interfaces controladoras de red (nic) 1 criterios de elección estudio

Tema: Placas de Red
Clase Nº: 5
ESTUDIO
Instituto Tecnológico Argentino
Técnico en Redes Informáticas
Reservados los Derechos de Propiedad Intelectual
Plan TRI2A03B
Archivo: CAP2A03BTRI0105.doc
Versión: 1.5
Fecha: 24/11/03
INTERFACES CONTROLADORAS DE RED (NIC)
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CRITERIOS DE ELECCIÓN
Las interfaces controladoras de red (NIC) son las que nos permitirán enlazar la PC con el medio de comunicación. La elección de la interfaz apropiada será considerando:
•
•
•
•
1.1
La topología
El rol del equipo en la red.
El tipo de Bus soportado por el Motherboard
El sistema operativo instalado.
TOPOLOGÍA
Las NICs deben ser compatibles con la topología. Por ello debemos solicitar las interfaces
compatibles 10Base2, 10Base5, 10BaseTX, 1000BaseT, etc.
Algunas NICs tienen más de una opción para la conexión al medio. Estas se las conoce como
interfaces "Combo". Pero hay que considerar que sólo una conexión a la vez es tolerada por
la interfaz.
Salida
10Base2
Salida
10BaseT
Figura 1: NIC tipo “Combo”
Generalmente son un poco más caras que las que toleran sólo un tipo de medio, pero a veces
son convenientes para los instaladores, ya que en caso de realizar mantenimiento o reparaciones, éstas brindan más flexibilidad. Algunas de las NICs 100BaseTX, también son compatibles con topologías 10BaseT, detectando automáticamente la velocidad de la red y adaptándose a la situación.
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EL ROL DEL EQUIPO EN LA RED
Es importante considerar cuál será el rol del equipo donde se instalará la placa de red. Si el
equipo será el servidor, hay que considerar en ese caso que debe adquirirse una interfaz de
muy buena calidad.
La calidad de una NIC no sólo se debe a un buen chip de silicio, sino también a un buen software y un buen soporte técnico.
Debemos considerar al servidor, como un equipo crítico. Esto significa que si luego de una
instalación, alguna estación de trabajo tiene inconvenientes operativos, si bien no se deben
ignorar, nunca son problemas graves. Pero si el equipo que tiene inconvenientes es el servidor, esto implica problemas directa o indirectamente para todos los demás equipos de la red.
Un porcentaje elevado de las posibles causas de los problemas, se debe a deficiencias en el
software que acompaña al hardware (drivers). Esto hace la gran diferencia entre una interfaz
de bajo costo y una de calidad. En las de bajo costo, la inversión en el desarrollo del software
es generalmente insuficiente, y el fabricante (si se sabe quién es) no brinda soporte técnico
alguno.
1.3 TIPO DE BUS SOPORTADO POR EL MOTHERBOARD
Las PC en su evolución, han incorporado distintos tipos de Slots, siendo los PCI los más utilizados en la actualidad. El criterio a emplear, será utilizar el Bus más veloz disponible en el
motherboard.
Figura 2: NIC para Bus ISA
Figura 3: NIC para Bus PCI
Figura 4: NIC para bus EISA
El Bus más rápido es el PCI, luego le sigue el EISA y en último lugar el ISA, siendo el más
lento de todos.
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1.2
El Bus EISA no es tan común como los otros dos. Apareció en equipos de marca, orientados a
servidores. Debido a su rareza, las NIC’s EISA son generalmente caras y difíciles de conseguir.
1.4 SISTEMA OPERATIVO INSTALADO
Como último criterio debemos considerar la compatibilidad de la interfaz con el sistema operativo que deberá soportarla.
Para ello, debemos cerciorarnos que el driver que acompaña a la interfaz está diseñado para
la versión del sistema operativo instalado. Generalmente será común que se incluyan los
drivers para Windows 95/98. Pero si el operativo a utilizar es Linux, sólo algunas marcas de
NICs incluyen drivers para este sistema.
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CONFIGURACION DE INTERFACES
Las interfaces de red deben adecuarse a los requerimientos del sistema, utilizando recursos
del equipo anfitrión. Los recursos necesarios por las NICs, son los que requieren otros componentes instalados:
•
•
•
Una interrupción (IRQ)
Un rango de direcciones de Entrada/Salida (I/OBase)
Un canal de acceso directo a memoria (DMA)
La mayoría de estos recursos deben configurarse en forma exclusiva, es decir que no se pueden compartir con otro componente instalado. Sólo en algunos casos especiales, esta situación
es tolerada (aunque no recomendada), como el uso compartido de un IRQ entre dispositivos
PCI.
