کارت رابط شبکه (NIC)، همچنین به عنوان کارت آداپتور شبکه و کنترلر رابط شبکه شناخته می شود، یک جزء سخت افزاری است که به دستگاه هایی مانند رایانه ها یا سرورها اجازه می دهد با شبکه های رایانه ای ارتباط برقرار کنند. کارت رابط شبکه به طور کلی مانند یک برد مدار یا تراشه به نظر می رسد.اوایل کارت NIC به شکل کارت توسعه وارد گذرگاه کامپیوتر می شد. بعداً، با قیمت پایین تر و استفاده گسترده از اترنت، اکثر رایانه های جدید یک رابط شبکه را از قبل روی مادربرد یکپارچه کردند. دیگر نیازی به کارت NIC فردی نخواهد داشت مگر اینکه چندین رابط یا انواع دیگر شبکه ها مورد نیاز باشد.هدف NIC این است که کامپیوتر شما را با یک شبکه LAN (شبکه محلی) از طریق کابل یا بی سیم متصل کنید. دسترسی به لایه فیزیکی برای ارتباط با لایه پیوند داده (اترنت یا وای فای) را فراهم می کند تا رایانه ها بتوانند در همان شبکه LAN ارتباط برقرار کنند یا حتی از طریق پروتکل اینترنت (IP) از طریق شبکه های مقیاس بزرگ ارتباط برقرار کنند.
عملکرد کارت رابط شبکه چیست؟
تعداد تراشههای کارت رابط شبکه به دلیل افزایش یکپارچهسازی در حال کاهش است. اگرچه انواع مختلفی از کارت های شبکه تولید شده توسط سازندگان مختلف وجود دارد، اما عملکرد آنها مشابه است. کارکرد کارت رابط شبکه چیست؟ چگونه کار می کند؟
۱-کپسوله سازی داده ها
در فرآیند کپسولهسازی، دادهها را میتوان به صورت یک بسته مشاهده کرد، سرصفحه فریم و انتهای فریم بستهبندی هستند. کارت رابط شبکه، داده های رایانه را به صورت فریم با افزودن سرصفحه فریم و انتهای فریم کپسوله می کند، سپس داده ها را از طریق رسانه انتقال شبکه به شبکه ها ارسال می کند. برای شبکه های سیمی، رسانه عمومی انتقال کابل مسی یا فیبر نوری است، در حالی که امواج الکترومغناطیسی برای WLAN بی سیم می باشد.
۲-بسته بندی داده ها
هنگام دریافت فریم های داده ارسال شده از سایر دستگاه های شبکه، کارت رابط شبکه آن فریم های داده را با حذف سرصفحه فریم و انتهای فریم مجدداً در داده ها گروه بندی می کند، سپس داده ها را به رایانه منتقل می کند.
۳-مدیریت لینک
اگر کارت رابط شبکه یک فریم داده خطا دریافت کند، فریم خطا را به طور مستقل حذف می کند و به رایانه اطلاع نمی دهد. برعکس، در صورت دریافت فریم صحیح، کامپیوتر را مطلع کرده و به لایه شبکه پشته پروتکل تحویل می دهد. هنگامی که کامپیوتر قرار است یک بسته داده IP ارسال کند، داده ها از طریق پشته پروتکل به کارت رابط شبکه تحویل داده می شود و پس از مونتاژ در یک قاب به شبکه LAN ارسال می شود.
جلوه مهم دیگر عملکرد مدیریت پیوند، بررسی اینکه آیا وضعیت پیوند در حالت بیکار است یا خیر. از آنجایی که اترنت یک پیوند مشترک است، هنگامی که دادهها را انتقال میدهید، اگر شخص دیگری در این مدت از پیوند استفاده کند، تداخل ایجاد میشود.عملکرد مدیریت پیوند عمدتاً از طریق پروتکل CSMA/CD (دسترسی چندگانه حس حامل با تشخیص برخورد) تحقق می یابد.
