Tinklo plokštės, parametrai, galimybės, funkcijos

Tinklo plokštės, parametrai, galimybės, funkcijos

Referatas

Atliko: XD
Tikrino: 12

2004 Kaunas
Turinys

1. Įžanga 3 psl.
2. Kas yra tinklo plokštė? 4 psl.
3. Tinklo plokščių klasifikacija 4 psl.
4. Tinklo plokštės parametrai ir galimybės 5 psl.
5. Duomenų apdorojimas ir paruošimas 6 psl.
6. Tinklo adreso sąvoka 6 psl.
7. Duomenų perdavimas ir valdymas 7 psl.
8. Greitaveikos faktoriai 8 psl.
9. Išvados 10 psl.
10. Naudotos literatūros sąrašas 11 psl.

ĮŽANGA

Jeigu Jūsų kompiuteris nėra įjungtas į kokį nors tinklą, galima sakyti, kad Jūs esate atskirtas nuo Pasaulio. Taip, pasakytumėte, “aš turiu išėjimą į internetą komutuojama linija” (modemo pagalba), bet tai nėra tas pats.
Dabar jau yra galimybė susikurti firmos, namo ar net gyvenamojo rajono tinklus su laabai mažomis investicijomis. Reikia tik žinoti, kaip. Sukurti tinklą yra taip paprasta, kaip turint elementarias žinias dirbti kompiuteriu (nereikia žinoti visų įmantrybių). Įsijungus į tokį tinklą, galima naudotis visomis multimedia paslaugomis: naudotis mokymuisi skirtomis programomis, žaidimais, bendrauti su to paties tinklo vartotojais balso ar net ir vaizdo pagalba, išsiųsti jiems balso arba ir vaizdo žinutes. Taip pat, tokio tinklo pagalba galima dalintis visais esamais resursais. Tai bene pagrindinė šio tinklo paskirtis.
Norint kompiuterius sujungti į tinklą, kad ir į patį paprasčiausią, reikalinga tinklo pllokštė. Tačiau nedaugelis žino kas tai yra, ir kokios šios ploštės funkcijos bet paskirtis. Taigi apibendrintai apžvelgsiu kas tai yra tinklo plokštė, pagal kokius kriterijus jos yra skirstomos, tinklo plokštės parametrus, galimybes, funkcijas.
KAS YRA TINKLO PLOKŠTĖ?

Visi kompiuteriai, jungiami į LAN tinklą, pr

rivalo turėti tinklo plokštę., kuri įdedama į kompiuterio sisteminio bloko motininės plokštės plėtojimo lizdus. Tinklo plokštę turi turėti ir kompiuteris – serveris, prie kurio jungiami asmeniniai kompiuteriai – darbo stotys, ir kurio resursais jie naudojasi. Kiekvienas kompiuteris įjungtas į tinklą, gali siųsti ir priimti informaciją. Dauguma organizacijų stengiasi savo asmeninius kompiuterius jungti į vietinius tinklus, nes gali dalytis technine įranga, duomenimis ir, kas ypač svarbu, bendrauti su nesuderinamais įrenginiais, pavyzdžiui, IBM PC asmeniniai kompiuteriai gali „šnekėtis“ su Macintosh‘ais. Tam reikalinga tinklo plokštė. O kas tai yra?
Tinklo adapterio plokštė, arba NIC (Network Interface Card), tai įrenginys, kuris fiziškai sujungia kompiuterį su tinklu. Tinklo ploštė – tai fizinė sąsaja tarp kompiuterio ir perdavimo terpės, kad būtų galima perduoti duomenis kitai sistemai.
Tinklo plokštė naudojama lokaliuose tinkluose (LAN). Tai tinklai, kuurie išdėstyti paprastai viename pastate ar vienos įstaigos (organizacijos) teritorijoje iki kelių kilometrų spinduliu. Tai dažniausiai būna privatūs tinklai, pavaldūs asmeniui ar organizacijai.

Norint fiziškai sujungti kompiuterį su tinklu, reikia teisingai įrengti ir nustatyti tinklo plokštę. Paprastumas arba sudėtingumas šio įrengimo ir nustatymo priklauso nuo tinklo plokštės tipo. Keletui konfigūracijų pakanka tiesiog įdėti plokštę į tinkamą jungtį. Automatiškai konfigūruojamos plokštės, o taip pat plokštės, atitinkančios standartui Plug and play, automatiškai nusistato. Jeigu tinklo plokštė neatitinka Plug and Play standarto, reikia nustatyti IRQ (I
Interrupt Request Line – užklausos pertraukimo linija) ir įvedimo/išvedimo adresą (Input/Output address). IRQ – tai loginė komunikacinė linija, kurią įrenginys naudoja ryšiui su procesoriumi. Įvedimo/išvedimo adresas – tai triženklis 16-tainis skaičius, kuris identifikuoja komunikacinį kanalą tarp aparatinių įrenginių ir centrinio procesoriaus. Kad tinklo plokšė funkcionuotų teisingai, turi būti teisingai nustatyti kaip IRQ, taip ir įvedimo/išvedimo adresas.

