Nätverkskort

Denna lektion lär ut ett nätverkskorts grundläggandefunktioner och hur de påverkar nätverkets prestanda. Den beskriver också olika kabelanslutningar samt hur ett nätverkskort konfigureras.

Nätverkskortets roll
Nätverkskortet fungerar som en fysisk anslutning mellan dator och kablar. Kortet installeras i expansionsbussen på varje dator och server i nätverket. Nästan alla moderna nätverkskort skall installeras i PCI-bussen, en liten vit kontakt på datorns moderkort. Äldre kort installeras i den så kallade ISA-bussen. Efter det att kortet har installerats kopplas kabeln till en av kortets kontakter för att ansluta till resten av nätverket.

Nätverkskortet har som uppgift att utföra följande tre operationer:

Förbereda data för sändning på kabeln.
Skicka data via kabeln till en annan dator.
Kontrollera flödet av data mellan datorn och kabeln.

Nätverkskortet tar även emot signaler och översätter det till data som datorns processor kan förstå.

Förberedelse av data
Innan data kan skickas över nätverket måste nätverkskortet översätta det från en form som datorn kan förstå till en annan form som kan skickas genom en nätverkskabel.

Data färdas i datorer genom ett antal parallella kanaler vilka kallas bussar.

Parallell kommunikation innebär att data kan skickas i grupper i stället för att skicka ett och ett tecken. På nätverkskabeln måste däremot data skickas seriellt med en bit i taget. I denna typ av kommunikation skickas data endast i en riktning vilket innebär att en dator endera sänder eller tar emot data. Nätverkskortet tar parallella data och översätter dessa till seriella data. Detta görs genom att datorns digitala signaler omvandlas till elektriska eller optiska impulser som kan färdas genom nätverkskabeln.

Den komponent som sköter översättningen heter Tranceiver och finns på varje nätverkskort. Förutom att sända och ta emot data måste nätverkskortet också ha en adress, så att resten av nätverket kan skilja det från alla andra kort på nätverket.

Nätverksadresser bestäms av en organisation som heter IEEE. Dom delar ut block av adresser till företag som tillverkar nätverkskort. Vid tillverkningen bränns dessa adresser in i en krets på nätverkskortet.
Tack vare detta får varje nätverkskort, och även dator, en helt unik adress i nätverket. Denna adress kallas för nätverkskortets MAC-adress.

Nätverkskort har ett par till funktioner vid förberedelsen av data:

Datorn och nätverkskortet måste kommunicera så att data kan flyttas från datorn till kortet. De flesta nya nätverkskort använder Direkt Minnes Åtkomst (DMA) vilket gör att kortet kan kommunicera direkt med datorns RAM-minne.
Nätverkskortet skickar förfrågningar efter data direkt till datorn.

Datorns buss flyttar data från RAM-minnet till nätverkskortet. Data kan ofta skickas snabbare än vad nätverkskortet klarar av. Därför skickas data till kortets egen buffer (RAM) där det lagras tillfälligt både vid sändning och mottagning av data.

Sändning och kontroll av data
Innan data skickas till mottagaren så sker en elektrisk dialog så att båda sidor är överens om följande:

Maximal storlek på datagrupperna (paketen) som skall skickas.
Hur mycket som skall skickas.
Tidsintervallen mellan varje sändning.
Hur länge det skall väntas innan sändningen bekräftas.
Hur mycket nätverkskorten kan hålla i sin buffer.
Vilken hastighet som skall användas för sändningen.
Om ett nytt, avancerat nätverkskort skall kommunicera med ett äldre så måste de det nya kortet justera sin hastighet så att det andra kortet hinner med.

Varje kort skickar sina parametrar till det andra kortet, och först när båda korten är överens kan de börja att skicka och ta emot data.

Inställningar och Konfiguration
Nätverkskort har ofta parametrar som måste ställasin för att allt skall fungera felfritt. På nyare kort som stöder Plug-and-Play är detta inte nödvändigt så länge allt fungerar som det skall. De vanligaste inställningarna är:

Avbrottsförfrågan (IRQ).
Base I/O port address.
Base memory address.
Transceiver.

Interrupt Request (IRQ)
IRQ är signaler som korten skickar till datorns processor med en förfrågan om att få tillgång till den. Dessa signaler har olika prioriteter så att processorn kan avgöra hur viktiga förfrågningarna är.

Alla enheter i datorn måste använda olika IRQ så att de inte processorn får flera förfrågningar samtidigt. Om detta uppstår får vi något som kallas för en ”kollision” vilket nästan alltid gör att de berörda enheterna inte fungerar som de skall.

I de flesta fall används IRQ 5 (standard) eller IRQ 3 av nätverkskort, men i nödfall kan även IRQ 10 & 11 användas.

Base I/O port
I/O-porten specificerar en kanal där data kan skickas mellan hårdvaruenheter och datorns processor. Varje enhet i systemet måste ha en egen I/O-port för att fungera felfritt. Adresserna anges i Hexa-decimal form, och nätverkskort använder oftast 300-30F och 310-31F.

Base Memory Adress
Denna identifierar en adress i datorns RAM-minne som nätverkskortet får använda som buffer för att lagra inkommande och utgående data.

BMA för ett nätverkskort är ofta D8000. Som med IRQ och I/O-port är det viktigt att adressen är ledig och inte används av någon annan enhet.

Tranceiver
Vissa kort har både intern och extern tranceiver vilket gör att du måste bestämma vilken som skall användas. Detta görs oftast genom en bygling på nätverkskortet eller genom ett program.

Anslutningar
Idag använder nästan alla nya nätverkskort PCI-bussen för anslutning till datorn, men ISA/EISA-bussen finns fortfarande kvar på vissa kort.

Följande 3 kontakter används för att ansluta till nätverkskabeln:

BNC Connector
Används för att ansluta till Thinnet-kablar.
AUI
15-pinnars kontakt för anslutning av Thicknet-kabel.
RJ-45
TP-kablar, UTP och STP, använder denna port för att ansluta till nätverkskortet.