۴-رمزگذاری و رمزگشایی داده ها
انتقال داده ها باید بر روی یک رسانه انتقال فیزیکی انجام شود. در عمل، سیگنال های ارسالی سیگنال های الکتریکی یا سیگنال های نوری هستند. تابع کدگذاری و رمزگشایی عمدتاً در تبدیل داده ها به سیگنال های الکتریکی یا سیگنال های نوری با استفاده از روش کدگذاری کد منچستر منعکس می شود.
انواع کارت های رابط چیست؟
-طبقه بندی بر اساس انواع اتوبوس:
بر اساس انواع مختلف باس، کارت های رابط شبکه عمدتاً چهار دسته هستند، PCI، PCIe، USB، ISA.
۱-انواع ISA و PCI NIC :
به عنوان انواع NIC در مراحل اولیه، به تدریج از بازار خارج شده اند.
۲-نوع USB NIC :
عمدتاً در بخش لوازم الکترونیکی مصرفی استفاده می شود.
۳-نوع PCIe NIC :
عمدتاً در مناطق صنعتی و سرورها اعمال می شود. در مقایسه با کارت رابط PCI اولیه، از سرعت انتقال داده بسیار بالاتری پشتیبانی می کند.
-طبقه بندی مبتنی بر رابط شبکه:
بر اساس انواع مختلف رابط های شبکه، کارت رابط شبکه عمدتاً از رابط های نوری (SC، LC و غیره) و رابط های الکتریکی (RJ45) تشکیل شده است.
۱-کارت NIC رابط الکتریکی :
انتقال سیگنال های الکتریکی روی کابل های جفت تابیده مسی. حداکثر فاصله تا ۱۰۰ متر می رسد.
۲-رابط نوری کارت NIC :
انتقال سیگنال های نوری از طریق کابل های فیبر نوری و گیرنده های نوری. حداکثر فاصله در سیستم چند حالته تا صدها متر و در سیستم تک حالته به هزاران متر می رسد.
طبقه بندی بر اساس نرخ انتقال داده:
با توجه به نرخ انتقال داده، کارت های رابط شبکه ۱۰۰M، ۱۰۰۰M، ۲٫۵G، ۵G، ۱۰G، ۲۵G، ۴۰G، ۱۰۰G، ۲۰۰G و غیره وجود دارد.
طبقه بندی بر اساس رسانه انتقال:
بر اساس رسانه های مختلف انتقال، کارت رابط شبکه را می توان به دو دسته کارت NIC سیمی و کارت نیک بی سیم تقسیم کرد.
۱-کارت NIC سیمی:
استفاده از کابل فیبر نوری فیزیکی یا کابل مسی به عنوان رسانه انتقال برای اتصال به شبکه ها.
۲-کارت شبکه بی سیم :
کارت شبکه بی سیم از فناوری بی سیم برای جایگزینی کابل ها استفاده می کند. برای اتصال به یک شبکه محلی بی سیم (WLAN)، کارت NIC بی سیم باید با روتر بی سیم یا AP بی سیم (نقطه دسترسی) کار کند. NIC بی سیم را می توان به عنوان یک فرستنده دید در حالی که روتر بی سیم یا AP مانند یک گیرنده است.
کارت های شبکه بی سیم به طور عمده به کارت شبکه بی سیم داخلی و خارجی تقسیم می شوند. کارت های داخلی بی سیم یکپارچه داخلی معمولاً در لپ تاپ ها و تلفن های هوشمند وجود دارند. کارت شبکه بیسیم USB و PCI/PCIe رایجترین کارتهای کارت شبکه بیسیم خارجی هستند، وقتی کارت شبکه بیسیم لپتاپ شما خراب است یا رایانه رومیزی شما نیاز به اتصال به شبکه بیسیم دارد، به کار میآیند.