Plokštės įstatomos į visų tinklo kompiuterių ir serverių plėtimo jungčių lizdus arba integruojamos į pagrindinę plokštę (motherboard), o į atitinkamą plokštės jungtį (port) atvedamas tinklo kabelis.

TINKLO PLOKŠČIŲ KLASIFIKACIJA

Pirmos kartos tinklo plokštės buvo sudarytos diskretinių loginių mikrochemų pagalba, todėl skyrėsi mažu patikimumu. Jos turėjo buferinę atmintį tik vienam duomenų paketui. Visi duomenų paketai iš kompiuterio į tinklą ir atvirkščiai buvo perduodami nuosekliai. Konfigūravimas atliekamas rankiniu būdu, šokliuko pagalba.
Antros kartos tinklo plokštėse, norint padidinti duomenų perdavimo spartą, buvo naudojamas daugiakadrinis buferizacijos metodas. Paketas gaunamas iš kompiuterio atminties į buferį tuo pačiu metu, kai ankstesnis paketas pasiunčiamas į tinklą. Priėmimo rėžime, po to, kai adapteris pilnai gavo vieną paketą, jie gali pradėti perdavinėti šį paketą iš buferio į kompiuterio atminti, tuo metu priimant kitą paketą. Antros kartos tinklo plokštės naudoja aukšto laipsnio integracijos mikroschemas – tai padidina patikimumą.
Trečios kartos tinklo kortose realizuota konvejerinė paketų apdorojimo schema. Paketo priėmimas iš RAM ir jo perdavimas į tinklą beveik sutampa laike. Po ke

elių paketo bitų priėmimo ir prasideda jų perdavimas. Tai labai pagerina grandies RAM – tinklo plokštė – fizinis kanalas – tinklo plokštė – RAM našumą. Trečios kartos tinklo plokščių bazė – specializuotos integtralinės mikroschemos ASIC, tai pagerina našumą ir sumažina jų kainą. Tinklo našumą apsprendžia pats lėčiausias tinklo elementas. Tagi jei tinklo plokštė dirba lėtai, tai jokie greiti komutatoriai nesugebės padidinti tinklo greičio.
Šiandien išleidžiamoms tinklo plokštėms galima skirti ketvirtą kategoriją. Į šios tinklo plokštės sudėtį įeina ASIC, apdorojantis MAC lygio funkcijas ir daug kitų aukštto lygio funkcijų. Serverio tipo tinklo plokštė privalo turėti uosavą galingą procesorių centrinio procesoriaus iškorvimui. Ketvirtos kartos tinklo kortos pavyzdys – 3Com firmos tinklo plokštė Fast EthernetLink XL 10/100.
Tinklo plokštės skiriasi:
a) Standartu (Ethernet, Token Ring, FDD1 ir kt);
b) Perdavimo greičius;
c) Buferio apimtimi;
d) Kompiuterio magistralės tipu (8b, 16b, MCI, PCI ir kt);
e) Magistralės greičiu;
f) Suderinamumu su įvairiais procesoriais;
g) DMA – tiesiogines kreipties į atmintį naudojimu;
h) I/O prievadų ir pertraukimo vektorių adresavimu;
i) Intelektualumu;
j) Jungties konstrukcija.

TINKLO PLOKŠTĖS PARAMETRAI IR GALIMYBĖS

Daugelis duomenų lygmens protokolų skirti kabeliams su vytąja pora. Juose tinklo plokštė dirba dviem rėžimais:
a) Pusiau duplekso režimu, kai vienu metu duomenys gali būti perduodami, arba priimami;
b) Viso duplekso režimu, kai perdavimas ir priėmimas vykdomi vienu metu nenaudojant aplinkos prieigos mechanizmo ir taip išvengiama tinklo kolizijų (naudojant šį rėžimą būtina, kad visi tinklo komponentai jį palaikytų).

