Tarjeta de red.

¿Qué es una tarjeta de red?

Las tarjetas de red (también denominadas adaptadores de red, tarjetas de interfaz de red o NIC) actúan como la interfaz entre un ordenador y el cable de red. La función de la tarjeta de red es la de preparar, enviar y controlar los datos en la red. 

Por lo general, una tarjeta de red posee dos luces indicadoras (LED):

• La luz verde corresponde a la alimentación eléctrica;
• La luz naranja (10 Mb/s) o roja (100 Mb/s) indica actividad en la red (envío o recepción de datos). Para preparar los datos que se deben enviar, la tarjeta de red utiliza un transceptor, que transforma a su vez los datos paralelos en datos en serie. Cada tarjeta posee una dirección única denominada dirección MAC, asignada por el fabricante de la tarjeta, lo que la diferencia de las demás tarjetas de red del mundo.

Las tarjetas de red presentan configuraciones que pueden modificarse. Algunas de estas son: los interruptores de hardware (IRQ) la dirección de E/S y la dirección de memoria (DMA).

Para asegurar la compatibilidad entre el ordenador y la red, la tarjeta debe poder adaptarse a la arquitectura del bus de datos del ordenador y debe poseer un tipo de conexión adecuado al cable. Cada tarjeta está diseñada para funcionar con un tipo de cable específico. Algunas tarjetas incluyen conectores de interfaz múltiples (que se pueden configurar con caballetes, conmutadores DIP o software). Los conectores utilizados con más frecuencia son los RJ-45. Nota: Algunas topologías de red patentadas que utilizan cables de par trenzado suelen recurrir a conectores RJ-11. En algunos casos, estas topologías se denominan "pre-10BaseT".

Por último, para asegurar la compatibilidad entre el ordenador y la red, la tarjeta debe ser compatible con la estructura interna del ordenador (arquitectura de bus de datos) y debe tener el tipo de conector adecuado para el cable que se está utilizando.

¿Cuál es el rol de una tarjeta de red?

Una tarjeta de red es la interfaz física entre el ordenador y el cable. Convierte los datos enviados por el ordenador a un formato que puede ser utilizado por el cable de red, transfiere los datos a otro ordenador y controla a su vez el flujo de datos entre el ordenador y el cable. También traduce los datos que ingresan por el cable a bytes para que el CPU del ordenador pueda leerlos. De esta manera, la tarjeta de red es una tarjeta de expansión que se inserta a su vez en la ranura de expansión.

Preparación de datos

Las rutas que toman los datos en un ordenador se denominan "buses". Muchas rutas simultáneas hacen que los datos se desplacen en paralelo y no en forma serial (uno después del otro).

• Los primeros buses transportaban 8 bits por vez.
• El ordenador IBM PC/AT introdujo el primer bus de 16 bits.
• Actualmente, la mayoría de los buses son de 32 bits. Sin embargo, los datos viajan en cables en series (sólo un canal) y se mueven en un solo sentido. El ordenador puede enviar O recibir datos, pero no puede efectuar ambas operaciones en forma simultánea. De esta manera, la tarjeta de red reestructura un grupo de datos que llega en paralelo y los convierte en una secuencia de datos en serie (1 bit).

Es por esta razón que se transforman las señales digitales en señales eléctricas u ópticas capaces de viajar por los cables de red. El dispositivo encargado de esta transformación se denomina transceptor.

El rol del identificador

• La tarjeta convierte datos e indica su dirección al resto de la red para que pueda distinguirse de las otras tarjetas de red.
• Direcciones MAC: definidas por el IEEE (Instituto de Ingenieros en Electricidad y Electrónica), que asigna intervalos de direcciones para cada fabricante de tarjetas de redes.
• Están inscriptas en los chips de las tarjetas; cada tarjeta posee una dirección MAC que le es propia y, por lo tanto, única en la red.

Otras funciones de las tarjetas de red

El ordenador y la tarjeta deben comunicarse entre sí para que puedan proceder al intercambio de información. De esta manera, el ordenador asigna parte de su memoria a las tarjetas que tienen DMA (Acceso directo a la memoria).

La interfaz de la tarjeta indica que otro ordenador está solicitando datos del ordenador. El bus del ordenador transfiere los datos de la memoria del ordenador a la tarjeta de red.

Si los datos se desplazan demasiado rápido como para que el adaptador proceda a su procesamiento, se colocan en la memoria del búfer de la tarjeta (RAM), donde se almacenan temporalmente mientras se siguen enviando y recibiendo los datos.

Envío y control de los datos

Antes de que la tarjeta de red que envía los datos los transmita, dialoga electrónicamente con la tarjeta de recepción con el objetivo de solucionar los siguientes temas:

• Tamaño máximo de los bloques que se enviarán
• Cantidad de datos a enviar antes de enviar la confirmación
• Intervalos entre transmisiones de datos parciales
• Período de espera antes de enviar la confirmación
• Cantidad de datos que cada tarjeta puede contener antes de verse desbordada
• Velocidad de la transmisión de datos Si una tarjeta más reciente y avanzada se comunica con una más lenta, se verán obligadas a compartir la misma velocidad de transmisión. Algunas tarjetas poseen circuitos que le permiten ajustarse a las velocidades de transmisión de cartas más lentas.

Existe entonces una aceptación y un ajuste de las configuraciones propias a cada una, antes de que se puedan enviar y recibir los datos.

Parámetros de configuración de la tarjeta

Las tarjetas de red presentan opciones de configuración: Entre ellas:

• Interrupción (IRQ): en la mayoría de los casos, las tarjetas de red utilizan las IRQ 3 y 5. Se recomienda utilizar la IRQ 5 (si está disponible); la mayoría de las tarjetas la utilizan de manera predeterminada.
• Dirección base de entrada/salida (E/S): cada dispositivo debe tener una dirección diferente para el puerto correspondiente.
• Dirección de memoria: designa la ubicación de la memoria RAM en el ordenador. La tarjeta de red utiliza esta ranura como búfer la información que entra y sale. Esta configuración puede denominarse Dirección de inicio de RAM. Por lo general, la dirección de la memoria de la tarjeta es D8000. En algunas tarjetas se suele omitir el último 0. Se debe tener cuidado de no elegir de no elegir una dirección que ya esté siendo utilizada por otro dispositivo. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que, en ocasiones, algunas tarjetas de red no poseen una dirección de memoria configurable porque no usan las direcciones de la memoria RAM del equipo.