Сетевая карта или сетевой адаптер

1. Вопрос :

Для чего служит сетевая  карта?

Ответ:

_N

IC - Network Interface card

Сетевая карта или сетевой  адаптер - это плата расширения, вставляемая  в разъем материнской платы (main board) компьютера. Также существуют сетевые  адаптеры стандарта PCMCIA для ноутбуков (notebook), они вставляются в специальный  разъем в корпусе ноутбука, или  интегрированные на материнской  плате компьютера, они подключаются по какой либо локальной шине. Появились Ethernet сетевые карты, подключаемые к USB (Universal Serial Bus) порту компьютера.

Сетевые платы характеризуются  своей:

• Разрядностью: 8 бит (самые старые), 16 бит и 32 бита. Также уже разрабатываются 64 бит сетевые карты.
• Шиной данных, по которой идет обмен информацией между материнской платой и сетевой картой: ISA¹, EISA, VL-Bus, PCI² и др.
• Микросхемой контроллера или чипом (Chip, chipset) , на котором данная плата изготовлена. И который определяет тип используемого совместимого драйвера и почти все остальное : разрядность, тип шины и т.д.
• Поддерживаемой сетевой средой передачи (network media) , по-русски сказать: установленными на карте разъемами для подключения к определенному сетевому кабелю. BNC³ для сетей 10Base-2, RJ45⁵ для сетей 10Base-T и 100Base-TX, AUI для сетей 10Base-5 или разъемы для подключения к волоконной оптике.
• Скоростью работы: Ethernet 10Mbit и/или Fast Ethernet 100Mbit, Gigabit Ethernet 1000Base-..
• Также, карты на витую пару могут поддерживать или не поддерживать FullDuplex - ный режим работы.
• MAC- адресом

Для определения точки  назначения пакетов (frames) в сети Ethernet используется MAC-адрес. Это уникальный серийный номер, присваиваемый каждому  сетевому устройству Ethernet для идентификации  его в сети. MAC-адрес присваивается  адаптеру его производителем, но может  быть изменен с помощью программы. Делать это не рекомендуется (только в случае обнаружения двух устройств  в сети с одним MAC- адресом). При  работе сетевые адаптеры просматривают  весь проходящий сетевой трафик и  ищут в каждом пакете свой MAC-адрес. Если таковой находится, то устройство (адаптер) декодирует этот пакет. Существуют также специальные способы по рассылке пакетов всем устройствам сети одновременно (broadcasting). MAC-адрес имеет длину 6 байт и обычно записывается в шестнадцатеричном виде, например

12:34:56:78:90:AB

Двоеточия могут и отсутствовать, но их наличие делает число более  читаемым. Каждый производитель присваивает  адреса из принадлежащего ему диапазона  адресов. Первые три байта адреса определяют производителя.

При выборе сетевого адаптера следует принять во внимание следующие соображения.

• Тип шины данных, установленной в вашем компьютере (ISA, VESA, PCI или какой-либо еще). Старые компьютеры 286, 386 содержат только ISA, соответственно и карту вы можете установить только на шине ISA. 486 - ISA и VESA или ISA и PCI (хотя существуют платы поддерживающие все три ISA, VESA и PCI). Узнать это можно, посмотрев в описании или на саму материнскую плату, после того как откроете корпус компьютера. Вы можете установить сетевую карту в любой соответствующий свободный разъем. Pentium, Pentium Pro, Pentium-2 и им подобные используют ISA и PCI шины данных, причем шина ISA - для совместимости со старыми картами.
• Тип сети к которой вы будете подключаться. Если, например, вы будете подключаться к сети на коаксиальном кабеле (10Base-2, "тонкий" Ethernet), то вам нужна сетевая карта с соответствующим разъемом (BNC).
• Его стоимость, учитывая, что цена на самое передовое компьютерное оборудование падает очень быстро. А выйти из строя сетевая карта, при неблагоприятных обстоятельствах, может очень легко вне зависимости от того, сколько денег вы за нее заплатили. С другой стороны, скорость работы и надежность у совсем "no-name" сетевых адаптеров обычно хуже, чем у адаптеров, выпущенных известными фирмами.
• Еще надо учитывать поддержку вашего адаптера различными операционными системами. В случае совместимых, например, с RTL (Realtek) или NE2000 ISA (PCI) адаптеров проблем, обычно, не возникает, вы просто указываете "NE2000 Compatible", не задумываясь, какая фирма его произвела. Существует еще целый ряд адаптеров, поддержка которых обеспечена практически во всех операционных системах. Для того, чтобы проверить какие сетевые карты поддерживает ваша ОС надо посмотреть в "Compatibility List". Часто в таком списке указан чип, который поддерживается, т.е. если приобретаемый сетевой адаптер сделан на основе этой микросхемы, то все будет работать.