2.1
PETICIÓN DE INTERRUPCIÓN (Interrupt ReQuest)
Una interrupción (IRQ) es una señal generada por un periférico, con el objetivo de solicitarle
a la CPU tiempo de procesamiento. De este modo cuando un periférico tiene datos disponibles para ser procesados, por este mecanismo, puede indicárselo a la CPU.
Para permitir la posibilidad de que más de una interrupción pueda ocurrir al mismo tiempo, se
han establecido prioridades de atención. De ello se encargan dos circuitos integrados PIC
(Controlador de Interrupción Programable) INS8259 o equivalente. Cada uno de ellos puede
controlar hasta 8 niveles. Su interconexión en cascada con la CPU permite manejar efectivamente un total de quince niveles.
Los niveles están enumerados desde el IRQ0 hasta el IRQ15. Las prioridades son (desde la
más alta hasta la más baja) 0, 1, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 3, 4, 5, 6 y 7. Los niveles 8 a 15
aparecen intercalados entre el 1 y el 3, debido a que la cascada de PICs está cableada precisamente entre estos dos niveles: en el nivel 2 del PIC principal. Esto explica además por qué
el nivel 2 no figura en la lista anterior. En la figura 5 se esquematiza el conexionado de la
cascada de controladores PIC.
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Figura 5: Esquema del conexionado en cascada de los PICs en una PC
De los 15 niveles disponibles, algunos ya tienen una asignación fija a periféricos internos al
motherboard o a dispositivos indispensables como disco, disquetera, teclado, etc. La siguiente
tabla muestra estas asignaciones, y los que eventualmente no la tienen.
Nivel
Asignación Fija o Típica
IRQ0
Temporizador del Motherboard (Timer)
IRQ1
Controlador de Teclado
IRQ2
Cascada con segundo PIC (no disponible)
IRQ3
Interfaces de comunicación serie: COM2 - COM4
IRQ4
Interfaces de comunicación serie: COM1 - COM3
IRQ5
Interfaz de Impresora Secundaria (LPT2)
IRQ6
Interfaz Controladora de Disquetera (FDC)
IRQ7
Interfaz de Impresora Primaria (LPT1)
IRQ8
Reloj de tiempo real del Motherboard (RTC)
IRQ9
Disponible
IRQ10
Disponible
IRQ11
Disponible
IRQ12
Interfaz del Mouse PS/2
IRQ13
Procesador de datos numéricos (NPU)
IRQ14
Interfaz de discos Rígidos IDE Primaria (HDC1)
IRQ15
Interfaz de discos Rígidos IDE Secundaria (HDC2)
Para establecer la configuración de las NICs, los principales candidatos son 9, 10 y 11, de no
estar ya asignados a algún otro periférico instalado. La disponibilidad de los otros niveles es
condicional, dependiendo de que alguna de las interfaces mencionadas no estén instaladas.
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2.2
RANGO DE ENTRADAS Y SALIDAS (I/O BASE)
La CPU, para poder obtener los datos y procesarlos, accede al periférico a través de un conjunto de direcciones de entrada y salida (I/O Base). Estas direcciones deben ser propias para
cada periférico, y nunca pueden compartirse. Como la disponibilidad de direcciones de entradas y salidas, es mucho más amplia que de IRQ, no ofrece dificultades en su configuración.
Generalmente las NICs ISA venían configuradas de fábrica en el rango 300H (léase trescientos hexadecimal).
2.3
ACCESO DIRECTO A MEMORIA (DMA)
Un mecanismo alternativo de comunicación, es el acceso directo a memoria (DMA). Permite
que un periférico transfiera los datos directamente a la memoria de la PC, sin intervención de
la CPU, haciendo más eficiente el funcionamiento del procesador. Sin embargo no es común
que las NICs requieran de este recurso.
3
MECANISMOS DE CONFIGURACIÓN
Para configurar las interfaces existen distintos mecanismos, definidos por el fabricante de la
NIC:
•
•
•
3.1
Configuración manual por Hardware
Configuración manual por Software
Configuración automática o Plug and Play (PnP)
CONFIGURACIÓN MANUAL POR HARDWARE
La configuración manual por Hardware, era la típica de las NICs ISA de hace algún tiempo
atrás.
