A placa de rede

Julho 2015

O que é uma placa de rede?


A placa de rede (chamada Network Interface Card em inglês e notada NIC) constitui o interface entre o computador e o cabo da rede. A função de uma placa de rede é preparar, enviar e controlar os dados para a rede.


A placa de rede possui geralmente dois sinais luminosos (LEDs):

  • O LED verde corresponde à alimentação da placa;
  • O LED cor de laranja (10 Mb/s) ou vermelho (100 Mb/s) indica uma actividade da rede (envio ou recepção de dados).

Para preparar os dados a enviar, a placa de rede utiliza um transceiver que transforma os dados paralelos em dados série. Cada placa dispõe de um endereço único, chamado dirige MAC, atribuído pelo construtor da placa, que lhe permite ser identificada de maneira única no mundo entre todas as outras placa de rede.

As placa de rede dispõem de parâmetros que é possível configurar. Entre eles figuram a interrupção material (IRQ), o endereço básico da porta E/S e o endereço básico da memória (DMA).

Para garantir a compatibilidade entre o computador e a rede, a placa deve ser adaptada à arquitetura do canal de dados do computador e ter o tipo de conectivo adequado aos cabos. Cada placa é concebida para se adaptar a um certo tipo de cabo. Certas placas compreendem vários conectivos de interfaces (cujos parâmetros devem ser definidos ou com jumpers, ou com DIP, ou ainda com um software). O conectivos mais usados são os conectivos RJ-45.

NB: Certas topologia de rede proprietárias que utilizam o cabos entrançados recorrem ao conectivo RJ-11. Estas topologias podem ser designadas "pré10BaseT".

Por último, para garantir esta compatibilidade entre o computador e a rede, a placa deve ser compatível com a estrutura interna do computador (arquitetura do canal de dados) e ter um conector adaptado à natureza dos cabos.

Qual é o papel da placa de rede?


Uma placa de rede serve de interface físico entre o computador e o cabo. Prepara, para o cabo de rede, os dados emitidos pelo computador, transfere-os para um outro computador e controla o fluxo de dados entre o computador e o cabo. Traduz também os dados que vêm do cabo e tradu-los em bytes para que a Unidade Central do computador os compreenda. Assim uma placa de é uma placa de extensão que se insere num conectivo de extensões (slot).

A preparação dos dados


Os dados deslocam-se no computador seguindo caminhos chamados "bus". Vários caminhos lado a ldo fazem com que os dados se desloquem em paralelo e não em série (uns a seguir aos outros).

  • Os primeiros canals funcionavam a 8 bits (8 bits de dados transportadas ao mesmo tempo)
  • O computador PC/AT de IBM introduz os primeiros canais 16 bits
  • Hoje, a maior parte dos canals funciona a 32 bits

Contudo, num cabo os dados circulam em série (um só fluxo de bits), deslocando-se num só um sentido. O computador pode enviar OU receber informações mas não pode efetuar as duas acções simultaneamente. Assim, a placa de rede reestrutura um grupo de dados que chegam em paralelo em dados que circulam em série (1 bit).

Para isto, os sinais numéricos são transformados em sinais elétricos ou ópticos capazes de viajar nos cabos da rede. O dispositivo encarregado desta tradução é o Transceiver.

O papel de identificador

  • A placa traduz os dados e indica o seu endereço ao resto da rede para poder ser distinguida das outras placas da rede.
  • Endereços MAC: definidos pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer) que atribui praias de endereços a cada fabricante de placas de rede.
  • São gravadas nos chips das placas: procedimento chamado "Gravura do endereço na placa". Por conseguinte, cada placa tem um endereço MAC ÚNICO na rede.

As outras funções da placa de rede


O computador e a placa devem comunicar para que os dados possam passar de um para o outro. O computador afeta assim uma parte da sua memória às placas munidas de um Acesso Direto à Memória (DMA : Direct Access Memory).

A placa indica que outro computador pede dados ao computador que a contém.
O canal do computador transfere os dados da memória do computador para a placa de rede.

Se os dados circularem mais rapidamente do que a capacidade da placa para os tratar, são colocadas na memória tampão atribuída à placa (RAM) na qual são armazenadas temporariamente durante a emissão e a recepção dos dados.

Envio e controlo dos dados


Antes de a placa emissora enviar os dados, dialoga via eletrônica com a placa receptora para definirem os seguintes pontos :

  • Dimensão máxima dos grupos de dados a enviar
  • Volume de dados a enviar antes de confirmação
  • Intervalos de tempos entre as transmissões parciais de dados
  • Prazo de espera antes de envio da confirmação
  • Quantidade que cada placa pode conter antes de profusão
  • Velocidade de transmissão dos dados

Se uma placa mais recente, e por isso mais sofisticada, comunica com uma placa mais lenta, elas devem encontrar uma velocidade de transmissão comum. Certas placas têm circuitos que lhes permitem adaptar-se ao débito de uma placa mais lenta.

Há então uma aceitação e um ajustamento dos parâmetros próprios a cada uma das duas placa antes da emissão e recepção dos dados.

Parâmetros de configuração do carta


As placas de rede estão munidas de opções de configuração. Designadamente :

  • Interrupção (IRQ): Na maioria dos casos, são os IRQ 3 e 5 que são atribuídos às placas de rede. O IRQ 5 é mesmo aconselhado (se estiver disponível!) e a maior parte das placas utiliza-o como parâmetro por defeito.
  • Endereço básico da porta de entrada/saída (E/S): Cada periférico deve utilizar um endereço de base diferente para a porta correspondente.
  • Endereço básico da memória: Designa um lugar da memória viva (RAM) do computador. A placa utiliza este lugar como tampão para os dados que entram e que saem. Este parâmetro é às vezes chamado "endereço de início" (RAM Start Address). Em geral, o endereço básico da memória para uma placa de rede é D8000. O último 0 é às vezes suprimido para certas placas de rede. É essencial ter o cuidado de não selecionar um endereço básico já utilizado por outro periférico. É de notar, contudo, que certas placas de rede não têm ajustamento para o endereço básico da memória porque não utilizam os endereços RAM da máquina.


Observação: é possível configurar a placa com um software. Os parâmetros devem corresponder com a disposição dos jumpers ou dos comutadores DIP (Dual Inline Package) situados na placa de rede. Os ajustamentos são fornecidos com a documentação da placa. Muitas placas recentes são PnP (Plug and Play). Isto dispensa a configuração da placa à mão mas pode às vezes ser incomodo (aparecimento de conflitos). Neste caso, é agradável poder desativar a opção PnP e configurar a placa "à mão".
Para uma leitura offline, é possível baixar gratuitamente este artigo no formato PDF:
A-placa-de-rede .pdf

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