-طبقه بندی بر اساس برنامه:
با توجه به سطوح مختلف الزامات برنامه کارت NIC، کارت های رابط شبکه را می توان به NIC سرور و NIC PC تقسیم کرد.
۱-کارت NIC PC :
برای اتصال کامپیوتر به شبکه LAN استفاده می شود. یک کارت NIC برای کامپیوتر معمولی کافی است.
۲-کارت NIC سرور :
برای اتصال سرور به دستگاه های شبکه مانند سوئیچ ها استفاده می شود. در مقایسه با PC NIC، NIC سرور نیازمندی های بالاتری برای سرعت داده، استفاده از CPU، ثبات و امنیت است. به طور کلی، دو یا چند کارت NIC سرور برای یک سرور مورد نیاز است.
۵-Base T:
در سال ۱۹۷۳ ساخته شد که می تواند پاراگراف ها را با استفاده از کابل کواکسیال تا فاصله ۱۰۰۰ متری انتقال دهد.
۱۰-Base T:
در سال ۱۹۸۷ ساخته شد، از کابل های پیچ خورده مانند کابل های تلفن برای ارتباط استفاده می کند.
۱۰۰-Base T:
به اترنت سریع نیز معروف است، سرعت انتقال داده ها بسیار بالاست.
گیگابیت اترنت:
همچنین به عنوان اترنت ۱۰۰۰-Base T نامگذاری شده است، ویژگی خاص آن افزایش پهنای باند شبکه تا ۱۰ برابر است که می تواند تا ۱۰۰۰ مگابیت در ثانیه داده ارسال کند.
شبکه بی سیم NIC
کارت شبکه بیسیم از یک آنتن کوچک تشکیل شدهاند که روی کارت یکپارچه شده است، جایی که ارتباط بین دستگاههای مختلف به صورت بیسیم با استفاده از روتر و پروتکلهای مختلف شبکه تنظیم میشود. یکی از این نمونههای کارت شبکه بیسیم، رابط دیجیتال فیبر داده FDDI است. در مواردی که داده ها باید در فواصل طولانی منتقل شوند، در چنین مواردی، از مفهوم رابط دیجیتال فیبر داده FDDI استفاده می شود که داده ها را به پالس های دیجیتال ترجمه می کند و با استفاده از فیبر نوری ارتباط برقرار می کند. FDDI یک معماری حلقه ای است که ۱۰۰mbps است، انتقال و ارسال مجدد برای مسافت طولانی از مزایای FDDI است.
اجزای کارت رابط شبکه
اجزای اصلی کارت رابط شبکه به شرح زیر است:
۱٫یک حافظه خارجی برای ذخیره موقت داده ها استفاده می شود و در هنگام پردازش ارتباطات، هر زمان که لازم باشد از داده های ذخیره شده استفاده می کند.
۲٫از کانکتورها برای ایجاد ارتباط فیزیکی بین کابل ها و پلاگین با برد استفاده می شود که این نوع اتصال به ویژه در کابل های NIC نوع اترنت دیده می شود.
۳٫یک پردازنده پیام داده را به یک فرمت سیگنال تبدیل می کند تا ارتباط به راحتی انجام شود.
۴٫انواع مختلف اتوبوسهای استاندارد به اسلاتهای اتصال اتوبوس متصل میشوند، بر اساس سازگاری فرآیند عملیات اتوبوسها انتخاب میشوند.
۵٫از جامپرها یا سوئیچ های بسته دوگانه برای کنترل عملیات ارتباطی استفاده می شود که یا با روشن یا خاموش کردن سوئیچ است.
۶٫آدرس MAC که یک آدرس هویت منحصر به فرد است به کارت رابط شبکه داده می شود که در آن بسته های اترنت با رایانه ارتباط برقرار می کنند. آدرس مک به عنوان آدرس شبکه فیزیکی نیز شناخته می شود.