От использования некоторых  сетевых карт приходится отказываться, так как никто не хочет выпустить  драйвер именно для этой карты, именно для этой операционной системы. Тут все очень похоже на использование принтера, если драйвер под вашу ОС есть - его можно покупать, если драйвера нет - надеяться не на что. Правда если вы всегда пользуетесь Windows, проблем с поиском драйверов, обычно, не возникает.

 

2. Вопрос:

Что такое технология клиент-сервер?

Ответ:

Как результат эволюции компьютерных технологий появились компьютерные сети. Само появление компьютерных сетей ознаменовало новый этап в  компьютерной технологии.

Самые первые компьютерные сети были довольно примитивными – скорость работы такой сети была очень маленькой  по сравнению с современными сетевыми технологиями, но для того времени  и это было достижение.

С совершенствованием аппаратной части  сетей совершенствовалось и сетевое  программное обеспечение. Со временем потребовалось совершенствование  самих технологий, а не только развитие аппаратуры и программного обеспечения. Были разработаны современные сетевые  технологии. Одной из таких технологий является технология «клиент-сервер», позволяющая пользователям сети получать быстрый доступ к ресурсам. Об этой сетевой технологии я и  хотел подробно рассказать.

В одноранговой сети каждый компьютер  может «общаться» с любым другим, предоставляя всем узлам сети свои файлы и принтеры и пользуясь  чужими ресурсами. Одноранговая сеть весьма демократична и пригодна для использования  лишь на небольшом числе компьютеров  – не более чем для десятка. Сеть такого типа поддерживает Microsoft Windows 95 и выше, и будет прекрасно обслуживать, например рабочую группу в небольшом учреждении. В одноранговой сети каждый компьютер выступает и в качестве клиента, и в качестве сервера – его роль в любой момент времени зависит от того, получает он информацию, или передаёт (рисунок 1).

 

 

 

 

 

 

          Рисунок 1.  Одноранговая сеть

Модель  «клиент-сервер» лучше подходит для крупных сетей.

При большом числе компьютеров (десятки, сотни и даже тысячи) предприятия  чаще всего полагаются на сети  модели «клиент-сервер». Упрощенно можно  считать, что в такой сети отдельный  компьютер подключается к одному или нескольким мощным компьютерам, которые называются серверами.

Сервер – это компьютер, или выполняющаяся на нём программа, которая предоставляет клиентам доступ к общим ресурсам и управляет этими ресурсами.

Клиент – пользователь (получатель) услуг и/или ресурсов, которые предоставляет сервер.

В серверных сетях  серверы оснащены процессорами типа Intel Pentium 4 и сетевой операционной системой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. Серверная сеть

 

Роль серверов состоит в обеспечение  централизованной защиты и управлении трафиком, а так же в предоставление клиентам ресурсов: информации, приложений и доступа к устройствам совместного  пользования (например, к принтерам). В клиент – серверной среде  в роли клиентов выступают настольные ПК (именно  ПК, а не неинтеллектуальные терминалы!) под управлением операционной системы типа Windows 95 или Windows NT Workstation. Как правило, клиент использует собственные вычислительные мощности для обработки информации, полученной от сервера, но полагается на сервер в части предоставления необходимых данных и приложений. Такое распределение ролей в обработке информации носит название клиентской (front - end) и серверной (back - end) обработки.

