Instalación y configuración de tarjetas Ethernet bajo el sistema operativo Linux

El sistema operativo Linux es favorecido por más y más personas con su apertura única, estabilidad y alta eficiencia. A medida que los gigantes de la industria de TI anuncian su soporte para Linux, Linux está expandiendo rápidamente su mercado de aplicaciones, especialmente el mercado de servidores. En el estándar, Linux es compatible con POSIX 1003.1, pero tiene una estructura de kernel más razonable que el sistema UNIX que vive. Debido a su apertura, se han implementado varios protocolos de red ampliamente utilizados en este sistema. El sistema Linux que se usa en la actualidad generalmente se refiere a una distribución que consiste en un kernel de Linux, un shell (SHELL) y un software de aplicación periférico. La distribución de Linux es el resultado de la vinculación efectiva de los núcleos, shells, herramientas de instalación y software de aplicación de Linux a diferentes compañías u organizaciones. Por lo tanto, hay muchos tipos diferentes de ventajas y desventajas. Pero en general, estas distribuciones admiten la mayor cantidad posible de NIC. Este artículo solo trata la selección, instalación y configuración de las NIC bajo la versión de lanzamiento específica de RedHat. Espero que se puedan usar los mismos problemas para otras distribuciones como referencia.

Al igual que UNIX, las tarjetas de red compatibles con Linux son principalmente tarjetas Ethernet. Las tarjetas Ethernet como 3COM, ACCTON, AT &T, IBM, CRYSTAL, D-LINK, etc., siempre que la instalación y configuración sean correctas, pueden obtener el efecto que espera.

Primero, el principio de funcionamiento de la tarjeta de red de Linux

Para explicar este problema con mayor claridad, es posible que desee analizar brevemente cómo Linux hace que la tarjeta de red funcione. En general, el kernel de Linux ha implementado la capa de red y la capa superior del modelo de referencia OSI. La implementación de la capa de red se basa en el funcionamiento eficiente de la capa de enlace de datos. El controlador de la tarjeta de red es la interfaz entre la capa de enlace de datos y la capa física. Los datos se envían al puerto físico llamando a la rutina de envío del controlador, y se llama a la rutina de recepción del controlador para recibir datos del puerto físico.

1. Controlador NIC

En pocas palabras, para usar la NIC en su mano, lo único que debe hacer es obtener el controlador para esta NIC. El controlador proporciona una interfaz para el núcleo del sistema operativo y una interfaz para la capa física.

Las interfaces del sistema operativo del controlador son rutinas para descubrir tarjetas de red, detectar parámetros de tarjeta de red y enviar y recibir datos. Cuando el controlador comienza a operar, el sistema operativo primero llama a la rutina de detección para descubrir la tarjeta de red instalada en el sistema. Si la tarjeta de red es compatible con plug and play, entonces la rutina de detección debería poder detectar automáticamente los diversos parámetros de la tarjeta de red, de lo contrario, debe configurar los parámetros de la tarjeta de red para que el controlador los use antes de que el controlador funcione. Cuando el núcleo desea enviar datos, llama a la rutina de envío del controlador. La rutina de envío escribe los datos en el espacio correcto y luego activa el proceso de envío físico.

La interfaz orientada al controlador para la capa física es una rutina de manejo de interrupciones. Cuando la tarjeta de red recibe los datos, el proceso de envío finaliza o se encuentra un error, la tarjeta de red genera una interrupción, y luego el núcleo llama a la rutina de procesamiento de la interrupción. La rutina de procesamiento de interrupciones determina la causa de la interrupción y procesa la respuesta. Por ejemplo, cuando la tarjeta de red recibe datos y se produce una interrupción, la rutina de procesamiento de interrupciones llama a la rutina de recepción para recibir.

2. Parámetros operativos del controlador

Los parámetros operativos del controlador varían según la naturaleza de la tarjeta de red, incluido el número de puerto de E /S, el número de interrupción, el canal DMA, el área de memoria compartida, etc. Los números de puerto de entrada y salida también se conocen como direcciones base de entrada y salida y se utilizan cuando la tarjeta de red funciona en modo de entrada /salida de puerto. El modo de entrada y salida del puerto requiere la intervención total de la CPU, pero requiere menos hardware y espacio de almacenamiento. La CPU intercambia datos con la tarjeta de red a través del espacio especificado por el número de puerto. El número de interrupción es el número de interrupción de la tarjeta de red, siempre que no entre en conflicto con otros dispositivos. Cuando la NIC utiliza el método DMA, utiliza el canal DMA para transferir datos en masa sin la intervención de la CPU.

