Как называется соединение двух сетевых адаптеров через программную или аппаратную особенность драйвера
Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети — компьютере. Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняют две операции: передачу и прием кадра.
Передача кадра из компьютера в кабель состоит из следующих этапов:
· Прием кадра данных через межуровневый интерфейс вместе с адресной
информацией аппаратного уровня. Обычно взаимодействие между протоколами внутри компьютера происходит через буферы, расположенные в оперативной памяти.
· Оформление кадра данных аппаратного уровня, в который инкапсулируется кадр данных. Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы.
· Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа
4В/5В. Скрэмблирование кодов для получения более равномерного спектра сигналов. Этот этап используется не во всех протоколах — например, технология Ethernet 10 Мбит/с обходится без него.
· Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом — манчестерским, NRZI, MLT-3 и т. п.
Прием кадра из кабеля в компьютер включает следующие действия.
· Прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток.
· Выделение сигналов на фоне шума. Эту операцию могут выполнять различные специализированные микросхемы. В результате в приемнике адаптера образуется некоторая битовая последовательность, с большой степенью вероятности совпадающая с той, которая была послана передатчиком.
· Если данные перед отправкой в кабель подвергались скрэмблированию, то они пропускаются через дескрэмблер, после чего в адаптере восстанавливаются символы кода, посланные передатчиком.
· Проверка контрольной суммы кадра. Если она неверна, то кадр отбрасывается. Если контрольная сумма верна, то из кадра извлекаются данные и передается через межуровневый интерфейс наверх.
Распределение обязанностей между сетевым адаптером и его драйвером стандартами не определяется, поэтому каждый производитель решает этот вопрос самостоятельно. Обычно сетевые адаптеры делятся на адаптеры для клиентских компьютеров и адаптеры для серверов.
В адаптерах для клиентских компьютеров значительная часть работы перекладывается на драйвер, тем самым адаптер оказывается проще и дешевле. Недостатком такого подхода является высокая степень загрузки центрального процессора компьютера рутинными работами по передаче кадров из оперативной памяти компьютера в сеть. Центральный процессор вынужден заниматься этой работой вместо выполнения прикладных задач пользователя.
Поэтому адаптеры, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении.
В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры делятся на Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т. д.
Так как протокол Fast Ethernet позволяет за счет процедуры автопереговоров автоматически выбрать скорость работы сетевого адаптера в зависимости от возможностей концентратора, то многие адаптеры Ethernet сегодня поддерживают две скорости работы и имеют в своем названии приставку 10/100. Это свойство некоторые производители называют авточувствительностью.
Сетевой адаптер перед установкой в компьютер необходимо конфигурировать. При конфигурировании адаптера обычно задаются номер прерывания IRQ, используемого адаптером, номер канала прямого доступа к памяти DMA (если адаптер поддерживает режим DMA) и базовый адрес портов ввода/вывода.
Если сетевой адаптер, аппаратура компьютера и операционная система поддерживают стандарт Plug-and-Play, то конфигурирование адаптера и его драйвера осуществляется автоматически. В противном случае нужно сначала сконфигурировать сетевой адаптер, а затем повторить параметры его конфигурации для драйвера. В общем случае, детали процедуры конфигурирования сетевого адаптера и его драйвера во многом зависят от производителя адаптера, а также от возможностей шины, для которой разработан адаптер.
Классификация сетевых адаптеров
В качестве примера классификации адаптеров используем подход фирмы 3Com. Фирма 3Com считает, что сетевые адаптеры Ethernet прошли в своем развитии три поколения.
Адаптеры первого поколения были выполнены на дискретных логических микросхемах, в результате чего обладали низкой надежностью. Они имели буферную память только на один кадр, что приводило к низкой производительности адаптера, так как все кадры передавались из компьютера в сеть или из сети в компьютер последовательно. Кроме этого, задание конфигурации адаптера первого поколения происходило вручную, с помощью перемычек. Для каждого типа адаптеров использовался свой драйвер, причем интерфейс между драйвером и сетевой операционной системой не был стандартизирован.
В сетевых адаптерах второго поколения для повышения производительности стали применять метод многокадровой буферизации. При этом следующий кадр загружается из памяти компьютера в буфер адаптера одновременно с передачей предыдущего кадра в сеть. В режиме приема, после того как адаптер полностью принял один кадр, он может начать передавать этот кадр из буфера в память компьютера одновременно с приемом другого кадра из сети.
В сетевых адаптерах второго поколения широко используются микросхемы с высокой степенью интеграции, что повышает надежность адаптеров. Кроме того, драйверы этих адаптеров основаны на стандартных спецификациях. Адаптеры второго поколения обычно поставляются с драйверами, работающими как в стандарте NDIS (спецификация интерфейса сетевого драйвера), разработанном фирмами 3Com и Microsoft и одобренном IBM, так и в стандарте ODI (интерфейс открытого драйвера), разработанном фирмой Novell.
