Che cos'è una scheda di rete?

La scheda di rete (detta Network Interface Card in inglese e siglata NIC) costituisce l'interfaccia tra il computer e il cavo di rete. La funzione di una scheda di rete è di preparare, inviare e controllare i dati sulla rete.

La scheda di rete ha generalmente du led luminosi :

• Il led verde corrisponde all'alimentazione della scheda;
• Il led arancione (10 Mb/s) o rosso (100 Mb/s) indica un'attività di rete (invio o ricezione di dati).Per preparare i dati da inviare, la scheda di rete utilizza un transceiver che trasforma i dati paralleli in dati seriali. Ogni scheda dispone di un indirizzo unico, detto indirizzo MAC, attribuito dal costruttore della scheda, che gli permette di essere identificato in modo univoco al mondo fra tutte le altre schede di rete.

Le schede di rete dispongono di parametri che è possibile configurare. Fra essi figurano l'interruzione hardware (IRQ), l'indirizzo di base della porta E/S e l'indirizzo di base della memoria (DMA).

Per garantire la compatibilità tra il computer e la rete, la scheda deve essere adattata all'architettura del bus di dati e avere il tipo di connettore appropriato al cablaggio. Ogni carta è concepita per adattarsi ad un certo tipo di cavo. Alcune schede comprendono più connettori di interfacce (da parametrare sia con i jumper, sia con i DIP, sia in modo software). I connettori più diffusi sono i connettori RJ-45.
NB: Alcune topologie di rete proprietarie che utilizzano la coppia incrociatafanno ricorso al connettore RJ-11. Queste topologie sono talvolta dette « pre-10BaseT ».

Infine per garantire questa compatibilità tra computer e rete, la scheda deve essere compatibile con la struttura interna del computer (architettura del bus di dati) e avere un connettore adatto alla natura del cablaggio.

Qual è il ruolo della scheda di rete?

Una scheda di rete serve da interfaccia fisica tra il computer e il cavo. Essa prepara per il cavo di rete i dati emessi dal computer, li trasferisce verso un altro computer e controlla il flusso di dati tra il computer e il cavo. Essa traduce anche i dati provenienti dal cavo e li traduce in byte affinché l'Unità Centrale del computer possa capirli. Così una scheda di rete è una scheda di estensione che si inserisce nel connettore di estensione (slot).

La preparazione dei dati

I dati si spostano nel computer prendendo dei percorsi detti « bus ». Più percorsi vicini fanno si che i dati si spostino in parallelo e non in serie (gli uni dopo gli altri).

• I primi bus funzionavano ad 8 bit (8 bit di dati trasportati per volta)
• Il computer PC/AT d'IBM introduce i primi bus a 16 bit
• Oggi, la maggiorparte dei bus funzionano a 32 bitTuttavia su un cavo i dati circolano in serie (un solo flusso di bit), spostandosi in un solo senso. Il computer può inviare O ricevere delle informazioni ma non può effetture le due operazioni contemporaneamente. Così, la scheda di rete ristruttura un gruppo di dati che arriva in parallelo in dati circolanti in serie (1 bit).

Per questo, i segnali digitali sono trasformati in segnali elettrici o ottici suscettibili di viaggiare sui cavi di rete. Il dispositivo incaricato di questa traduzione è il Transceiver.

Il ruolo d'identificatore

• La scheda traduce i dati e indica il suo indirizzo al resto della rete per poter essere distinta dalle altre schede di rete.
• Indirizzi MAC: definite dall'IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer) che attribuisce dei campi di indirizzi ad ogni fabbricante di schede di rete.
• Esse sono scritte sui chip delle schede: procedura detta « Incisione dell'indirizzo sulla scheda ». Di conseguenza, ogni scheda ha un indirizzo MAC UNICO sulla rete.

Le altre funzioni della schede di rete

Il computer e la scheda devono comunicare affinché i dati possano passare dall'uno all'altro. Il computer attribuisce così una parte della sua memoria alle schede munite di un Accesso Diretto alla Memoria (DMA : Direct Access Memory).

La scheda indica che un altro computer richiede dei dati al computer che la contiene.
Il bus del computer trasferisce i dati dalla memoria del computer verso la scheda di rete.

Se i dati circolano più velocemente rispetto a quello che la scheda può trattare, esse sono poste nella memoria tampone attribuita alla scheda (RAM) in cui esse sono stoccate temporaneamente durante l'emissione e la ricezione dei dati.

Invio e controllo dei dati

Prima che la scheda emittente invii i dati, essa dialoga elettronicamente con la scheda ricevente per accordarsi sui seguenti punti :

• Dimensione massima dei gruppi di dati da inviare
• Volume di dati da inviare prima della conferma
• Intervalli di tempo tra la trasmissione parziale dei dati
• Tempo d'attesa prima dell'invio della conferma
• Quantità che ogni scheda può contenere prima del superamento
• Velocità di trasmissione dei datiSe una scheda più recente, quindi più perfezionata, comunica con una scheda più lenta, esse devono trovare una velocità di trasmissione comune. Alcune schede hanno dei circuiti che gli permettono di adattarsi alla banda passante di una scheda più lenta.

C'è quindi un'accettazione e un aggiustamento dei parametri propri ad ognuna delle due schede prima dell'emissione e della ricezione dei dati.

Parametri e configurazione della scheda

Le schede di rete hanno delle opzioni di configurazione. Fra cui :

• interruzione (IRQ): Nella maggiorparte dei casi, sono le IRQ 3 e 5 ad essere attribuite alle schede di rete. L'IRQ è anche consigliata (se disponibile!) e molte schede la utilizzano come parametro di default.
• indirizzo di base della porta d'entrata/uscita E/S : Ogni periferica deve utilizzare un indirizzo di base diverso per la porta corrispondente.
• Indirizzo di base della memoria : Essa designa una postazione delle memoria viva (RAM) del computer. La scheda utilizza questa postazione come tampone per i dat che entrato ed escono. Questo parametro è chiamato talvolta « indirizzo di inizio » (RAM Start Address). In generale, l'indirizzo di base della memoria per una scheda di rete è D8000. L'ultimo 0 è talvolta eliminato per alcune schede di rete. E' fondamentale assicurarsi di non selezionare un indirizzo di base già usato da un'altra periferica. Da notare tuttavia che alcune schede di rete non hanno un settaggio per l'indirizzo di base della memoria dato che esse non utiizzano gli indirizzi RAM del terminale.
• Il transceiver

Nota : è possibile configurare la scheda in modo software. I parametri devono corrispondere con la disposizione dei jumper o dei commutatori DIP (Dual Inline Package) posti sulla scheda di rete. I settaggi sono forniti con la documentazione della scheda. Molte schede recenti sono in PnP (Plug and Play). Questo evita di configurare la scheda manualmente ma può talvolta essere noioso (comparsa di conflitti) nel caso in cui è generalmente preferibile di poter disattivare l'opzione PnP e configurare la scheda "a mano".

Ultime modificazione illunedì 27 aprile 2009 alle 14:37:54.Questo documento intitolato «  » da Kioskea (it.kioskea.net) è reso disponibile sotto la licenza Creative Commons. È possibile copiare, modificare le copie di questa pagina, alle condizioni previste dalla licenza, come questa nota appare chiaramente.