam się teks i znów standardowo Dalej. Po dwóch kliknięciach na Dalej będzie opcja z wyborem: Czy chcesz, aby system Windows wykrył nowy sprzęt? Wybierz opcję drugą, czyli Nie chcę wybrać sprzęt z listy. Wyskoczy nam okno z listą jakiego rodzaju sprzętu szukamy. Wybieramy Karta sieciowa. Następnie Dalej. Ukaże nam się tabela ze sprzętem na jaki nasz Windows ma sterowniki. Na dole zaś znajduję się opcja Z dysku, należy na nią kliknąć i włożyć sterowniki z nośnika. Następnie trzeba wskazać na ten nośnik i klikamy Dalej. Zacznie się instalacja nowego sprzętu. Jeżeli mamy wersję Windows'a starszą niż ME (Millenium) to będzie nam jeszcze potrzebny CD z Windowsem. Dalej już wszystko nasz komputer sam zrobi. Na koniec powinien nas jeszcze zapytać czy restartować komputer. Odpowiadamy TAK. I po uruchomieniu komputera na pulpicie powinna ukazać się nowa ikona - Otoczenie sieciowe. Dalej zapraszam już do działu konfiguracja.

PRZEWÓD KONCENTRYCZNY

Różne rodzaje kabla koncentrycznego maja różne właściwości elektryczne i dlatego kabel wykorzystywany przez jeden typ sieci nie może współpracować z innym.

Wyróżniamy trzy typy sieciowych kabli koncentrycznych:

- Ethernet cienki o impedancji falowej 50 omów i grubości 1/4", powszechnie stosowany w małych sieciach lokalnych (max. odległość między końcami sieci 185m).

- Ethernet gruby o impedancji falowej 50 omów i grubości 1/2", praktycznie wyszedł z użycia, czasem stosowany jako rdzeń sieci (max. odległśc między końcami sieci do 500m).

- Arcnet o impedancji falowej 93 omy i grubości 1/3"(max. odległość między końcami sieci do 300m).

Kable koncentryczne powinny być zakończone terminatorami (specjalne końcówki o rezystancji dostosowane do impedancji falowej kabla).

Zalety kabla koncentrycznego:

- jest mało wrażliwy na zakłócenia i szumy

- nadaje się do sieci z przesyłaniem modulowanym ( szerokopasmowym )

- zapewnia większe prędkości niż nie ekranowany kabel skręcany

- jest tańszy niż ekranowany kabel skręcany

Wady kabla koncentrycznego:

- łatwo ulega uszkodzeniom

- możliwość zastosowania danego typu kabla ogranicza impedancja falowa

- różne typy kabla koncentrycznego wymagane przez różne sieci lokalne

- trudny w wykorzystaniu

- trudności przy lokalizowaniu usterki

Praca z kablem koncentrycznym

W odróżnieniu od nieekranowanego kabla skręcanego, który jest zasadniczo taki sam dla wszystkich typów lokalnych sieci komputerowych, różne typy sieci wykorzystujące kabel koncentryczny wymagają różnych rodzajów tego kabla.

Kabel koncentryczny używany w sieci Ethernet nie jest kompatybilny z kablem z sieci ARCNET, i na odwrót.

Kabel koncentryczny jest najczęściej określany przez wojskowy numer specyfikacyjny rozpoczynający się od liter RG: np. RG-58A/U, RG-62/U, itd. Kable o różnych numerach RG mają różne charakterystyki fizyczne i elektryczne.

Jeśli planujesz zastosowanie kabla koncentrycznego, upewnij się, że wybrany typ kabla jest odpowiedni dla danego sprzętu sieciowego. Sieć ARCNET wykorzystuje kabel RG-62/U. Sieć Ethernet wykorzystuje albo cienki kabel Ethernst (podobny do RG-S8A/U) albo gruby kabel Ethernet. Gruby kabel Ethernet jest specjalną odmianą kabla RG-8/U. Gruby kabel Ethernet jest czasem nazywamy kablem żółtym ze względu na to, że najczęściej ma żółty lub pomarańczowy kolor.

Najpopularniejszym typem złącznika używanym do łączenia cienkich kabli koncentrycznych (takich jak cienki Ethernet lub RG-62/U) jest złącznik BNC. Złączniki takie umożliwiają szybkie łączenie i rozłączanie. Dostępne są trzy typy złączników BNC: obciskane, sworzniowe i śrubowe. Złączniki obciskane dają najlepsze połączenia i powodują najmniej kłopotów w eksploatacji.

Zaletą złączników sworzniowych i śrubowych jest to, że nie wymagają przy instalacji specjalnych szczypiec obciskowych lub innych narzędzi poza zwykłymi kluczami maszynowymi. Jednak koszty wynikające z kłopotów, jakie mogą powodować przy eksploatacji mogą przeważać nad kosztami zakupu szczypiec.