В сетевых адаптерах третьего поколения (к ним фирма 3Com относит свои адаптеры семейства EtherLink III) осуществляется конвейерная схема обработки кадров. Она заключается в том, что процессы приема кадра из оперативной памяти компьютера и передачи его в сеть совмещаются во времени. Таким образом, после приема нескольких первых байт кадра начинается их передача. Это существенно (на 25-55 %) повышает производительность цепочки оперативная память — адаптер — физический канал — адаптер — оперативная память.
Адаптеры третьего поколения базируются на специализированных интегральных схемах (ASIC), что повышает производительность и надежность адаптера при одновременном снижении его стоимости. Компания 3Com назвала свою технологию конвейерной обработки кадров Parallel Tasking, другие компании также реализовали похожие схемы в своих адаптерах.
Выпускаемые сегодня сетевые адаптеры можно отнести к четвертому поколению. В эти адаптеры обязательно входит ASIC, выполняющая функции МАС-уровня, а также большое количество высокоуровневых функций. В набор таких функций может входить поддержка агента удаленного мониторинга RMON, схема приоритезации кадров, функции дистанционного управления компьютером и т. п. В серверных вариантах адаптеров почти обязательно наличие мощного процессора, разгружающего центральный процессор. Примером сетевого адаптера четвертого поколения может служить адаптер компании 3Com Fast EtherLink XL 10/100.
Предположим, что вы слышали о NIC teaming (NIC: сетевой адаптер) или NIC bonding от разных поставщиков. Они связали несколько физических NICs в виртуальный NIC, который внешне предоставил видимый MAC-адрес. Их конечная цель одна и та же - для более высокой производительности и лучшей избыточности. В этом руководстве будет рассказано о Windows NIC Teaming & Linux NIC Bonding, которые имеют балансировку нагрузки и отказоустойчивость.
Близко к NIC Teaming в ОС Windows
Что такое Windows NIC Teaming?
NIC teaming, также известное в мире Microsoft как Load Balancing/Failover (LBFO), представляет собой механизм, который позволяет объединить несколько карт физических сетевых адаптеров на одном физическом хосте/сервере и объединить их в команду в форме единый логический NIC. Сетевые адаптеры, подключенные к операционной системе Windows, отображаются в виде одного или нескольких виртуальных адаптеров (также называемых групповым NICs, tNICs или групповым интерфейсом), которые имеют один и тот же IP-адрес.
Сколько режимов Windows NIC Teaming?
На рынке представлено разные сетевые адаптеры, и Intel NIC является наиболее распространенным среди основных решений. Intel NIC можно разделить на несколько режимов teaming:
Adapter Fault Tolerance (AFT) обеспечивает автоматическое резервирование для сетевых подключений сервера. Если основной адаптер выходит из строя, резервный адаптер вступает во владение.
Требования и ограничения: подходит для любого коммутатора, все члены команды должны быть подключены к одной подсети. 2-8 сетевых адаптеров на группу.
Switch Fault Tolerance (SFT) обеспечивает аварийное переключение между двумя платами сетевого адаптера, когда каждый адаптер подключен к отдельному коммутатору.
Требования и ограничения: используйте с отдельными коммутаторами, все члены команды должны быть подключены к одной подсети. Вам необходимо включить протокол Spanning Tree Protocol (STP) при создании группы SFT. 2 сетевых адаптера на команду.
Adaptive Load Balancing (ALB) обеспечивает балансировку нагрузки и отказоустойчивость адаптера. Receive Load Balancing (RLB) может быть включена и отключена в группе ALB, которая включена по умолчанию.
Требования и ограничения: работает с любыми коммутаторами.
Virtual Machine Load Balancing (VMLB) обеспечивает балансировку нагрузки при передаче и приеме трафика между виртуальными машинами (виртуальными машинами), связанными через командные интерфейсы, и отказоустойчивость в случае сбоя порта коммутатора, кабеля или сетевой карты.
Требования и ограничения: работает с любыми коммутаторами.
Fast EtherChannel/Link Aggregation (FEC) обеспечивает отказоустойчивость адаптеров балансировки нагрузки (только для протоколов маршрутизации) и помогает увеличить пропускную способность передачи и приема.
Требования и ограничения: требуются коммутаторы агрегация ссылок с возможностями FEC. 2-8 сетевых адаптеров на группу.
Gigabit EtherChannel/Link Aggregation (GEC) это гигабитное расширение FEC/Агрегации линии связи/802.3ad.
Требования и ограничения: все члены команды должны работать на гигабитной скорости.
Static Link Aggregation (SLA) заменила двух предшественников FEC и GEC.
Требования и ограничения: все сетевые адаптеры в статическом режиме должны работать с одинаковой скоростью и подключаться к коммутаторам со статическим агрегированием каналов. Если скорость сетевой карты изменится, скорость команды будет зависеть от наименьшего общего знаменателя. 2-8 сетевых адаптеров на группу.
