آشنائی با کارت شبکه

کارت شبکه ، یکی از مهمترین عناصر سخت افزاری در زمان پیاده سازی یک شبکه کامپیوتری است . هر کامپیوتر موجود در شبکه ( سرویس گیرندگان و سرویس دهندگان ) ، نیازمند استفاده از یک کارت شبکه است . کارت شبکه ، ارتباط بین کامپیوتر  و  محیط انتقال ( نظیر کابل ها ی مسی و یا فیبر نوری ) را فراهم می نماید .
اکثر مادربردهای جدیدی که از آنان در کامپیوترهای شخصی استفاده می گردد ، دارای یک اینترفیس شبکه ای
onboard می باشند . کامپیوترهای قدیمی و یا کامپیوترهای جدیدی که دارای اینترفیس شبکه ای onboard نمی باشند ، در زمان اتصال به شبکه ، می بایست بر روی آنان یک کارت شبکه نصب گردد.
شکل زیر یک نمونه کارت شبکه را که دارای یک پورت
RJ-45 است را نشان می دهد .

وظایف کارت شبکه

  • برقراری ارتباط لازم بین کامپیوتر و محیط انتقال

  • تبدیل داده : داده ها بر روی گذرگاه ( bus ) کامپیوتر به صورت موازی حرکت می نمایند . نحوه حرکت داده ها بر روی محیط  انتقال شبکه به صورت سریال است . ترانسیور کارت شبکه ( یک ارسال کننده و یا دریافت کننده ) ، داده ها را از حالت موازی به سریال و بالعکس تبدیل می نماید .

  • ارائه یک آدرس منحصربفرد سخت افزاری : آدرس سخت افزاری (MAC ) درون تراشه ROM موجود بر روی کارت شبکه نوشته می گردد . آدرس MAC در واقع یک زیر لایه از لایه  Data Link مدل مرجع OSI می باشد . آدرس سخت افراری موجود بر روی کارت شبکه ، یک آدرس منحصربفرد را برای هر یک از کامپیوترهای  موجود در شبکه ، مشخص می نماید . پروتکل هائی نظیر TCP/IP از یک سیستم آدرس دهی منطقی ( آدرس IP ) ، استفاده می نمایند . در چنین مواردی قبل از دریافت داده توسط کامپیوتر ، می بایست آدرس منطقی به آدرس سخت افزاری ترجمه گردد .

انتخاب کارت شبکه
برای انتخاب یک کارت شبکه ، می بایست پارامترهای متعددی را بررسی نمود :

  • سازگاری با معماری استفاده شده در شبکه : کارت های شبکه دارای مدل های متفاوتی با توجه به معماری استفاده شده در شبکه ( اترنت ، Token ring )می باشند . اترنت ، متداولترین معماری شبکه در حال حاضر است که در شبکه هائی با ابعاد بزرگ و کوچک ، استفاده می گردد .

  • سازگاری با throughput شبکه : در صورتی که یک شبکه اترنت سریع (سرعت 100Mbps ) پیاده سازی شده است ، انتخاب یک کارت اترنت با سرعت 10Mbps تصمیم مناسبی در این رابطه نخواهد بود . اکثر کارت های شبکه جدید قادر به سوئیچینگ اتوماتیک بین سرعت های 10 و 100Mbps می باشند ( اترنت معمولی و اترنت سریع )

  • سازگاری با نوع اسلات های خالی مادربرد : کارت های شبکه دارای مدل های متفاوتی با توجه به نوع اسلات مادربرد می باشند. کارت های شبکه PCI درون یک اسلات خالی PCI  و کارت هائی از نوع ISA در اسلات های ISA نصب می گردند . کارت شبکه می بایست متناسب با یکی از اسلات های خالی موجود بر روی مادربرد، انتخاب گردد. اسلات آزاد به نوع مادربرد  بستگی داشته و در این رابطه گزینه های متعددی نظیر ISA,PCI و EISA می تواند وجود داشته باشد . شکل زیر یک نمونه مادربرد را که دارای اسلات های ISA و PCI است ، نشان می دهد :

 گذرگاه ISA که از کلمات Industry Standard Architecture  اقتباس شده است، استاندارد استفاده شده در کامپیوترهای IBM XT است . استاندارد فوق در ابتدا به صورت هشت بیتی مطرح و در سال 1984 نوع شانزده بیتی آن نیز عرضه گردید. تعداد زیادی از تجهیزات سخت افزاری نظیر مودم ، کارت صدا و کارت های شبکه بر اساس استاندارد فوق تولید و عرضه شده اند . برخی از مادربردهای جدید دارای اسلات های PCI بوده  و از کارت های ISA  حمایت نمی نمایند . ( کارت های PCI دارای سرعت بیشتری نسبت به ISA می باشند ) .
PCI در سال 1993 معرفی و یک گذرگاه سی و دو بیتی است . PCI 2.1 شصت و چهار بیت را حمایـت می نماید .کارت های شبکه PCI با توجه به پتاسیل های موجود دارای استعداد لازم به منظور ارائه سرعت و کارآئی بیشتری نسبت به کارت های ISA می باشند :

