Omrežni vmesnik

V tej učni vsebini boste spoznali:

  • definicijo omrežnega vmesnika,
  • delovanje omrežnega vmesnika,
  • lastnosti omrežnega vmesnika,
  • nastavitve omrežnega vmesnika.

Dokument z besedilom PDF

Vloga omrežnega vmesnika

Primer omrežne kartice
Omrežna kartica

Omrežni vmesniki povezujejo računalnike v omrežje in jim omogočajo medsebojno komunikacijo. Slika prikazuje omrežno kartico s koaksialnim kablom. Omrežne vmesnike lahko priključimo na vrata USB ali vstavimo v razširitveno režo PCI na matični plošči računalnika. Danes pa ima večina računalnikov omrežni vmesnik integriran na matični plošči.

Naloge omrežnega vmesnika so:

Enkapsuliranje podatkov 
Omrežni vmesniki in njihovi gonilniki so odgovorni za izdelavo okvirjev podatkov, ki se prenašajo s protokoli in se s tem posredujejo drugim uporabnikom. Omrežni vmesnik tako bere prihajajoče okvirje in posreduje podatke ustreznemu protokolu na omrežnem sloju.
Kodiranje in dekodiranje signala 
Omrežni vmesnik pretvori signal, ki ga posreduje fizičnemu sloju, s kodirno shemo v binarne signale, ki jih določa omrežni sloj, v električno napetost, svetlobni signal ali v katerikoli drugi signal, ki ga uporablja omrežni medij in spreminja sprejeti signal v binarne podatke za omrežni sloj.
Oddaja in sprejem
Osnovna funkcija omrežnega vmesnika je, da ustvarja in prenaša signale določene vrste po omrežju in sprejema prihajajoče signale. V tipičnih lokalnih omrežjih vsak računalnik sprejme vsak paket, ki se prenaša po omrežju. Omrežna kartica prepozna ciljni naslov v vsakem paketu. Če je omrežni naslov omrežne kartice ali broadcast, mu dovoljuje prehod na višje sloje. V nasprotnem primeru se paket zavrže.
Predpomnenje podatkov 
Omrežni vmesnik lahko oddaja in sprejema samo en okvir naenkrat. Zato imajo omrežne kartice vgrajen medpomnilnik, ki hrani podatke, ki jih je poslal računalnik in še niso bili poslani v omrežje.
Serijsko-paralelni pretvorniki 
Komunikacija med računalnikom in omrežnim vmesnikom poteka paralelno (vzporedno), to je 16 ali 32 bitov hkrati, odvisno od širine vodila. Omrežna komunikacija poteka serijsko (zaporedno), zato mora omrežni vmesnik vršiti ustrezno pretvorbo med tema vrstama prenosa podatkov.
Medijska kontrola podatkov 
Vmesnik vsebuje tudi MAC (Media acess control) mehanizem za upravljanje podatkovnih povezav za nadzorovanje dostopa podatkov v omrežje.

Priprava podatkov

Paralelni podatkovni tok se pretvori v serijskega
Pretvorba podatkov

animacija

Preden lahko podatki potujejo po omrežju, jih mora omrežna kartica spremeniti iz oblike, ki jo razumejo računalniki, v takšno obliko, ki se lahko prenaša po omrežnem kablu.

animacija

Podatki potujejo skozi računalnik po vodilih. To so posamezne podatkovne linije ena ob drugi. Ker so linije druga ob drugi (vzporedno), se podatki lahko prenašajo vzdolž njih namesto kot v samo enem zaporednem (serijskem) toku podatkov. V omrežnem kablu pa morajo podatki potovati v enem samem toku bitov. Ko podatki potujejo po omrežnem kablu, potujejo zaporedno, en bit sledi drugemu. Z drugimi besedami, po kablu podatki potujejo v eni smeri. Računalnik lahko samo sprejema ali oddaja podatke, nikoli oboje hkrati.

Omrežni naslov

Omrežna kartica

Poleg preoblikovanja podatkov je naloga omrežne kartice tudi določitev unikatne lokacije ali naslova v omrežju, da se razlikuje od vseh ostalih kartic v omrežju.

Komisija pri Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) določa blok naslovov za vsakega proizvajalca omrežnih vmesnikov. Proizvajalec strojne opreme vnese te naslove v vezje na omrežnem vmesniku. S tem procesom dobi vsak omrežni vmesnik unikaten naslov v omrežju.

Omrežna kartica ima tudi več nalog pri pripravi podatkov za omrežni kabel.

  1. Računalnik in omrežna kartica morata komunicirati, da se zaporedje podatkov iz računalnika prenese do kartice.
  2. Omrežna kartica s signalom računalniku sporoča zahtevo po podatkih.
  3. Vodila računalnika pošljejo podatke iz računalniškega pomnilnika do medpomnilnika omrežne kartice,

Ker podatki prihajajo po vodilu računalnika hitreje kot jih lahko omrežni vmesnik predela, se podatki pošljejo v pomnilniški vmesnik, v rezerviran prostor v RAM. Tam se podatki začasno shranijo.

Pošiljanje in nadzorovanje podatkov

Preden omrežna kartica pošlje podatke po omrežju, se vzpostavi dialog s sprejemno omrežno kartico, da se obe uskladita naslednje:

  • največja velikost skupin podatkov, ki bo poslana,
  • količina podatkov, ki bo poslana, preden se potrdi sprejem,
  • čas med intervali pošiljanja podatkovnih paketov,
  • največji čas čakanja za pošiljanje potrdila,
  • koliko podatkov lahko vsaka kartica prejme,
  • hitrost prenosa podatkov.

Nastavitve

Omrežne kartice imajo pogosto nastavitve, ki morajo biti pazljivo nastavljene, da kartica pravilno deluje. Starejše kartice so bile opremljene tudi s fizičnimi preklopniki. Novejši operacijski sistemi običajno znajo sami pravilno nastaviti parametre omrežne kartice. Nastavitve so:

prekinitev IRQ 
To so vhodni signali, ki dajo CPE informacijo o potrebni operaciji ob prekinitvi.
Vhodno/izhodne naslove 
To so pomnilniške lokacije, ki so uporabljene, da lahko določene naprave izmenjujejo informacije z računalniškim sistemom.
Pomnilniški obseg 
To so naslovi v zgornjem pomnilniku, ki so uporabljeni, da lahko določene naprave uporabljajo BIOS.
Direct Memory Access (DMA) kanal 
To so linije, ki jih uporabljajo naprave, da lahko prenašajo podatke neposredno v glavni pomnilnik.

Zaključek

vprašanjanja v pisni obliki vprašanjanja vprašanje

Omrežni vmesniki so danes pogosto integrirani na matično ploščo, obstajajo pa tudi v obliki kartic, ki jih vstavimo v razširitveno režo. Predstavljajo vmesnik med računalniškim sistemom in omrežjem. Omrežna kartica pripravlja podatke, jim spremeni obliko (vzporedni-zaporedno). Omrežna kartica ima unikatni naslov. Omrežna kartica ima več nastavitev, ki jih moderni operacijski sistemi znajo sami nastaviti.