Dynamic Link Aggregation (IEEE 802.3ad) создает одну или несколько групп, используя динамическое агрегирование каналов с сетевыми адаптерами смешанной скорости, чтобы обеспечить отказоустойчивость и улучшить пропускную способность при передаче и приеме.
Требования и ограничения: требуется коммутатор, который полностью поддерживает стандарт IEEE 802.3ad.
Multi-vendor Teaming (MVT) позволяет сетевым адаптерам разных производителей работать в команде.
Близко к NIC Bonding в Linux OS
Что такое Linux NIC Bonding?
В Linux OS объединение сетевых карт относится к процессу объединения нескольких сетевых интерфейсов в логический интерфейс привязки. То есть объедините и подключите две или более сетевых карт как одну. Обратите внимание, что одним из предварительных условий для настройки соединения является наличие сетевого коммутатора, который поддерживает EtherChannel (это верно почти для всех коммутаторов).
Сколько режимов Linux NIC Bonding?
Поведение связанного NICs зависит от типа используемого режима соединения. В общем, шаблоны могут обеспечивать отказоустойчивость и/или услуги балансировки нагрузки. В следующей таблице приведено подробное описание этих семи режимов.
Режим | Политика | Fault Tolerance | Load Balancing | Особенности и Описани |
---|---|---|---|---|
mode=0 (balance-rr) | Round-robin | Y | Y | Режим по умолчанию. пакеты передаются/принимаются последовательно от первого доступного ведомого до последнего. |
mode=1 (active-backup) | Active-backup | Y | N | ТОЛЬКО один раб активен, а другой спит. Этот резервный NIC будет действовать в случае сбоя активного NIC. При условии, что имеется N*интерфейсов, коэффициент использования ресурсов будет 1/N. |
mode=2 (balance-xor) | XOR (Exclusive OR) | Y | Y | Передает на основе формулы XOR. Как только соединение между NIC и соответствующим устройством установлено, тот же NIC будет использоваться для передачи/приема для MAC-адреса назначения, чтобы гарантировать, что MAC-адрес остается тем же. |
mode=3 (broadcast) | Broadcast | Y | N | Все пакеты отправляются на все подчиненные интерфейсы за счет использования ресурсов. Обычно используется для определенных целей, например, в финансовой отрасли, где требуется сверхнадежная сеть. |
mode=4 (802.3ad) | IEEE 802.3ad Dynamic Link Aggregation | Y | Y | Создайте группы агрегации с одинаковыми настройками скорости и дуплекса. Требуется коммутатор, который поддерживает динамическое агрегирование каналов IEEE 802.3ad. |
mode=5 (balance-tlb) | Adaptive Transmit Load Balancing (TLB) | Y | Y | Исходящий трафик распределяется в соответствии с текущей нагрузкой на каждом подчиненном интерфейсе, и входящий трафик принимается текущим ведомым. Не требует никакой специальной поддержки коммутатора. |
mode=6 (balance-alb) | Adaptive Load Balancing (ALB) | Y | Y | Добавьте функцию балансировки нагрузки на прием по сравнению с предыдущим режимом = 5. И балансировка нагрузки приема достигается посредством согласования ARP (Address Resolution Protocol). Не требует никакой специальной поддержки коммутатора. |
Внимание: 1. Один интерфейс bonding может указывать только один режим. 2. mode=0, mode=2, and mode=3 теоретически требует статической агрегации. 3. mode=4 нужно поддерживать 802.3ad. 4. mode=1, mode=5, and mode=6 не требуют никаких настроек на коммутаторе. 5. Выбор режима зависит от топологии сети, требований к поведению соединения и характеристик подчиненных устройств. Вообще говоря, для топологий с одним коммутатором используются следующие режимы: mode=0 (balance-rr); mode=2 (balance-xor); mode=4 (802.3ad); mode=5 (balance-tlb); mode=6 (balance-alb). And the left two modes—mode=1 (active-backup) & mode=3 (broadcast) применяются для топологии с несколькими коммутаторами. |
Улучшит ли NIC teaming or bonding пропускную способность соединения между сервером и коммутатором?
Многие могут подумать, что агрегация ссылок увеличит пропускную способность. Например, каждый из трех NICs работает на скорости 1 Гбит/с, а NIC команда указывает скорость 3 Гбит/с. Означает ли это увеличение скорости в два раза? Нет. Как мы все знаем, обычно используется Ethernet 1 Гбит/с и 10 Гбит/с. Но нет определенного стандарта 3 Гбит/с. Итак, как мы реализуем 3 Гбит/с ссылки? Правда в том, что у нас на самом деле нет связи 3 Гбит/с. Вместо этого у нас есть три отдельные ссылки 1 Гбит/с.
Что еще более важно, рекомендуется учитывать агрегацию ссылок на основе отказоустойчивости сетевых каналов, а не общей доступной пропускной способности. Например, при передаче файлов с одного компьютера на другой по суммарной ссылке 2 Гбит/с общая максимальная скорость передачи может составлять только 1 Гбит/с. Однако при передаче двух файлов преимущества совокупной пропускной способности показаны. То есть агрегация ссылок увеличивает количество каналов, а не ограничения скорости.
