Ethernet/Schnittstelle

Netzwerkkarten

Was ist eine Netzwerkkarte?

• Erweiterungskarte für Computer
• Evtl. Onboard
• Ermöglicht Verbindung zu einem Computernetzwerk.
• Bietet Anschlussmöglichkeit für Netzwerkkabel/-medium. Ist die eigentliche Station im lokalen Netzwerk
• Stellt eine Computeradresse zur Verfügung (Hardwareadresse).

Bezeichnungen für die Netzwerkkarte

• NIC
• Netzwerkadapter
• Netwerk-Contoller
• Network Interface Card
• Network Interface Controller

Aufgaben einer Netzwerkkarte

• Anpassung von parallel verarbeiteten Daten in bitserielle Daten
• Feststellen, ob der Übertragungskanal frei ist
• Entdecken von Daten-Kollisionen
• Erzeugen von Signalen auf dem Übertragungsmedium

Erweiterte Funktionen

• parallel tasking: gleichzeitiges Senden und Empfangen von Daten vom/zum Prozessor
• Auto Negotiation[[1]]
• Automatische Anpassung der Geschwindigkeit an das Netzwerk (10/100/1000 Mbit/s)
• Ausfallsicherheit
• Hot-Swap oder Hot Plugging: Austausch im laufenden Betrieb möglich[[2]]
• Load balancing: Lastenverteilung auf mehrere Netzwerkkarten[[3]]
• ggf. eigener Prozessor
• Protokollsoftware auf Netzwerk-Controller implementiert, um CPU zu entlasten

OSI-Einordnung

• NIC arbeiten auf OSI-Schicht 1: Netzzugang
• NIC-Treiber arbeiten auf OSI-Schicht 2a (MAC): Netzzugang

Aufgaben der Datensicherungsschicht

• unverfälschter Datentransport über einen einzelnen Übersiedlungsabschnitt
• Aufteilung in Frames (Rahmen)
• Zerlegen der Frames in Bits
• Checksummenbildung (CRC: Cyclic Redundancy Check)
• Neuanforderung defekter Frames
• Daten-Flußsteuerung[[4]]

Aufteilung des Data-Link-Layers

• Logical Link Control (LLC): Netzprotokoll[[5]]
• Flußkontrolle (s. Datenflußsteuerung)
• Definition des SAP(Service Access Point): Stelle, wo der Service angeboten wird (identifiziert durch eine Adresse) für Schicht 3
• Media Access Control: Medienzugriffssteuerung[[6]]
• Kommunikation mit der Netzwerkkarte
• Steuerung des Sendevorgangs
• MAC-Adressierung der Frames
• Zugriffsverfahren (z.B. CSMA/CD)
• Netzwerkkartentreiber

MAC Layer

Aufgaben der Bitübertragungsschicht

• Physical Layer: Zuständig für den physikalischen Transport der digitalen Informationen. Definiert den direkten Übertrag und Empfang einzelner Bit auf / von einem Medium
• Mechanisch: z.B. Verbindungselemente
• Elektrisch: z.B. Spannungspegel, Widerstand des Kabels, Zeitdauer von Spannungswechsel
• Funktional: z.B. Taktgebung, Pin-Belegung
• Verfahrenstechnisch: z.B. Übertragungsmodus (Halb-, Volldublex)

Netzwerkkarten

Beispiele

Links

extern

1. https://de.wikipedia.org/wiki/Autonegotiation
2. https://de.wikipedia.org/wiki/Hot_Swapping
3. https://de.wikipedia.org/wiki/Lastverteilung_(Informatik)
4. https://de.wikipedia.org/wiki/Datenflusssteuerung
5. https://de.wikipedia.org/wiki/Logical_Link_Control
6. https://de.wikipedia.org/wiki/Media_Access_Control