El Jumper es un interruptor enchufable, que cierra un circuito eléctrico en la plaqueta de la interfaz. La posición de los Jumpers para
lograr las distintas opciones de configuración generalmente está
documentado sobre la misma plaqueta, con inscripciones y tablas
de referencia.
De no contar con esta opción, deberemos remitirnos al manual de
la interfaz, donde figurarán las instrucciones de instalación.
Jumper de
configuración
Es indispensable tener una referencia para realizar correctamente
una configuración. Si la documentación no está disponible, la sugerencia será contactar al fabricante en la Web, para solicitarle una copia del manual correspondiente.
3.2
CONFIGURACIÓN MANUAL POR SOFTWARE
Una generación posterior de NICs se caracterizó por la ausencia de Jumpers en sus plaquetas.
Por ello se las conoció como Jumperless (sin jumpers en inglés).
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En la PC-XT original de IBM, sólo existía un PIC, y el nivel IRQ2 estaba disponible en el bus
ISA. Con el esquema actual de dos PICs en cascada, perdemos la disponibilidad del IRQ2.
Para evitar inconvenientes, el IRQ9 está cableado a la posición IRQ2 del bus ISA. Por ello es
común que muchos fabricantes se refieran al IRQ9 como IRQ2/9, pues en la PC actual, el
nivel 9 está reemplazando al nivel 2 usado por la cascada.
La configuración se graba en una memoria EEPROM (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory - memoria ROM, con grabación y borrado eléctrico). Un programa
provisto por el fabricante permite realizar la configuración y generalmente incorpora algunos
diagnósticos para comprobar el estado de la interfaz.
Las NICs Jumperless, sólo son configurables con el software diseñado para ella. No hay programas genéricos o universales de configuración, por eso es indispensable no extraviar el
software.
Figura 6: Pantallas típicas del software de configuración y diagnósticos de las
interfaces de red
3.3
CONFIGURACIÓN AUTOMÁTICA - PLUG AND PLAY
Con la aparición de una nueva tecnología conocida como Plug and Play (o también abreviado
como PnP, que quiere decir enchufe y use), las NICs han evolucionado hacia ese estándar en
forma escalonada. Por ejemplo las primeras interfaces eran para Bus ISA, que por medio de
un software de configuración propietario, se definía el modo operativo de la NIC: Jumperless
o PnP.
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Figura 7: Pantalla de configuración de una placa PCI / PnP
configurar en forma directa los recursos (como IRQ o IOBase) del sistema que utilizará una
NIC PCI. Pero es posible establecer algunas configuraciones adicionales, como modo de la
interfaz: Full Dúplex o Half Dúplex; Tipo de medio; etc. (ver figura 7). Esta tecnología es la
más reciente, y promete simplificar las configuraciones de los recursos. Éstos son asignados
en forma automática durante el arranque de la PC. Pero lamentablemente la coexistencia con
hardware de tecnologías anteriores muchas veces complica la automatización. Para lograr
sortear los obstáculos e inconvenientes del sistema PnP, es necesario conocer esta tecnología
con mayor profundidad, por ello le dedicaremos la clase próxima.
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BOOT ROMS
Opcionalmente en las NICs se puede instalar un software especial de arranque del sistema
operativo, grabado en una ROM. Este software
permite cargar el sistema desde una imagen guarZócalo para
BOOT ROM
dada en un servidor, haciendo innecesario el uso
de un disco rígido local en la estación de trabajo.
Estas estaciones se las conoce como diskless station (estación sin disco).
Si bien hasta Windows 95 se puede arrancar de
este modo, no es recomendable hacerlo, debido al
uso excesivo que se hace de la red. En cambio es
óptimo para DOS.
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Esta alternativa "híbrida", estaba disponible en un momento de la tecnología en que una NIC
debía adaptarse a la situación real del mercado, donde coexistían dos tecnologías simultaneamente. Posteriormente surgieron las NICs PCI de tecnología únicamente PnP. No es posible
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CUESTIONARIO CAPITULO 5
1.- ¿Qué es una placa de red?
2.- ¿Qué es una placa de red combo? ¿Sirve una placa de red combo para enlazar un segmento 10 Base 2 con un segmento 10 Base T?
3.- ¿Qué factores hacen a la calidad de una placa de red?
4.- ¿Por qué cree usted que no existen placas de red ISA de 100 Megabits?
5.- ¿Necesita de recursos una placa de red PCI? ¿Por qué?
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