Что принесет NIC teaming / NIC bonding пользователям?
Короче говоря, ответ - балансировка нагрузки и отказоустойчивость.
Fault tolerance—если один из базовых физических NICs отключает или отсоединяет свой кабель, хост/сервер обнаружит сбой и автоматически переместит трафик на другой NIC в соединении, что исключает ситуацию полного разрыва сетевого подключения одним точка отказа.
Рисунок 1: Load balancing & fault tolerance
Используя преимущества балансировки нагрузки и отказоустойчивости, члены команды NIC будут работать вместе, чтобы оптимизировать пропускную способность и предотвратить потерю соединения в случае сбоя сетевого адаптера.
Сетевой адаптер, сокращенно NIC, является важным аппаратным компонентом, используемым для обеспечения сетевых подключений. По мере широкого применения на рынке, появляются различные типы сетевых адаптеров, таких как карта PCIe и серверные сетевой адаптер . В этой статье мы подробно рассмотрим этот аппаратный компонент, от сетевого адаптера до ее функций, компонентов и типов.
Что такое сетевой адаптер?
Прежде чем вводить определение сетевого адаптера, необходимо знать, что существует довольно много названий сетевого интерфейса, основанной на привычках в разных регионах, таких как cетевой адаптер ((англ. NIC — network interface controller), также известная как сетевая карта, сетевая плата, Ethernet адаптер — по названию технологии — дополнительное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время в персональных компьютерах и ноутбуках контроллер и компоненты, выполняющие функции сетевой платы, довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства, в том числе унификации драйвера и удешевления всего компьютера в целом.
Функция сетевого адаптера
Определение сетевого адаптера очень простое, но что делает сетевая карта и какова ее функция? В модели систем OSI сетевая карта отвечает за функционирование второго, канального уровня. В связке с драйвером он также обеспечивает работу физического оборудования. Задачу распределения обязанностей между ними каждый производитель решает сам за себя. За канальный уровень кроме того, отвечает модуль ОС (операционной системы). Вместе они выполняют две основные операции: отправку и прием данных из сети к ПК и наоборот, а еще принимают участие в:
мониторинге входящего/исходящего трафика;
удаленном изменении конфигурации;
повышении производительности и назначении приоритетов в сети;
удаленной активизации с центральной рабочей станции;
кодировании/декодировании отправленных/принятых данных;
формировании пакета (режим передачи/приема).
Компоненты сетевого адаптера
Традиционно сетевой адаптер в основном состоит из контроллера, гнезда загрузочного ROM, одного или нескольких портов сетевой карты, интерфейса подключения материнской платы, светодиодных индикаторов, скобки профиля и некоторых других электронных компонентов. Каждый компонент сетевой карты имеет свою уникальную функцию:
Контроллер: контроллер похож на мини-процессор, обрабатывает полученные данные. Будучи основной частью сетевого адаптера, контроллер напрямую определяет производительность сетевой карты.
Разъем загрузочного ROM: этот разъем на плате обеспечивает возможность загрузки ROM. Загрузочное ПЗУ позволяет бездисковым рабочим станциям подключаться к сети, что повышает безопасность и снижает стоимость оборудования.
Порт сетевого адаптера для кабеля/модуля: Обычно этот порт соединяется непосредственно с кабелем Ethernet или модулем, который может генерировать и принимать электронные сигналы, которые накладываются на сетевой кабель или оптический кабель.
Интерфейс шины: этот интерфейс находится на боковой стороне печатной платы, которая служит для соединения между сетевой картой и компьютером или сервером через подключение к их слоту расширения.
Светодиодные индикаторы: Индикаторы помогают пользователям определить рабочее состояние сетевого адаптера, подключена ли сеть и переданы ли данные.
Кронштейн для профиля: На рынке существует два типа кронштейнов для профиля. Один называется кронштейном полной высоты длиной 12см, а другой - низкопрофильным кронштейном длиной 8см. Эта скобка может помочь пользователям закрепить сетевую карту в слоте расширения компьютера или сервера.
Типы сетевых адаптеров
Сетевые адаптеры могут быть классифицированы на различные типы на основе различных функций, таких как интерфейс хоста, скорость передачи и области применения. Следующая часть дает подробности.
Классификация на основе сетевых подключений
В зависимости от способа доступа сетевого адаптера к сети, существуют проводной сетевой адаптер и беспроводной сетевой адаптер. Как видно из названия, проводной сетевой адаптер обычно должен подключать узел к сети с помощью кабеля, такого как кабель Ethernet и оптический кабель. Беспроводной сетевой адаптер часто поставляется с небольшой антенной, которая использует радиоволны для связи с точкой доступа для подключения к беспроводной сети.
