Co to jest sterownik interfejsu?
Sterownik interfejsu to mały program komputerowy lub zestaw programów, który działa jako łącznik między oprogramowaniem komputerowym a sprzętem karty interfejsu sieciowego (NIC). Twórcy i programiści kart sieciowych używają specjalnego interfejsu programowania aplikacji (API) znanego jako specyfikacja interfejsu sterownika sieciowego (NDIS). Ustanawia wszystkie zasady niezbędne do interakcji programu komputerowego, takiego jak system operacyjny, z kartą sieciową. W NDIS opisano kilka rodzajów sterowników interfejsów, ale w gruncie rzeczy głównym zadaniem NDIS jest uzyskanie kilku warstw modelu modelu otwartych połączeń systemowych (OSI) do współpracy.
Model OSI składa się z siedmiu warstw, z których niektóre mają wiele podwarstw. Pierwsza warstwa to warstwa fizyczna, która zajmuje się fizycznymi specyfikacjami karty sieciowej, takimi jak klucz uniwersalnej magistrali szeregowej (USB), karta Ethernet, karta adaptera bezprzewodowego i tak dalej. Druga i trzecia warstwa modelu OSI to miejsce, w którym dzieje się cała magia NDIS. Druga warstwa jest warstwą łącza danych i składa się z dwóch podwarstw, górnej nazywanej logiczną kontrolą łącza (LLC), a dolnej nazywanej kontrolą dostępu do mediów (MAC). Sterownik urządzenia obsługuje pod-warstwę MAC, podczas gdy sterownik interfejsu obsługuje pod-warstwę LLC, zapewniając interfejs między nią a trzecią warstwą modelu OSI, warstwą sieciową.
Działając jako pośrednik, NDIS zasadniczo podsumowuje wszystkie mylące zawiłości sprzętu NIC i zapewnia zestaw funkcji do jego interakcji z protokołami sieciowymi niezbędnymi do komunikacji. Programista musi po prostu przestrzegać zasad określonych w NDIS, aby stworzyć rzeczywiste sterowniki interfejsu. Na niższym poziomie sprzętowym sterowniki te są znane jako sterowniki miniportu, podczas gdy sterowniki wyższego poziomu są pisane przy użyciu NDIS API do obsługi podstawowych protokołów sieciowych, takich jak protokół internetowy (IP), zabezpieczenia protokołu internetowego (IPsec), protokół wiadomości kontroli Internetu (ICMP) i wymiany pakietów internetowych (IPX), między innymi.
Kiedy komunikacja sieciowa odbywa się za pośrednictwem karty sieciowej, bity danych są najpierw odbierane przez urządzenie fizyczne, a następnie, poprzez architekturę modelu OSI, dane są przenoszone ze sprzętu na różne warstwy modelu OSI, aż zostaną przedstawione w formacie bardziej łatwo zrozumiałe dla użytkownika. Zatem każda warstwa modelu świadczy usługi dla swoich sąsiadów. Dane opuszczają pierwszą warstwę, warstwę fizyczną i trafiają do MAC dolnej pod-warstwy w drugiej warstwie, gdzie sterownik urządzenia przekazuje ją do LLC. Następnie sterowniki protokołu LLC przenoszą go do warstwy sieci.
Innym rodzajem sterownika interfejsu jest sterownik pośredni, który działa jak obudowa, zawierający interfejsy zarówno dla sterowników miniportu, jak i sterowników protokołu sieciowego. Te pośrednie sterowniki mogą być następnie połączone razem i zapewniają sterownikowi interfejsu możliwość kontrolowania ruchu odbieranego przez kartę sieciową. Pośrednie sterowniki są przydatne do różnych potrzeb, takich jak filtrowanie danych, równoważenie obciążenia, monitorowanie ruchu w sieci i zbieranie informacji statystycznych. Działają również dobrze jako tłumacz między starszymi sterownikami transportu a sterownikiem miniportu, który rozmawia z formatem medialnym, którego starszy sterownik nie może zrozumieć.
NDIS został pierwotnie opracowany przez Microsoft®, współpracując z 3Com®, więc wielu producentów sprzętu pisze swoje sterowniki, aby najpierw obsługiwać systemy operacyjne Microsoft®. W rezultacie NDIS ogranicza się do architektury sprzętowej opartej na rodzinie procesorów 32- lub 64-bitowych z rodziny Intel® 80386. Ruch wolnego oprogramowania opracował także program o nazwie NDISWrapper, który jest w stanie ładować sterowniki interfejsu pierwotnie opracowane dla Microsoft® Windows® do użytku z bezpłatnymi systemami operacyjnymi podobnymi do Unixa, takimi jak Linux®. Użytkownicy darmowych pochodnych Berkley Software Distribution (BSD), takich jak FreeBSD® i NetBSD®, również zauważyli możliwość korzystania ze sterowników interfejsu systemu Windows® dzięki oprogramowaniu opracowanemu w ramach projektu zwanego Project Evil. Ograniczenia sprzętowe NDIS x86 doprowadziły do kolejnego projektu opracowanego przez Apple i Novell®, zwanego otwartym interfejsem danych (ODI), który zapewniał te same zasady i funkcjonalność co NDIS, ale skupiał się na Apple® Macintosh &; oraz systemy Novell NetWare®.