Para una tarjeta de red específica, si la tarjeta de red admite la detección automática completa, entonces no se especifica un parámetro, y la rutina de detección del conductor establecerá automáticamente los parámetros requeridos. En general, necesita configurar manualmente una parte de estos parámetros. Si su tarjeta de red utiliza el modo de entrada y salida de puerto, debe configurar el número de puerto y el número de interrupción. Si su tarjeta de red utiliza el modo DMA, debe configurar el canal DMA y el número de interrupción. Si su tarjeta de red utiliza el modo de memoria compartida, entonces debe configurar el rango de direcciones del área de memoria compartida.

3. Cómo usar el controlador

Con el controlador de la tarjeta de red, puede elegir agregar el controlador al kernel de Linux o procesar el controlador en un módulo separado. Una ventaja fascinante de los sistemas Linux es la capacidad de personalizar el núcleo del sistema. Agregar funciones que deben llamarse con frecuencia al núcleo del sistema puede mejorar considerablemente la eficiencia del sistema. En este caso, cuando se inicia el sistema, el núcleo del sistema carga automáticamente el controlador de la tarjeta de red. Los parámetros del controlador se pueden especificar a través de los parámetros del comando LILO. El controlador reside permanentemente en el núcleo después de que se inicia el sistema y no se puede descargar de la forma habitual. En cuanto al núcleo del sistema personalizado, se obtiene por recompilación; cómo compilar el núcleo se describirá más adelante.

Si compila el controlador en un módulo cargable, puede usar los comandos provistos por el sistema para cargarlo en cualquier momento después de que se inicie el sistema. La ventaja de cargar en cualquier momento es reducir la sobrecarga de memoria y facilitar la administración, pero al mismo tiempo sacrifica la eficiencia de una pequeña transmisión de red. Los parámetros del controlador se ingresan directamente en la línea de comando o se especifican a través de un archivo de configuración.

En segundo lugar, la preparación de la tarjeta de red antes de la instalación

Antes de instalar la tarjeta de red, asegúrese de verificar si se cumplen las siguientes condiciones:

1. Aspectos del hardware

● Tarjeta Ethernet

● El cable y el conector de red, como 10base-T, generalmente son un par trenzado de 8 núcleos con interfaz RJ-45

2.Software

● Sistema operativo Linux

● Controlador NIC (código de destino o código fuente)

● * Programa de configuración de NIC

● * herramientas de desarrollo de software como el kit de herramientas GNU (incluido el compilador gcc, make, etc.)

3. Información de configuración del sistema

● Dirección de puerto disponible

● Número de interrupción disponible

Marcado con un asterisco es una condición necesaria, y un asterisco es una condición que se requiere según la situación. Los detalles se explican a continuación.

III. Instalación y configuración de la NIC

Paso 1: configure los parámetros de trabajo de la tarjeta Ethernet

Configure la NIC para configurar los parámetros de trabajo de la NIC, como la dirección del puerto y el número de interrupción. Espera Los parámetros predeterminados de la tarjeta de red generalmente se almacenan en la EEPROM dentro de la tarjeta de red, que se configura antes de que la tarjeta de red se envíe de fábrica. Los parámetros predeterminados son factibles en la mayoría de los casos, pero si estos parámetros entran en conflicto con su sistema y la tarjeta de red no es compatible con la configuración dinámica del software, entonces debe usar el programa de configuración de la tarjeta de red. No todas las NIC pasan por este paso porque algunas NIC admiten los parámetros operativos de la NIC a través del software del controlador y sus parámetros de entrada. Esto se puede determinar consultando el manual de instrucciones de la NIC.

El procedimiento de configuración de la tarjeta de red es diferente del controlador. El programa de configuración solo se utiliza para modificar la configuración en la EEPROM de la NIC. El programa NIC puede ejecutarse bajo otros sistemas operativos, como WINDOWS95 /98, OS /2, DOS, etc. Si no es una plataforma Linux, primero debe instalar la tarjeta de red en el sistema adecuado para el programa de configuración y configurar los parámetros de la tarjeta de red de acuerdo con la descripción del programa de configuración. Luego instale la NIC bajo Linux.

Paso 2: instale el sistema Linux

Si no está instalando el sistema Linux para instalar la tarjeta Ethernet, primero puede intentar instalar la tarjeta de red mientras instala Linux. El requisito previo para este éxito es que su distribución de Linux contenga controladores para las NIC que se instalarán.

Ejecute el instalador de Linux y siga las instrucciones. No se olvide de instalar la parte central de la red. Cuando accede a la configuración de LAN, el instalador enumera todos los tipos de tarjetas de red que admite. Vea si su tarjeta de red está en la lista. Con la actualización continua de las distribuciones de Linux, RedHat 6.0 ha cubierto los tipos comunes de tarjetas de red. Si tiene la suerte de contar con su tarjeta de red, muchos de los pasos que se explican a continuación se pueden ignorar y el instalador completará automáticamente la instalación y el controlador de la tarjeta de red. Pero si no encuentra el tipo de NIC que funciona para usted, no se preocupe, continúe con el siguiente paso.

Paso 3: instale manualmente la tarjeta de red

La instalación de la tarjeta de red es el controlador para instalar la tarjeta de red. La NIC debe tener un controlador para trabajar, y cuanto más maduro sea el controlador, mejor. Los controladores suelen ser proporcionados por el fabricante o proveedor de la tarjeta de red. Dado que Linux es un nuevo sistema operativo que se inició en breve, los fabricantes de NIC no proporcionan necesariamente controladores para entornos Linux. En este momento, tiene que encontrar una forma de otras fuentes, como Internet para proporcionar un controlador de hardware para encontrar un sitio web, también puede publicar un mensaje de ayuda en el grupo de noticias. En resumen, el siguiente paso es obtener el controlador para la NIC.

Hay dos tipos de controladores NIC. Uno es el código binario que se puede usar directamente y el otro es el código fuente del controlador. El código binario es generalmente un módulo cargable precompilado. El código fuente puede compilarse en un módulo cargable o compilarse en una parte del núcleo del sistema. La forma de compilar el código fuente en un módulo cargable está fuera del alcance de este artículo. Puede consultar el manual del controlador para obtener más información.

1. Uso de módulos cargables

El sistema proporciona un conjunto de comandos para cargar módulos de controladores en la memoria para su ejecución. Estos comandos incluyen modprobe, insmod, ismod, rmmod. Modprobe es similar al comando insmod, pero de una manera diferente.

El comando modprobe usa el archivo de configuración /erc/config.modules para cargar módulos ejecutables. Para cargar el controlador de la tarjeta Ethernet con el comando modprobe, puede agregarlo al archivo config.modules:

alias eth0 drivermodule (drivermodule es el nombre del módulo del controlador)

Esta línea de información de configuración pone el éter El nombre del dispositivo de la NIC está asociado con el módulo del controlador. El comando modprobe carga automáticamente el módulo denominado drivermodule.o almacenado en el directorio /lib /library /xxxx /net basado en esta información. Por lo tanto, para que el comando modprobe encuentre el módulo del controlador, el módulo debe ubicarse en el directorio /lib /library /xxxx /net.

Entonces, ¿cómo especifica los parámetros del controlador? O use el archivo conf.modules. El método es agregar la siguiente información después de la información de configuración anterior:

opciones drivermodule parml = valuel, parm2 = value2, ...

donde parm1 es el nombre del parámetro aceptable para el controlador, y valuel es El valor del parámetro, y así sucesivamente.

Por ejemplo, opciones cs89x0 io = 0x200 irq = 0xA media = aui

● El comando insmod carga el módulo del controlador directamente en la memoria a través de los argumentos de la línea de comandos y puede especificar los parámetros del controlador en el comando. Por ejemplo:

insmod drivermodule.o parml = valuel, parm2 = value2, ...

Los parámetros del controlador se pueden usar en los dos comandos anteriores según la tarjeta de red específica y su controlador. Lea atentamente las instrucciones para la tarjeta de red y el controlador. Algunos controladores de NIC pueden usar estos parámetros para anular los parámetros almacenados en la EEPROM de la NIC en sí. Algunos deben usar los parámetros en la EEPROM. Algunos porque el controlador no detecta automáticamente los parámetros utilizados por la tarjeta de red, por lo que los parámetros en la EEPROM utilizada por la tarjeta de red deben pasarse al controlador.