Классификация на основе интерфейсов шины
Сетевой адаптер PCI (Peripheral Component Interconnect: шина PCI была разработана в 1990 году, чтобы заменить предыдущий стандарт ISA. Он имеет фиксированную ширину 32 бита (133 МБ/с передачи данных) и 64 бита (266 МБ/с передачи данных). Этот тип сетевой карты был впервые использован на серверах, а затем постепенно применялся к PC. Сегодня большинство PC не имеют карт расширения, а скорее устройств, интегрированных в материнскую плату. В результате сетевая карта PCI была заменена другими интерфейсами шины, такими как интерфейс PCI-X или USB.
Сетевой адаптер PCI-X (Peripheral Component Interconnect eXtended): PCI-X - это усовершенствованная технология шины PCI. Он работает на 64-битной скорости и способен развивать скорость до 1064 МБ/с. Во многих случаях PCI-X обратно совместим с PCI сетевыми картами.
Сетевой адаптер PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): является новейшим стандартом и сейчас популярна на материнских платах компьютеров и серверов. Сетевая карта PCIe доступна в пяти версиях, и каждая версия поддерживает пять типов линий на разных скоростях. Узнайте больше о сетевым картами PCIe, прочитайте текст: Руководство по картам PCIe: все, что вам нужно знать о картах PCI Express.
Версия PCIe | Код линии | x1 | x2 | x4 | x8 | x16 |
---|---|---|---|---|---|---|
1.0 | 8b/10b | 250MB/s | 0.50GB/s | 1.0GB/s | 2.0GB/s | 4.0GB/s |
2.0 | 8b/10b | 500MB/s | 1.0GB/s | 2.0GB/s | 4.0GB/s | 8.0GB/s |
3.0 | 128b/130b | 984.6MB/s | 1.97GB/s | 3.94GB/s | 7.88GB/s | 15.8GB/s |
4.0 | 128b/130b | 1969MB/s | 3.94GB/s | 7.88GB/s | 15.75GB/s | 31.5GB/s |
5.0 | 128b/130b | 3938MB/s | 6.15GB/s | 12.3GB/s | 24.6GB/s | 63.02GB/s |
Сетевой адаптер USB (универсальная последовательная шина): шина USB является стандартом внешней шины. Он имеет три версии с разной скоростью передачи данных и может работать вместе с различными устройствами. Кроме того, беспроводной сетевой адаптер также является типом сетевой карты, которая предназначена для подключения Wi-Fi.
Классификация на основе типа портов
Согласно различным подключенным кабелям, на рынке можно найти четыре типа портов сетевой карты. Порт RJ-45 используется для подключения с помощью кабеля витой пары (например, Cat5 и Cat6), порт AUI используется для толстого коаксиального кабеля (например, кабель AUI для модулей), порт BNC для тонкого коаксиального кабеля (например, кабель BNC) и оптический порт для модуля (например, 10G/25G модуль).
Классификация на основе скорости передачи
Основываясь на различных скоростях, на рынке представлены сетевые карты 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 10/100 Мбит/с, 1000 Мбит/с, 10 Гбит/с, 25 Гбит/с или даже более высокоскоростные. Сетевые карты 10 Мбит/с, 100 Мбит/с и 10/100 Мбит/с подходят для небольших локальных сетей, домашнего использования или повседневных офисов. Сетевой адаптер 1000 Мбит/с обеспечивает более высокую пропускную способность в гигабитной сети. Что касается сетевых адаптеров 10 Гбит/с и 25 Гбит/с или даже более высокоскоростных, они приветствуются крупными предприятиями или центрами обработки данных.
Классификации по областям применения
Сетевой адаптер компьютера: В настоящее время большинство новых компьютеров имеют встроенную сетевую плату, поэтому отдельной сетевой адаптер не требуется. Обычно он поставляется со скоростью 10/100 Мбит/с и скоростью 1 Гбит/с и позволяет одному компьютеру обмениваться данными с другими компьютерами или сетями.
Сетевой адаптер сервера: Основная функция сетевой карты сервера заключается в управлении и обработке сетевого трафика. По сравнению с обычным сетевым адаптером для компьютера, серверным адаптерам обычно требуется более высокая скорость передачи данных, например 10G, 25G, 40G и даже 100G. Кроме того, серверные адаптеры имеют низкую загрузку CPU, поскольку у них есть специальный сетевой контроллер, который может выполнять многие задачи из CPU. Чтобы удовлетворить различные требования пользователей к скорости использования серверных адаптеров, компания FS выпустила адаптеры 10G PCIe и 25G/40G сетевые карты. Эти адаптеры PCIe, созданные на основе контроллера Intel, поддерживают многоядерные процессоры и оптимизируют виртуализацию серверов и сетей.
Заключение
Производительность сетевого адаптера напрямую влияет на скорость передачи данных всей сети. Независимо от того, ищете ли вы сетевые адаптеры для домашнего использования или сетевой адаптер сервера для SMB или центров обработки данных, необходимо понять, что такое сетевой адаптер, компонент и функции сетевой карты, а также типы сетевых карт, прежде чем приобретать сетевой адаптер. Чтобы узнать больше о том, как купить сетевой адаптер, вы можете прочитать этот текст: Как выбрать сетевой адаптер?