Jeśli planujesz wykonywanie lub naprawę połączeń kabla koncentrycznego, zainwestuj w dobre szczypce obciskowe i urządzenie do zdejmowania izolacji z kabla. Szczypce powinny być dostosowane do używanego typu kabla koncentrycznego i powinny być w stanie ściskać zarówno środkowy sworzeń połączeniowy, jak i zewnętrzną tulejkę.

PRZEWÓD SKRĘCANY

Najpopularniejszym i najtańszym środkiem transmisji jest nie ekranowany kabel skręcany (UTP). Składa się z jednej lub więcej par przewodu miedzianego otoczonych wspólną osłoną izolacyjną.

Istnieją trzy rodzaje nie ekranowanego kabla skręcanego:

- zgodny ze specyfikacją DIW firmy AT&T

- zgodny ze specyfikacją 10 BASE T

- zgodny ze specyfikacją Type 3 firmy IBM

Rodzaje te różnią się ilością posiadanych par przewodów.

Zalety:

- jest najtańszym medium transmisji

- jest akceptowany przez wiele rodzajów sieci

- łatwa instalacja (standardowo instalowany w nowych budynkach)

Wady:

- niska prędkość transmisji

- ograniczona długość odcinków kabla z uwagi na małą odporność na zakłócenia

Odporność kabla skręcanego na zakłócenia zwiększa się przez jego ekranowanie. Ekranowany kabel skręcany (STP) składa się z jednej lub więcej par przewodów miedzianych otoczonych ekranującą siatką lub folią, umieszczonych w izolacyjnej osłonie.

Praca z nieekranowanym kablem skręcanym

Mimo że termin kabel skręcany może odnosić się do wielu typów kabli, w przemyśle sieci komputerowych oznacza zwykle kabel telefoniczny. Najczęściej odnosi się do kabla zgodnego ze specyfikacją firmy AT&T dla kabla D-Inside Wire (DIW), który jest mniej podatny na szumy i przesłuch niż inne kable nieekranowane. Specyfikacja Type 3 firmy IBM jest zgodna z DIW. Kabel typu DIW jest łatwo rozpoznawalny: posiada szarą lub beżową otulinę, a każda para ma charakterystyczny kolorowy kod. Pierwsze cztery pary mają następujące kolory:

- Para 1: Biały z niebieskim paskiem, niebieski z białym paskiem

- Para 2: Biały z pomarańczowym paskiem, pomarańczowy z białym paskiem

- Para 3: Biały z zielonym paskiem, zielony z białym paskiem

- Para 4: Biały z brązowym paskiem, brązowy z białym paskiem

Dwa typy łączników są powszechnie stosowane przy łączeniu sieci z nieekranowanym kablem skręcanym: sześcio-pozycyjne łączniki modularne, o oznaczeniu RJ-11 oraz ośmiopozycyjne łączniki modularne o oznaczeniu RJ-45.

Rysunek 1. Blok 66

Kabel nieekranowany jest prawie zawsze instalowany w konfiguracji gwiazdowej rozchodząc się z jednego lub kilku centralnych łączy. Połączenia w takim centrum realizowane są w oparciu o bloki Quick-Connect Block typu S66. Są one dostępne w kilku konfiguracjach, ale najczęściej mają dwa rzędy po 50 podwójnych łączników (patrz Rysunek 2-5). Inne rozwiązanie stanowi blok typu 110 promowany przez AT&T. Jest on trochę inaczej zaprojektowany niż blok typu 66, ale ma to samo zastosowanie.

Przy użyciu specjalnego narzędzia (patrz Rysunek 2), miedziane druty typu DIW mogą być szybko i łatwo łączone z blokiem typu 66 bez konieczności zdzierania izolacji. Bloki mają zazwyczaj 50 łączników do łatwego przyłączenia 25-cio parowych kabli.

Kable powinny być przyłączane do bloków w standardowy sposób. Przy kablu 25-cio parowym, na przykład, para nr 1 powinna być na górze a para nr 25 na dole. Kable o dwóch, trzech i czterech parach są zwykle dołączane grupowo, przy czym pierwsza grupa zaczyna się u góry a ostatnia grupa na dole bloku. Połączenia między obwodami mogą być dokonywane poprzez przyłączanie dwóch obwodów razem po tej samej stronie bloku, lub przez przyłączanie obwodów po różnych stronach bloku i zastosowanie przewodów łączących obie części lub specjalnych spinaczy łączących.

Uwaga: Przy podłączaniu kabli do bloków należy zachować skręty kabla aż do samych połączeń. Niektóre bloki z fabrycznie umocowanymi łącznikami przeznaczone do użytku w telefonizacji nie zachowują skrętów kabla.

Okablowanie przy pomocy kabla skręcanego jest zwykle wykonywane przy użyciu łączników modularnych. Podczas gdy połączenia telefonicznie mogą być wykonywane przy pomocy płaskiego kabla równoległego, większość połączeń w sieci komputerowej musi wykorzystywać kabel skręcany. Dla Ethernet zalecane są kable typu AT&T D8W lub DWBA-DE lub ich odpowiedniki.

Połączenia modularne mogą być łatwo wykonane w postaci bloków 566.

---