کارت شبکه (NIC یا آداپتور شبکه) یک جزء سخت افزاری مهم است که برای ارائه اتصالات شبکه برای دستگاه هایی مانند رایانه، سرور و غیره استفاده می شود. با کاربردهای گسترده آن، انواع مختلفی از کارت شبکه مانند کارت PCIe و ... کارت شبکه سرور در این پست، کاوش کاملی در مورد این قطعه سخت افزاری از کارت رابط شبکه تا عملکرد، اجزا و انواع آن خواهیم داشت.
کارت شبکه چیست؟
کارت رابط شبکه، همچنین به عنوان NIC یا کنترلر رابط شبکه شناخته می شود، معمولاً یک برد مدار است که برای اتصال به شبکه روی رایانه نصب می شود. این به عنوان یک جزء ضروری برای اتصال شبکه ای کامپیوترها کار می کند. در حال حاضر، کارتهای NIC که به عنوان سبک داخلی طراحی شده‌اند، معمولاً در اکثر رایانه‌ها و برخی از رک شبکه یافت می‌شوند. علاوه بر این، کارت های شبکه مانند کارت شبکه سرور نیز می توانند در اسلات های توسعه دستگاه ها قرار داده شوند.
کارکرد کارت شبکه چیست؟
تعریف NIC بسیار ساده است، اما کارت شبکه چه کاری انجام می دهد و عملکرد NIC چیست؟ یک کارت NIC که به عنوان یک رابط در لایه TCP/IP کار می کند، می تواند سیگنال ها را در لایه فیزیکی ارسال کند و بسته های داده را در لایه شبکه تحویل دهد. مهم نیست که کنترلر رابط شبکه در چه لایه ای قرار دارد، به عنوان یک واسطه بین یک کامپیوتر/سرور و یک شبکه داده عمل می کند. هنگامی که کاربر یک صفحه وب را درخواست می کند، کارت LAN داده ها را از دستگاه کاربر دریافت می کند و آنها را به سرور در اینترنت می فرستد، سپس داده های مورد نیاز را از اینترنت دریافت می کند تا برای کاربران نمایش داده شود.
اجزای کارت شبکه
به طور معمول، یک آداپتور شبکه عمدتاً از یک کنترلر، سوکت ROM بوت، یک یا چند پورت NIC، یک رابط اتصال مادربرد، نشانگرهای LED، یک براکت پروفایل و برخی قطعات الکترونیکی دیگر تشکیل شده است. هر جزء از کارت LAN عملکرد منحصر به فرد خود را دارد:
کنترلر: کنترلر مانند یک مینی CPU است که داده های دریافتی را پردازش می کند. به عنوان بخش اصلی یک آداپتور شبکه، کنترل کننده مستقیماً عملکرد آداپتور شبکه را تعیین می کند.
سوکت رام بوت: این سوکت روی کارت قابلیت بوت رام را فعال می کند. رام بوت به ایستگاه های کاری بدون دیسک اجازه می دهد تا به شبکه متصل شوند و امنیت را افزایش داده و هزینه سخت افزار را کاهش دهد.
پورت NIC برای کابل/فرستنده گیرنده: معمولاً این پورت مستقیماً با یک کابل اترنت یا فرستنده گیرنده متصل می شود که می تواند سیگنال های الکترونیکی را که روی کابل شبکه یا کابل فیبر قرار می گیرد تولید و دریافت کند.
رابط bus: این رابط در کنار برد مدار قرار دارد که برای اتصال بین NIC و کامپیوتر یا سرور از طریق وصل شدن به شکاف توسعه آنها عمل می کند.
نشانگرهای LED: از نشانگرها برای کمک به کاربران برای شناسایی وضعیت کارکرد کارت شبکه استفاده می شود که آیا شبکه متصل است و داده ها منتقل می شود.
براکت پروفیل: دو نوع براکت پروفیل در بازار وجود دارد. یکی براکت تمام قد با طول 12 سانتی متر و دیگری براکت کم ارتفاع با طول 8 سانتی متر نام دارد. این براکت می تواند به کاربران کمک کند NIC را در شکاف توسعه رایانه یا سرور تعمیر کنند.
انواع کارت شبکه
کارتهای رابط شبکه را می توان بر اساس ویژگی های مختلف مانند رابط میزبان ، سرعت انتقال و قسمت های برنامه به انواع مختلفی طبقه بندی کرد. قسمت زیر جزئیات را ارائه می دهد.
طبقه بندی های مبتنی بر اتصال شبکه
بر اساس نحوه دسترسی به کارت شبکه به شبکه ، NIC WIRED و NIC بی سیم وجود دارد. همانطور که از این نام نشان داده شده است ، یک NIC سیمی معمولاً مجبور است یک گره را به شبکه با کابل مانند کابل اترنت و کابل فیبر نوری وصل کند. کارت NIC بی سیم اغلب با یک آنتن کوچک همراه است که از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط با نقطه دسترسی استفاده می کند تا در یک شبکه بی سیم شرکت کند.
طبقه بندی های مبتنی بر رابط های Bus
کارت شبکه ISA (معماری استاندارد صنعت): ISA Bus در سال 1981 توسعه یافت که یک معماری استاندارد اتوبوس برای سازمانهای IBM بود. با توجه به سرعت کم کارت 9Mbps ، رابط ISA Bus اکنون دیگر یک نوع شناخته شده نیست و پیدا کردن آن در فروشگاه های امروز دشوار است.