Проблемы с сетевым адаптером являются одной из наиболее распространенных причин сбоев проводной сети. Это может вызвать медленные соединения, прерывистые соединения и даже потерю или невозможность подключения к сети. Чтобы поддерживать стабильное сетевое соединение, важно, чтобы вы понимали, как самостоятельно решать проблемы с сетевым адаптером.
Устранение неполадок сетевого адаптера с помощью оборудования
Если сетевой адаптер не работает, вы можете начать с следующих действий по устранению неполадок оборудования:
1. Проверьте все физические соединения: убедитесь, что все сетевые кабели или оптические кабели и сетевые карты надежно и правильно вставлены в порты или слоты без ослабления или отсоединения. Вы можете попробовать отключить карту и вставить ее снова. Если ваш NIC по-прежнему не может подключиться к сети, вы можете перейти к шагу 2.
2. Проверьте LED индикатор сетевой карты: соединения не горит, сеть не может получить доступ к физическому соединению. Может быть проблема с сетевым устройством или сетью. Во-первых, вы можете попробовать подключить кабель или адаптер к другому порту или слоту, чтобы увидеть, не поврежден ли порт или слот. Если проблема все еще не решена и у вас есть дополнительные кабели и NIC, вы можете заменить их новыми кабелями или NIC чтобы убедиться, что кабели и NICs повреждены. Если у вас нет нового NIC или кабеля, вы можете установить карту на другой компьютер или сервер. По-прежнему не решена, необходимо проверить совместимость кабелей и сетевых устройств, подключенных к адаптеру, чтобы увидеть, соответствуют ли их бренды, скорости передачи данных и типы портов.
3. Проверьте состояние вашего сетевого адаптера: вы можете использовать диспетчер устройств, чтобы убедиться, что ваш компьютер или сервер распознает сетевую карту, выполнив следующие действия. Если нет, перейдите непосредственно к следующему разделу: Решите проблемы сетевого адаптера с программным обеспечением.
a. Нажмите Win+R на клавиатуре, чтобы быстро вызвать окно RUN.
b. Введите devmgmt.msc в поле и нажмите кнопку ОК, чтобы открыть Диспетчер Устройств.
4. Проверьте операционную систему на наличие конфликтов ресурсов: убедитесь, что существуют конфликты ресурсов между NIC и некоторыми другими компонентами системы. Если это возможно, NIC не должны совместно использовать IRQ с контроллерами SCSI или RAID. Эти параметры могут быть жестко установлены в большинстве программ сервера BIOS.
a. Нажмите F1 при загрузке, чтобы войти в программу Setup/Configuration.
b. Просмотрите раздел Advanced Setup/PCI Slot/Device Information (или PCI Bus Control) и выберите слот или устройство, которое необходимо изменить.
c. Отключите все неиспользуемые устройства, чтобы освободить ресурсы (последовательные порты, параллельные порты и т. д.).
5. Проверьте настройки сети в операционной системе: убедитесь, что все протоколы и сетевое оборудование настроены правильно (кабели, концентраторы, коммутаторы и т. д.). Все IP-адреса должны быть уникальными, и DHCP был правильно настроен для автоматического получения адресов TCP/IP.
6. Убедитесь, что TCP/IP (или другой соответствующий протокол) установлен правильно: это можно проверить в Microsoft Windows:
a. Щелкните правой кнопкой мыши Мои Сети и выберите Свойства. Сетевая карта должна быть представлена как Подключение по Локальной Сети.
b. Щелкните правой кнопкой мыши Подключение по Локальной Сети и выберите Свойства. В Свойстве убедитесь, что установлен интернет-протокол (TCP/IP).
c. Если TCP/IP не установлен, нажмите Установить, нажмите Протокол, а затем нажмите TCP/IP.
d. После установки убедитесь, что установлены флажки Получить IP-адрес автоматически и Получить адрес DNS сервера автоматически (при использовании DHCP). Чтобы убедиться в этом, выделите протокол TCP/IP и выберите Свойства. (Примечание. Если вашей сети/поставщику услуг требуется статический IP-адрес, используйте только один статический IP-адрес.)
7. Проверьте адрес TCP/IP: Это можно сделать в Microsoft Windows:
a. Нажмите Начать, выберите Программы, выберите Аксессуары, а затем нажмите Командная Строка.
b. Введите команду, ipconfig. Это перечислит IP-адрес для локальной машины.
c. Если при этом возвращается адрес 169.x.x.x или 0.0.0.0, введите следующие команды: ipconfig/release и затем ipconfig/renew. Затем вы должны получить адрес TCP/IP, соответствующий вашей сети, а также адрес шлюза по умолчанию.
d. Попробуйте связаться с ним, введя команду ping x.x.x.x (где x.x.x.x - это IP-адрес шлюза по умолчанию).
e. Если это не дает ответа или вы не получили адрес TCP/IP, перейдите к следующему шагу.