  • بافرینگ : حافظه تراشه ها ( RAM )  بر روی کارت شبکه قرار داشته و از آن به عنوان بافر استفاده می گردد .از حافظه فوق به منظور نگهداری اطلاعاتی که در انتظار پردازش می باشند و یا اطلاعاتی که می بایست بر روی شبکه منتشر شوند ، استفاده می گردد .

  •  DMA و یا Direct Memory Access ، کامپیوترهائی که از DMA حمایـت می نمایند، امکان ارسال و یا دریافت داده از حافظه را مستقیما" و بدون درگیرکردن پردازنده فراهم می نمایند .

  • Bus Mastering . کارت های شبکه می توانند بگونه ای طراحی شوند که مستقیما" بدون استفاده از پردازنده کامپیوتر و یا واسطه ای دیگر به حافظه RAM کامپیوتر دستیابی داشته باشند . ویژگی فوق به کارت های شبکه اجازه می دهد که bus را کنترل نموده و داده ئی را به حافظه RAM کامیپوتر ارسال و یا دریافت نمایند .

نصب کارت شبکه
برای نصب کارت شبکه می توان مراحل زیر را دنبال نمود :

  • باز نمودن کیس کامپیوتر و نصب کارت شبکه در یکی از اسلات های آزاد

  • بستن کیس و متصل نمودن کابل به پورت کارت شبکه

  • راه انداری کامپیوتر . در صورتی که یک کارت Plug&Play  تهیه شده است و از سیستم عاملی استفاده  می شود  که تکنولوژی Plug & Play را حمایت می نماید ، تنها کاری که احتمالا" می بایست انجام داد ، قرار دادن دیسکت و یا CD  درایور کارت شبکه در درایو مربوطه است .در صورتی که از سیستم عاملی استفاده می گردد که قادر به تشخیص سخت افزارهای جدید نمی باشد ، می بایست عملیات نصب کارت شبکه به صورت دستی انجام شود .

با توجه به این که کامپیوترهای جدید و سیستم های عاملی که بر روی آنان نصب می گردد، عموما" از فن آوری Plug&Play حمایت می نمایند ، نصب یک کارت شبکه کار چندان مشکلی نخواهد بود . کافی است کارت شبکه را درون یکی از اسلات های خالی مادربرد قرار داده و کامپیوتر را راه اندازی نمود . کارت های شبکه Plug&Play توسط سیستم عامل تشخیص داده شده و درایور آنان نصب می گردد .
در حال حاضر سیستم های عامل اندکی وجود دارد که از تکنولوژی
Plug &Play حمایت نمی نمایند ، در زمان نصب کارت شبکه بر روی این نوع سیستم ها ، می بایست دارای اطلاعات لازم در رابطه با IRQ نیز باشیم ( IRQ از کلمات Interrupt Request  اقتباس شده است) . به هر دستگاه موجود در کامپیوتر نظیر موس ، صفحه کلید و کارت شبکه ، یک خط IRQ نسبت داده می شود. دستگاه های فوق با استفاده از IRQ نسبت داده شده ، درخواست خود را با پردازنده مطرح می نمایند ( پردازش داده ها ) . هر دستگاه می بایست دارای یک IRQ منحصربفرد باشد در غیر اینصورت با یک IRQ Conflict مواجه خواهیم شد.
جدول زیر تنظیمات
IRQ در کامپیوترهای شخصی را نشان می دهد .

IRQ

کاربرد

0System timer
1Keyboard
2Cascade to secondary IRQ controller
3COM port 2 and 4 (serial port)
4COM port 1 and 3 (serial port)
5LPT2 (printer port)
6Floppy disk controller
7LPT1 (printer port)
8Real-time clock
9Free
10Primary SCSI adapter (or free)
11Secondary SCSI adapter (or free)
12PS/2 mouse
13Floating-point math coprocessor
14Primary hard disk controller
15Secondary hard disk controller (or free)

 

  
نویسنده : ali gooliof ; ساعت ۱٠:٤٠ ‎ب.ظ روز ۱۳۸٧/٢/٢
تگ ها :