روتر یک دستگاه NIC است که برای اتصال بی سیم به اینترنت استفاده می شود
عملکرد NIC
عملکرد کارت رابط شبکه این است که مانند پلی عمل می کند که چندین کامپیوتر را با استفاده از LAN – شبکه محلی یا روتر متصل می کند که به اسلات کارت NIC وصل می شود. در نظر گرفتن یک سناریوی زنده از دفاتر شرکت ها، برای درک بهتر مفهوم.در یک شرکت ممکن است کامپیوترهای زیادی با دسترسی وای فای ارائه شده باشد، جایی که به هر کارمند یک کامپیوتر اختصاص داده می شود تا زمانی که کارمند می خواهد به وب سایت شرکت دسترسی پیدا کند تا وضعیت کار روزانه خود را به روز کند، اعتبار ورود به سیستم خود را به او ارائه می دهد.
او فقط بر اساس دو سناریو میتواند وارد پروفایل خود شود، یکی اتصال اینترنتی مناسب که میتواند اتصال سیمی یا بیسیم باشد و دیگر اعتبارنامههای ورود صحیح. در اینجا چند سوال در مورد مفهوم کارت رابط شبکه وجود دارد که این است که چگونه شبکه متصل می شود و چگونه انتقال داده انجام می شود؟
این رایانههایی که به NIC متصل هستند از طریق اینترنت ارتباط برقرار میکنند، جایی که دادههای ورودی در طول رسانه منتقل میشوند توسط NIC دریافت میشوند. این بیت ها که در قالب فریم دریافت می شوند، CRC (کد اضافی چرخه ای) با CRC (کد اضافی چرخه ای) در تریلر فریم مقایسه شده و با استفاده از الگوریتم CRC (کد اضافی چرخه ای) محاسبه می شود. اگر CRC (کد اضافی چرخه ای) مطابقت نداشته باشد به این معنی است که قاب آسیب دیده/تغییر یافته و دور انداخته شده است. این نوع وضعیت به ندرت در محیط های پر سر و صدا مشاهده می شود.
مزایای کارت رابط شبکه
مزایای کارت رابط شبکه به شرح زیر است:
۱٫سرعت ارتباط با استفاده از اینترنت معمولاً به گیگابایت است
۲٫اتصال بسیار مطمئن
۳٫بسیاری از دستگاه های جانبی را می توان با استفاده از بسیاری از پورت های کارت های NIC متصل کرد.
۴٫داده های انبوه را می توان بین بسیاری از کاربران به اشتراک گذاشت.
معایب کارت رابط شبکه به شرح زیر است:
۱٫در مورد NIC کابل سیمی ناخوشایند است، زیرا مانند یک روتر بی سیم قابل حمل نیست
۲٫پیکربندی باید برای ارتباط بهتر مناسب باشد.
۳٫داده ها ناامن هستند.
برنامه های کاربردی
کاربردهای کارت رابط شبکه به شرح زیر است:
۱٫کامپیوتر از NIC برای تبادل داده ها از طریق یک شبکه مانند اسناد، تصاویر، فایل ها و غیره استفاده می کند.
۲٫قابل استفاده برای دستگاه های ارتباطی بی سیم مانند فایروال ها، پل ها، تکرار کننده.
۳٫قابل استفاده برای هاب دستگاه های ارتباطی سیمی، سوئیچ ها، روترها، گوشی های هوشمند و غیره.
۴٫بنابراین، این مقاله در مورد کارت رابط شبکه یا کنترلر رابط شبکه که یک جزء سخت افزاری الکترونیکی یکپارچه با رایانه است، توضیح می دهد. هدف اصلی از این کار برقراری ارتباط با دستگاه های دیگر به صورت سیمی یا بی سیم است. در این مقاله انواع NIC را مشاهده کرده ایم که با مثال کار می کند، مزایا، معایب و کاربردها. فروشندگان اصلی کارت های رابط شبکه اینتل، سیسکو، دی لینک و غیره هستند.
مطالب مرتبط: