Ввод/вывод. 2. Размещение данных в буфере. Скорость, с которой компьютер обрабаты
вает информацию, отличается от скорости передачи данных по сети. Как следствие, плата сетевого адаптера содержит буферы памяти, которые используются для накопления и хранения данных с той целью, чтобы эти данные можно было обрабатывать порциями фиксированного объема. Обычная плата адаптера Ethernet имеет буфер размером 4 Кбайта, поделенный на части для передачи и приема, по 2 Кбайта каждая. Платы Тоken Ring и адаптеры Ethernet высокого класса могут обладать буфером размером 64 Кбайта и более, который может быть разбит на области для
приема и передачи произвольным образом. 3. Создание кадра. Сетевой адаптер получает данные, упакованные прото
колом Сетевого уровня, и инкапсулирует их в кадр, который включает собственно заголовок Канального уровня и постинформацию. В зависимости от размера пакета и используемого протокола Канального уровня, адаптеру, возможно, также потребуется поделить данные на сегменты соответствующего размера для передачи их в сеть. Кадры Ethernet, например, переносят 1500 байт данных, в то время как кадры Token Ring могут
содержать сегменты размером до 4500 байт. Для входящего трафика сетевой адаптер считывает информацию в кадры Канального уровня, проверяет их на наличие ошибок и определяет, должен ли пакет быть передан следующему уровню протокольного стека. Если да, то адаптер удаляет оболочку кадра Канального уровня и передает вложенные данные протоколу Сетевого уровня.
|
|
|
Глава 3. Платы сетевых адаптеров
55
Управление доступом к среде. Сетевой адаптер также несет ответствен
Ность за арбитраж доступа системы к общей среде передачи данных, что обеспечивается соответствующим механизмом управления доступом к среде (MAC, media access control). Нам известно, что необходимо предотвращать передачу данных по сети несколькими системами одновременно, так как бесконтрольная передача может привести к потере данных в результате возникновения коллизии пакетов. Механизм управления доступом к среде — отдельный, наиболее подробно описываемый в руководствах, элемент протокола Канального уровня. Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), применяемый в сетях Ethernet, радикально отличается от аппарата доступа с передачей маркера, поддерживаемого сетями Token Ring, но основные функции этих механизмов, в конечном счете, одни и те же. (Для входящего трафика нет необходимо
Сти в использовании механизма управления доступом к среде.) 5. Параллельное/последовательное преобразование. Системная шина, соеди
няющая сетевой адаптер и массив основной памяти компьютера, осуществляет обмен данными в параллель - по 16 или 32 бита одновременно, в то время как адаптер передает и принимает данные из сети последовательно — по одному биту. Сетевой адаптер отвечает за размещение получаемых параллельно данных в своем буфере и преобразование этих данных в последовательный поток битов для последующей передачи через сетевую среду. Для данных, получаемых из сети, описанный процесс но
|
|
|
Сит обратный характер. 6. Кодирование/декодирование данных. Компьютер работает с данными в
двоичной форме, поэтому, прежде чем они смогут быть переданы по се
ти, их необходимо закодировать способом, подходящим для сетевой среды передачи данных, а входящие сигналы должны быть, соответственно, декодированы при приеме. Рассматриваемый и следующий шаг являются процессами Физического уровня, реализуемыми непосредственно сетевым адаптером. Для медного кабеля данные переводятся в электрические импульсы, для оптоволоконной линии - преобразуются в световые импульсы. Другие среды передачи могут использовать радиоволны, инфракрасное излучение или иные технологии. Схема кодирования определяется задействуемым протоколом Канального уровня. Например, в Ethernet применяется манчестерская перекодировка, а в сетях Token Ring - разностное Манчестерское кодирование. Прием/передача данных. На этом шаге сетевой адаптер усиливает сигнал до подходящей амплитуды и посылает закодированные им данные через сетевую среду. Это — чисто физический процесс, целиком и полностью зависящий от природы сигнала, используемого сетевой средой.
|
|
|
56
Часть II. Сетевое аппаратное обеспечение
Примечание
Для получения более подробной информации о специфических элементах различных протоколов, относящихся к описанной процедуре, см. главу в для протокола Ethernet, главу 9 — для Token Ring и 100VG AnyLAN и главу 10 — для высокоскоростных протоколов Канального уровня, таких как FDDI и ATм.
Дополнительно плата сетевого адаптера предоставляет аппаратный (MAC) адрес, служащий для идентификации узла в локальной сети, протоколу Канального уровня. Большинство протоколов Канального уровня, в том числе все их разновидности для Ethernet и Token Ring, полагаются на адреса, "зашитые" производителем в плату. В действительности MAC-адреса указывают на сетевую плату, но не на целую систему. В случае, если в компьютер установлены два сетевых адаптера, подключенные к двум разным сетям, каждый из них имеет свой MAC-адрес, идентифицирующий адаптер в той сети, к которой он подсоединен. Некоторые старые протоколы, такие как ArcNet, требуют от администратора ручной установки аппаратных адресов для каждого сетевого адаптера. Если в сети имеются узлы с одинаковыми аппаратными адресами, то при обмене данными возникают проблемы. Сегодня MAC-адреса назначаются в два этапа, и напоминают они более IP-адреса или доменные имена. Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE) поддерживает реестр производителей плат сетевых адаптеров, и, по мере необходимости, присваивает им трехбайтовые адресные коды. Производители, в свою очередь, включают Эти коды в начало шестибайтового MAC-адреса для каждого изготавливамого ими адаптера. В оставшихся трех байтах производитель сохраняет уникальный идентификатор, присваиваемый каждому выпускаемому сетевому адаптеру.
|
|
|
Примечание
Базу данных с кодами производителей от IEEE можно найти в Web по адресу http://standarts.ieee.org/regauthloui/index.html.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 199; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!