• Užtikrina duomenų perdavimo lygio protokolų, o ta

aip pat fizinio lygio funkcijų vykdymą;
• Nustato ryšį tarp tinklo lygio protokolo ir tinklo duomenų perdavimo aplinkos;
• Siunčia duomenis į kitą kompiuterį ir iš jo. Šiai funkcijai atlikti naudojamas duomenų perdavimo kanalas (base I/O port). Juo cirkuliuoja duomenys tarp centrinio procesoriaus ir įrenginio;
• Valdo duomenų srautą tarp kompiuterio ir kabelio;
• Apdoroja iš kompiuterio gautus duomenis ir paruošia juos perdavimui tinklo kabeliu;
• Priimtus iš kabelio duomenis pakeičia kompiuterio procesoriui suprantamu pavidalu.

Taip pat priklausomai nuo gamintojo, kainos ir kompiuterio, kuriame ruošiamasi naudoti šį įrenginį, tipo, tinklo plokštės gali vykdyti ir kitas papildomas funkcijas:
• Pilnas dvipusio (dupleksinio) perdavimo palaikymas;
• Magistralės valdymas. Ši funkcija padeda išvengti papildomo procesoriaus perkrovimo dirbant tinkle ir bendraujant su sistemine magistrale, be to, dirba efektyviau;
• Lygiagretaus užduočių vykdymo funkciją palaikanti tinklo plokštė nelaukia, kol duomenys galutinai pripildys kaupyklę, o iš karto pradeda juos perduoti, nors jie ir nebaigti siųsti iš sisteminės magistralės;
• Nuotolinis kompiuterio įjungimas panaudojant tinklo plokštę reikalingas tada, kai tinklas naudojamas rezervinėms kopijoms perduoti į tolimąjį kompiuterį. Tada administratorius gali įjungti kompiuterį, atllikti kopijavimą, ir vėl išjungti;
• Prioritetų tinklo paketams suteikimas.

Plokštės, neturinčios magistralės valdymo funkcijos, naudojasi procesoriaus paslaugomis. Jos iškviečiamos naudojant procesoriaus pertraukimus IRQ (Interrupt request line).

DUOMENŲ APDOROJIMAS IR PARUOŠIMAS
Kompiuterio viduje duomenys perduodami 16 arba 32 bitų šinomis, vadinasi, vienu metu 16-ka arba 32-iem laidais lygiagrečiai perduodami 16 arba 32 signalai, kurių kiekvienas lygus 1 bitui. Tinklo kabelyje duomenys bitų srautu perduodami nuosekliai. Tinklo plokštė lygiagretų duomenų srautą paverčia nuosekliu elektrinių ar optinių signalų srautu, kurį į kabelį perduoda siūstuvas-imtuvas.

TINKLO ADRESO SĄVOKA
Kiekviena tinklo plokštė turi savo adresą, kuris jai padeda nurodyti vietą tinkle.
Tinklo adresus formuoja IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) komitetas. Kiekvienas tinklo plokštės gamintojas gauna unikalius tinklo plokščių adresus MAC, kurie įrašomi į tinklo plokštės atmintinę. MAC adresas – tai 48 bitu skaičius saugomas nedidelėje mikroschemoje, esančioje netoli jungčių. Taigi, jei plokstė sugedo, o MAC reikalingas toks pat, šią mikroschemą galima laisvai ištraukti ir įdėti i naują kortą. MAC adresai yra 6 Baitų formato: vyresnieji 3 baitai – gamintojo kodas:
OOOOOE Fujitsu
000018 Webster Computer Corporation Appletalk/Ethernet Gateway
00001B Novell (now Eagle Technology)
0004C NEC Corporation
000063 Hewlett – Packard Lan Probe
00095 Sony/Tektronix OOOOFO Samsung
000 IFA Compaq 0020AF
V3COM Corporation 008043 Network Inc;

o mažesnieji 3 baitai nustatomi gamintojų tam tikru būdu. Pavyzdžiui: 11:36:67:87:61:AB. Dvitaškių gali ir nebūti, tačiau jie palengvina adreso skaitymą.

Globalūs tinklai, tokie kaip X.25 arba Frame Relay, lokalų adresą nustato tinklo administratorius.

Kompiuteris ir tinklo plokštė yra glaudžiai susiję. Plokštei gali būti išskiriama RAM sritis tiesioginės kreipties procesams ir duomenų buferizavimui, kadangi informacija dažniausiai perduodama greičiau, negu adapteris gali apdoroti.