Наряду с успешным функционированием  в собственной «родной» среде, сети модели клиент – сервер могут работать с микрокомпьютерами и мэйнфреймами. Именно эта гибкость в сочетании  достаточно низкой (по сравнению с  традиционными решениями) стоимостью и составляет привлекательность  клиент – серверных сетей. Работая  в такой среде на компьютере –  клиенте, можно «вкушать плоды» трех разных методов обработки информации: автономной работы, взаимодействия с  другими ПК сети и подключения  к серверу или мэйнфрейму для  доступа к хранящейся там информации (так сказать, главное блюдо).

Операционные системы с сетевыми функциями также представлены двумя  не всегда легко различными разновидностями: серверным и клиентским. Это вызвано  различием возможностей и функций  серверов и клиентов сети на базе ПК. Серверная ОС концентрируется на управлении ресурсами, а клиентская – на удовлетворении потребностей владельца, то есть на выполнении задания  с максимальной скоростью и эффективностью. Это не значит что быстрота и эффективность  не важны для сервера, но его основная задача все же в поддержке большого числа компьютеров – клиентов, тогда как клиент чаще всего работает с конкретным приложением типа текстового процессора, электронной таблицы  или почтовой программы. И если проверка орфографии, подготовка сообщения или  пересечет, таблицы занимают непомерное много времени, владелец компьютера едва ли будет вообще им пользоваться.

Выбор серверных ОС для корпоративных  сетей на базе ПК весьма широк: Windows NT, OS/2, Novell NetWare, UNIX и Mac OS с сетевыми службами AppleShare и AppleTalk. Как правило, эти ОС способны функционировать и в качестве ПО клиента, и в качестве ПО сервера. Более того, часто существует «младшая» версия для настольных ПК. Такие программные продукты как Windows NT Workstation, OS/2 Workstation, и ПО рабочей станции от NetWare, по существу, представляют собой несколько упрощенные версии своих «старших братьев», работающих на серверах.

Раз у сетевой операционной системы  так много обязанностей, то она  должна работать с максимально возможной  скоростью. Добиться этого удаётся  с помощью «трёх М»: многопоточности, многозадачности и многопроцессорности.

Одна из главных отличительных  особенностей сетевой операционной системы. Этот метод оптимизации  производительности посредством наиболее полного использования процессорного  времени представляет собой подлинное  чудо сложности. Многопоточная обработка  основана на том, что процессор работает с невероятной скоростью, измеряемой тактами. Эти такты выполняются  независимо то того, занят процессор  или нет.

При многопоточной обработке процесс  подразделяется на потоки, каждый из которых  выполняется микропроцессором по отдельности. Планирование потоков осуществляется операционной системой (рисунок 3).

 

потоки  

1

 

2

                             3

Рисунок 3. Многопоточная  обработка

На самом деле многозадачность  – это нечто ловкости рук фокусника, ибо на одном процессоре два процесса не выполняются. Время процессора предоставляется  каждому процессу отдельно, а человеку кажется, что эти процессы идут параллельно. Такое впечатление создаётся  благодаря высокой скорости работы процессора и способностью перемешивать выделенные интервалы времени. Весь фокус в том, что для компьютера и операционной системы время  течет намного быстрее, чем для  людей.

Многозадачность в любом виде выгодна, как средство повышения производительности. На сильно загруженном сервере, например, преимущества очевидны. Ясно, что выигрыш  будет ещё более, если многозадачность  реализована на компьютере-клиенте  – это позволяет ещё лучше  координировать взаимодействие сервера  с клиентом и управлять им с  ещё большей эффективностью, нежели в случае, когда клиент и сервер в определённый момент времени решают вместе или порознь одну единственную задачу.

Для сред с высокой нагрузкой  многопроцессорная обработка просто необходима. В этом случае система  может ещё успешнее справляться  с задачами за счет того, что нагрузка перекладывается на много параллельных процессоров.

Многопроцессорная обработка  может быть симметричной и асимметричной.  При симметричной обработке любой  процесс может быть поручен любому, в данный момент свободному процессору.

При асимметричной обработке  нагрузка распределяется так, что один или несколько процессоров обслуживают  только операционную систему, а остальные  работают только с приложениями.