کارت شبکه PCI (اتصال مؤلفه محیطی): اتوبوس PCI در سال 1990 برای جایگزینی استاندارد ISA قبلی توسعه یافت. دارای عرض ثابت 32 بیت (داده های انتقال 133MB/S) و 64 بیت (داده های انتقال 266MB/S) است. این نوع کارت NIC برای اولین بار در سرورها مورد استفاده قرار گرفت و بعداً به تدریج در رایانه های شخصی اعمال شد. امروزه ، بیشتر رایانه های شخصی کارت های انبساطی ندارند ، بلکه دستگاه هایی هستند که در مادربرد ادغام می شوند. در نتیجه ، کارت شبکه PCI با سایر رابط های bus مانند PCI-X یا کارت شبکه USB بی سیم جایگزین شده است.
کارت شبکه PCI-X (مؤلفه محیطی Exponnect Extended): PCI-X یک فناوری پیشرفته اتوبوس PCI است. در 64 بیت فعالیت می کند و تا 1064 مگابایت در ثانیه قادر است. در بسیاری از موارد ، PCI-X با کارتهای PCI NIC سازگار است.
کارت شبکه PCIE (مؤلفه محیطی Interconnect Express): PCIE آخرین استاندارد است و اکنون در مادربردهای رایانه و سرور محبوب است. کارت PCIE NIC در حال حاضر در پنج نسخه موجود است و هر نسخه از پنج نوع خط با سرعت های مختلف پشتیبانی می کند. درباره کارت شبکه PCIE بیشتر بدانید ، پست را بخوانید: کارت PCIE چیست؟ هر آنچه را که باید در مورد کارت PCI Express بدانید.
کارت رابط شبکه USB (Universal Serial Bus): گذرگاه USB یک استاندارد Bus خارجی است. دارای سه نسخه با نرخ داده های مختلف است و می تواند با دستگاه های مختلف کار کند. علاوه بر این، کارت شبکه بی سیم نیز نوعی کارت NIC است که برای اتصال وای فای طراحی شده است.
طبقه بندی بر اساس نوع بندر
با توجه به کابل های مختلف متصل، چهار نوع پورت NIC در بازار یافت می شود. پورت RJ-45 برای اتصال با کابل جفت تابیده (مانند Cat5 و Cat6)، پورت AUI برای کابل کواکسیال ضخیم (مانند کابل گیرنده AUI)، پورت BNC برای کابل کواکسیال نازک (مانند کابل BNC) و پورت نوری برای فرستنده گیرنده استفاده می شود. (مانند فرستنده گیرنده 10G/25G).
طبقه بندی بر اساس سرعت انتقال
بر اساس سرعت های مختلف، کارت های شبکه 10 مگابیت بر ثانیه، 100 مگابیت در ثانیه، 10/100 مگابیت بر ثانیه، کارت های تطبیقی 1000 مگابیت بر ثانیه، 10 گیگابیت، 25 گیگ یا حتی با سرعت بالاتر در بازار وجود دارد. کارت های NIC تطبیقی 10 مگابیت بر ثانیه، 100 مگابیت در ثانیه و 10/100 مگابیت در ثانیه برای شبکه های کوچک LAN، مصارف خانگی یا دفاتر روزمره مناسب هستند. NIC 1000Mbps پهنای باند بالاتری را در شبکه گیگابیتی فراهم می کند. در مورد کارت های NIC 10Gb/25Gb یا حتی کارت های NIC با سرعت بالاتر، شرکت های بزرگ یا مراکز داده از آنها استقبال می کنند. برای دانستن بیشتر در مورد 25G NIC، می توانید این پست را بخوانید: 25G NIC - مسیر بسیار موثر به سوی شبکه 100G.
طبقه بندی بر اساس زمینه های کاربردی
کارت NIC کامپیوتر: امروزه اکثر کامپیوترهای جدید دارای NIC درون مادربرد هستند، بنابراین نیازی به کارت LAN جداگانه نیست. معمولاً با سرعت 10/100 مگابیت در ثانیه و 1 گیگابیت در ثانیه ارائه می شود و به یک رایانه اجازه می دهد تا با رایانه های شخصی یا شبکه های دیگر ارتباط برقرار کند.
کارت شبکه سرور: وظیفه اصلی کارت شبکه سرور مدیریت و مدیریت ترافیک شبکه است. در مقایسه با آداپتورهای معمولی شبکه رایانه شخصی، آداپتورهای سرور معمولاً به سرعت انتقال داده سریعتر مانند 10G، 25G، 40G و حتی 100G نیاز دارند. به علاوه، آداپتورهای سرور دارای نرخ اشغال CPU پایینی هستند، زیرا دارای یک کنترلر شبکه ویژه است که می تواند بسیاری از وظایف را از CPU انجام دهد. برای پاسخگویی به نیازهای مختلف سرعت کاربران از آداپتورهای سرور، FS آداپتورهای 10G PCIe و کارتهای NIC 25G/40G را منتشر کرده است. این آداپتورهای PCIe که با کنترلر اینتل ساخته شده اند، از پردازنده های چند هسته ای و بهینه سازی برای مجازی سازی سرور و شبکه پشتیبانی می کنند.
نتیجه
عملکرد کارت NIC مستقیماً بر نرخ انتقال داده در کل شبکه تأثیر می گذارد. چه به دنبال آداپتورهای شبکه برای مصارف خانگی باشید یا یک کارت شبکه سرور برای SMB یا مراکز داده، قبل از خرید کارت رابط شبکه باید بدانید که کارت رابط شبکه، جزء و عملکرد NIC و همچنین انواع NIC چیست. . برای آشنایی بیشتر با نحوه خرید کارت شبکه، می توانید این پست را بخوانید: چگونه کارت شبکه انتخاب کنیم؟.