DUOMENŲ PERDAVIMAS IR VALDYMAS
Prieš duomenų siuntimą į tinklą, siunčiančioji ir priimančioji plokštės atlieka elektroninį dialogą, kurio metu abipusiškai nustatoma:
• Perduodamų duomenų bloko ilgis;
• Duomenų paketo, kurie gali būti perduodami be gavimo patvirtinimo, dydis;
• Laiko intervalai tarp siunčiamų duomenų blokų.
• Laiko intervalas, per kurį būtina pasiųsti patvirtinimą;
• Duomenų kiekis, kurį be patvirtinimo gali priimti kiekviena iš plokščių, neperpildydama tarpinės kaupyklės;
• Duomenų perdavimo greitis.

Šie veiksmai leidžia tarpusavyje bendraujant visiškai skirtingoms plokštėms išvengti neteisingų duomenų paketų perdavimo.
Paprastai kompiuterio duomenų informacinis vienetas yra failas, kur saugomi duomenys. Tinklas būtų nepajėgus funkcionuoti, jei kompiuteriai siųstų visą failą kartu. Tai lemia 2 priežastys:
1. Didelio dydžio duomenys užpildytų kabelius ir sustabdytų duomenų perdavimą;
2. Jei perduotame dideles apimties faile būtų klaida, reikėtų pakartotinai siųsti visą duomenų failą. O taip gaištamas laikas.

Norint greitai, negaištant laiko perduoti duomenis, failai skaldomi nedideliais valdomais blokais. Šie blokai vadinami paketais arba kadrais. Paketas yra pagrindinis informacijos vienetas kompiuterių tinkle. Failai suskaidyti paketais (kadrais) perduodami taip greitai, kad kiekvienas tinklo kompiuteris suspėja perduoti ir priimti duomenis. Kompiuteris, gaunantis duomenis, kaupia kadrus, ir pajungia juos pradine tvarka. Taip atstatomas viso failo turinys.

Jeigu sąveikauja skirtingo našumo plokštės, tai spartesnioji prisiderina prie lėtesnės ir duomenų perdavimas pradedamas abiem plokštėms priimtina sparta.
Duomenų perdavimo procesas sudarytas šių etapų:
1. Duomenų perdavimo eetape duomenys talpinami operatyviojoje atmintinėje ir per sisteminę magistralę perduodami į plokštę. Perdavimui gali būti panaudota tiesioginės atmintinės priėjimo DMA (direct memory access) arba programuojamo duomenų perdavimo technologija.
2. Duomenų perkėlimas į kaupyklę atliekamas todėl, kad tinklo plokštės ir kompiuterio darbo greičiai skiriasi, suderinimo duomenis geriau apdoroti porcijomis. Paprastoji Ethernet tinklo plokštė turi 2Kb, skirtus perdavimui, ir 2Kb, skirtus siuntimui. Aukštesnės klasės tinklo plokštės gali turėti 64Kb ir didesnes kaupykles.
3. Formuojamas duomenų kadras. Paprastai tinklo plokštė gauna duomenis, kurie yra perduodami iš tinklo lygmens protokolų rinkinio, ir juos inkapsuliuoja į rengiamą kadrą, pridėdama savo duomenų lygmens antraštę. Paprastai Ethernet kadrų kiekis yra 1500 baitų.
4. Aplinkos prieigos valdymas. Tinklo plokštė atsakinga už atitinkamą duomenų perdavimo aplinkos panaudojimą priklausomai nuo aplinkos prieigos mechanizmo MAC (Media Access Control). Būtent šiame etape realizuojamas tinklo aplinkos valdymo mechanizmas, pavyzdžiui, Ethernet tinkluose naudojamas daugelio prieigos metodas, kontroliuojantis duomenų perdavimą ir kolizijas.
5. Lygiagrečiai nuosekli duomenų transformacija. Kompiuterio magistralėms duomenys perduodami lygiagrečiai po 16, 32 ir daugiau bitų vienu metu. Tinklo kabeliu duomenys perduodami nuosekliai. Duomenys kiekvienu momentu juda viena kryptimi. Kiekvienas bitas seka vienas paskui kitą. Tinklo plokštė turi lygiagretųjį duomenų srautą paversti į nuoseklųjį ir atvirkščiai.
6. Duomenų užkodavimas ir iškodavimas. Kadangi kompiuteryje duomenys naudojami dvejetaine forma, o tinklu perduodami panaudojant analogišką signalą, tai tinklo plokštės paskirtis – parengti duomenis perduoti tinklu. Šis žingsnis yra fizinio lygmens procesas. Kodavimo schema perduodama iš duomenų lygmens.
7. Duomenų priėmimo ir perdavimo etape tinklo plokštė sustiprina signalus ir juos perduoda tinklo aplinkoje kaip elektrinius, optinius ar kitos prigimties signalus.

GREITAVEIKOS FAKTORIAI
Sistemos kompiuteris – tinklo plokštės našumą lemiantys veiksniai:
1. Tiesioginė kreiptis į kompiuterio RAM. Duomenys iš tinklo plokštės buferio perduodami tiesiai į kompiuterio darbinę atmintį, aplenkiant centrinį procesorių.
2. Tinklo plokštės darbinės atminties talpa. Didesnė plokštės RAM talpa žymiai pagreitina veikimą, nes yra arčiausiai.
3. Kompiuterio RAM talpa. Jei kompiuteris turi didelį darbinės atminties rezervą, tai jį gali panaudoti tinklo plokštės procesorius siunčiamų ir gaunamų duomenų paketų kaupimui.
4. Duomenų paketų buferizavimas. Kadangi šiuolaikinės plokštės duomenis perdavinėja ir priiminėja daug greičiau, negu gali juos apdoroti, tai duomenų sukaupimas buferyje gali žymiai paspartinti tinklo veikimą, žinoma, jei atminties buferis pakankamai talpus.
5. Tinklo plokštės vidinis mikroprocesorius. Dauguma šiuolaikinių plokščių turi nuosavą mikroprocesorių. Tuo atveju mažiau apkraunamas kompiuterio centrinis procesorius ir pagreitėja visos tinklinės operacijos.

Serveryje esantis adapteris yra labiausiai apkrautas tinklo komponentas, todėl privalo turėti pačią didžiausią greitaveiką. Darbo stotyse gali būti silpnesnės plokštės, jeigu dirbama vien su tekstais, naudojamasi elektroniniu paštu ar tvarkoma dokumentacija. Duomenų bazių ir inžinerinių uždavinių sprendimui darbo stotyse irgi reikalinga kokybiška įranga.
IŠVADOS
Šio darbo tikslas buvo aprašyti tinklo plokštės parametrus, galimybes, funkcijas. Tad referate stengiausi kuo smulkiau papasakoti apie tai, kas yra tinklo plokštė, kur ji naudojama, kodėl ji reikalinga ir ką ji atlieka. Stengiausi taip pat padėti šiek tiek žinančiam skaitytojui dar labiau pagilinti savo žinias. Skaitytojas, kuris dar nežino kas tai yra tinklo plokštė, bet nori sužinoti, neturėtų būti labai sunku įsisavinti čia peteiktą medžiagą, kurią stegiausi pateikti aiškia ir suprantama forma.
Rašydama šį darbą įgijau nemažai patirties, kuri, manau, man tikrai bus naudinga ateityje rašant panašius darbus. O šis darbas padėjo man labiau susipažinti su tinklo plokšte, kitaip dar vadinama tinklo adapteriu, ar tinklo korta, taip pat ir su vietiniu tinklu LAN. Teko perskaityti nemažai medžiagos, kurią surašiau skiltyje „Naudotos literatūros sąrašas“. Stengiausi įdėti kuo daugiau lietuviškos medžaigos šia tema, nes ši tema turėtų būti įdomi kiekvienam žmogui, turinčiam išėjimą į interntetą, ar norinčiam dalintis savo kompiuterio resursais su kaimynais ir draugais, gelbstint vietiniam tinklui.
Įgytos žinios rašant šį darbą, tikrai nenuels veltui, kadangi šį semestrą giliname žinias mokydamiesi dalyką „Kompiuterių tinklai“, tad šios žinios tikrai turetų padėti man mokantis šį dalyką.

NAUDOTOS LITERATŪROS SĄRAŠAS
1. http:// www3.vdu.lt/~iiriva/KTT/;
2. http://anneta.ru/newsite/edufree/books/mstu_lec/net3.php;
3. http://www.elpa.lt/kabeliai.htm;
4. http://hardware.home.lt/tinklai/read.html;
5. http://vakarai.lt;
6. http://www.cs.vu.nl/~ast/courses/network-links.html;
7. http://hakeriai.voras.lt/info/tcpip.txt;
8. http://www.amazon.co.uk/exec/obidos/tg/browse/-/900878/202-4123571-9262220;
9. http://www.erg.abdn.ac.uk/users/gorry/course/lan-pages/nic.html;
10. http://www.uvs.lt/karpis/radlan.htm;
11. http://www.ik.ku.lt/lessons/konspekt/tinklai/tinklo%20komponentai.htm;
12. Is http://www.ik.ku.lt/lessons/konspekt/;
13. Ludvikas Kaklauskas, „Kompiuterių tinklai“, 1 dalis, „Šiaulių universiteto leidykla“, 2003m;
14. Danguolė Janickienė, „Informatika“, VDU, 2002m.

Leave a Comment