8. Пинг адрес обратной связи: вы можете сделать это под Microsoft Windows:
a. Нажмите Начать, выберите Программы, выберите Аксессуары, а затем нажмите Командная Строка.
Pinging 127.0.0.1 with 32 bytes of data:
Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time Reply from 127.0.0.1: bytes=32 time
Ping statistics for 127.0.0.1:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milliseconds:
Minimum = 0ms, Maximum = 0ms, Average = 0ms
9. Проверьте IP-адрес вашей системы: Для дальнейшего устранения проблем с сетевым адаптером вы можете подключить систему напрямую к другой системе или клиенту через перекрестный кабель или тупой концентратор. Настройте TCP/IP, используя два последовательных адреса (например, 10.1.1.1 и 10.1.1.2), и используйте маски подсети по умолчанию (255.0.0.0). В командной строке попробуйте проверить связь с IP-адресом клиента. Если система получает ответ, с сетевым адаптером все в порядке. Если нет, вы можете обратиться к следующей части программного обеспечени.
Устранение неполадок сетевого адаптера с помощью программного обеспечения
После устранения проблемы с сетевым адаптером в разделе аппаратного обеспечения, пришло время устранить неполадки в разделе программного обеспечения.
1. Переустановите драйвер сетевого адаптера: как и в предыдущем разделе, перейдите в окно Диспетчер устройств и разверните раздел Сетевые Адаптеры в Диспетчере устройств. Затем щелкните правой кнопкой мыши Сетевые Адаптеры и выберите Удалить. После подтверждения Удаление устройства, нажав ОК, драйвер перезапустится для переустановки.
2. Обновите сетевой драйвер: на своем компьютере проверьте сетевой драйвер для своего продукта на официальном веб-сайте программного обеспечения или обратитесь за помощью в службу поддержки клиентов. Если это так, загрузите и установите последние обновления для сетевого оборудования.
3. Измените или обновите систему вашего устройства: иногда недоступность сетевого адаптера может быть вызвана системой устройства. Вы можете попытаться переустановить систему Windows или обновить ее до новой версии (если есть более новая версия, чем у вас).
4. Проблема по-прежнему не решена: если все вышеперечисленные шаги все еще не решают проблему, вы можете обратиться к администратору сети за дополнительной помощью. Или вы можете обратиться к: Нужна дополнительная помощь?, Если вы приобрели сетевое устройство у FS.
Заключение
Сетевые карты проникли практически в каждый уголок нашей интернет-жизни. Большинство из нас обычно сталкиваются с проблемами сетевого адаптера. Нам нужно получить базовые знания о том, как решить эти проблемы, когда у нас проблемы.
Сетевая плата (также известная как сетевая карта, сетевой адаптер, Ethernet-адаптер, NIC (англ. network interface card)) — периферийное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети.
По физической реализации сетевые платы делятся на:
· внутренние — отдельные платы, вставляющиеся в PCI, ISA или PCI-E слот
· внешние, подключающиеся через USB или PCMCIA интерфейс, преимущественно использовавшиеся в ноутбуках
· встроенные в материнскую плату.
На 10-мегабитных сетевых платах для подключения к локальной сети используются 3 типа разъёмов:
· 8P8C для витой пары
· BNC-коннектор для тонкого коаксиального кабеля
· 15-контактный разъём трансивера для толстого коаксиального кабеля
· сетевая плата с разъёмами BNC (слева) и 8P8C (справа).
Эти разъёмы могут присутствовать в разных комбинациях, иногда даже все три сразу, но в любой данный момент работает только один из них.
На 100-мегабитных платах устанавливают только разъём для витой пары (8P8C, ошибочно называемый RJ-45).
Рядом с разъёмом для витой пары устанавливают один или несколько информационных светодиодов, сообщающих о наличии подключения и передаче информации.
Одной из первых массовых сетевых карт стала серия NE1000/NE2000 фирмы Novell.
Параметры сетевого адаптера
При конфигурировании карты сетевого адаптера могут быть доступны следующие параметры:
· номер линии запроса на аппаратное прерывание IRQ
· номер канала прямого доступа к памяти DMA (если поддерживается)
· базовый адрес ввода/вывода
· базовый адрес памяти ОЗУ (если используется)
· поддержка стандартов автосогласования дуплекса/полудуплекса, скорости
· поддержка теггрированных пакетов VLAN (801.q) с возможностью фильтрации пакетов заданного VLAN ID
· параметры WON (Wakeup on LAN)
В зависимости от мощности и сложности сетевой карты она может реализовывать вычислительные функции (преимущественно подсчёт и генерацию контрольных сумм кадров) аппаратно либо программно (драйвером сетевой карты с использованием центрального процессора).
Серверные сетевые карты могут поставляться с двумя (и более) сетевыми разъёмами. Некоторые сетевые карты (встроенные на материнскую плату) также обеспечивают функции межсетевого экрана (например, nforce).
Функции и характеристики сетевых адаптеров
Сетевой адаптер (Network Interface Card, NIC) вместе со своим драйвером реализует второй, канальный уровень модели открытых систем в конечном узле сети — компьютере. Более точно, в сетевой операционной системе пара адаптер и драйвер выполняет только функции физического и МАС-уровней, в то время как LLC-уровень обычно реализуется модулем операционной системы, единым для всех драйверов и сетевых адаптеров. Собственно так оно и должно быть в соответствии с моделью стека протоколов IEEE 802. Например, в ОС Windows NT уровень LLC реализуется в модуле NDIS, общем для всех драйверов сетевых адаптеров, независимо от того, какую технологию поддерживает драйвер.
Сетевой адаптер совместно с драйвером выполняют две операции: передачу и прием кадра. Передача кадра из компьютера в кабель состоит из перечисленных ниже этапов (некоторые могут отсутствовать, в зависимости от принятых методов кодирования):
· Прием кадра данных LLC через межуровневый интерфейс вместе с адресной информацией МАС-уровня. Обычно взаимодействие между протоколами внутри компьютера происходит через буферы, расположенные в оперативной памяти. Данные для передачи в сеть помещаются в эти буферы протоколами верхних уровней, которые извлекают их из дисковой памяти либо из файлового кэша с помощью подсистемы ввода/вывода операционной системы.
· Оформление кадра данных МАС-уровня, в который инкапсулируется кадр LLC (с отброшенными флагами 01111110). Заполнение адресов назначения и источника, вычисление контрольной суммы.
· Формирование символов кодов при использовании избыточных кодов типа 4В/5В. Скрэмблирование кодов для получения более равномерного спектра сигналов. Этот этап используется не во всех протоколах — например, технология Ethernet 10 Мбит/с обходится без него.
· Выдача сигналов в кабель в соответствии с принятым линейным кодом — манчестерским, NRZ1. MLT-3 и т. п.
Прием кадра из кабеля в компьютер включает следующие действия:
· Прием из кабеля сигналов, кодирующих битовый поток.
· Выделение сигналов на фоне шума. Эту операцию могут выполнять различные специализированные микросхемы или сигнальные процессоры DSP. В результате в приемнике адаптера образуется некоторая битовая последовательность, с большой степенью вероятности совпадающая с той. которая была послана передатчиком.
· Если данные перед отправкой в кабель подвергались скрэмблированию, то они пропускаются через дескрэмблер, после чего в адаптере восстанавливаются символы кода, посланные передатчиком.
· Проверка контрольной суммы кадра. Если она неверна, то кадр отбрасывается, а через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC передается соответствующий код ошибки. Если контрольная сумма верна, то из МАС-кадра извлекается кадр LLC и передается через межуровневый интерфейс наверх, протоколу LLC. Кадр LLC помещается в буфер оперативной памяти.
Распределение обязанностей между сетевым адаптером и его драйвером стандартами не определяется, поэтому каждый производитель решает этот вопрос самостоятельно. Обычно сетевые адаптеры делятся на адаптеры для клиентских компьютеров и адаптеры для серверов.
В адаптерах для клиентских компьютеров значительная часть работы перекладывается на драйвер, тем самым адаптер оказывается проще и дешевле. Недостатком такого подхода является высокая степень загрузки центрального процессора компьютера рутинными работами по передаче кадров из оперативной памяти компьютера в сеть. Центральный процессор вынужден заниматься этой работой вместо выполнения прикладных задач пользователя.
Поэтому адаптеры, предназначенные для серверов, обычно снабжаются собственными процессорами, которые самостоятельно выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и в обратном направлении. Примером такого адаптера может служить сетевой адаптер SMS EtherPower со встроенным процессором Intel i960.
В зависимости от того, какой протокол реализует адаптер, адаптеры делятся на Ethernet-адаптеры, Token Ring-адаптеры, FDDI-адаптеры и т. д. Так как протокол Fast Ethernet позволяет за счет процедуры автопереговоров автоматически выбрать скорость работы сетевого адаптера в зависимости от возможностей концентратора, то многие адаптеры Ethernet сегодня поддерживают две скорости работы и имеют в своем названии приставку 10/100. Это свойство некоторые производители называют авточувствительностью.
Сетевой адаптер перед установкой в компьютер необходимо конфигурировать. При конфигурировании адаптера обычно задаются номер прерывания IRQ, используемого адаптером, номер канала прямого доступа к памяти DMA (если адаптер поддерживает режим DNf А) и базовый адрес портов ввода/вывода.
Если сетевой адаптер, аппаратура компьютера и операционная система поддерживают стандарт Plug-and-Play, то конфигурирование адаптера и его драйвера осуществляется автоматически. В противном случае нужно сначала сконфигурировать сетевой адаптер, а затем повторить параметры его конфигурации для драйвера. В общем случае, детали процедуры конфигурирования сетевого адаптера и его драйвера по многом зависят от производителя адаптера, а также от возможностей шины, для которой разработан адаптер.
Читайте также: