Что такое сетевой адаптер — определение, функции и типы сетевого адаптера
Сетевой адаптер, сокращенно NIC, является важным аппаратным компонентом, используемым для обеспечения сетевых подключений. По мере широкого применения на рынке, появляются различные типы сетевых адаптеров, таких как карта PCIe и сетевая карта сервера. В этой статье мы подробно рассмотрим этот аппаратный компонент, от сетевого адаптера до ее функций, компонентов и типов.
Что такое сетевой адаптер?
Прежде чем вводить определение NIC, необходимо знать, что существует довольно много названий сетевого интерфейса, основанной на привычках в разных регионах, таких как контроллер сетевого адаптера, карта Ethernet, карта локальной сети, сетевой адаптер или карта сетевого адаптера (NAC). Это немного сбивает с толку, но независимо от того, какие имена у NIC, все они относятся к печатной плате, которая позволяет таким устройствам, как компьютеры и сетевые серверы, подключающие по сети. В настоящее время адаптер NIC разработанная как встроенный стиль, обычно встречается на большинстве компьютеров и некоторых сетевых серверах. Кроме того, сетевые адаптеры, такие как сетевой адаптер сервера, также могут быть вставлены в слоты расширения устройств.
Функция NIC
Определение NIC очень простое, но что делает сетевой адаптер и какова функция NIC? Работая в качестве интерфейса на уровне TCP / IP, адаптер NIC может передавать сигналы на физическом уровне и доставлять пакеты данных на сетевом уровне. Независимо от того, на каком уровне находится контроллер сетевого адаптера, он действует как посредник между компьютером/сервером и сетью передачи данных. Когда пользователь запрашивает веб-страницу, сетевой адаптер получает данные от пользовательского устройства и отправляет их на сервер в Интернете, а затем получает необходимые данные обратно из Интернета для отображения для пользователей.
Компоненты сетевого адаптера
Традиционно сетевой адаптер в основном состоит из контроллера, гнезда загрузочного ROM, одного или нескольких портов NIC, интерфейса подключения материнской платы, светодиодных индикаторов, скобки профиля и некоторых других электронных компонентов. Каждый компонент сетевой карты имеет свою уникальную функцию:
Контроллер: контроллер похож на мини-процессор, обрабатывает полученные данные. Будучи основной частью сетевого адаптера, контроллер напрямую определяет производительность сетевого адаптера.
Разъем загрузочного ROM: этот разъем на плате обеспечивает возможность загрузки ROM. Загрузочное ПЗУ позволяет бездисковым рабочим станциям подключаться к сети, что повышает безопасность и снижает стоимость оборудования.
Порт NIC для кабеля/модуля: Обычно этот порт соединяется непосредственно с кабелем Ethernet или модулем, который может генерировать и принимать электронные сигналы, которые накладываются на сетевой кабель или оптоволоконный кабель.
Интерфейс шины: этот интерфейс находится на боковой стороне печатной платы, которая служит для соединения между сетевой картой и компьютером или сервером через подключение к их слоту расширения.
Светодиодные индикаторы: Индикаторы помогают пользователям определить рабочее состояние сетевого адаптера, подключена ли сеть и переданы ли данные.
Кронштейн для профиля: На рынке существует два типа кронштейнов для профиля. Один называется кронштейном полной высоты длиной 12см, а другой — низкопрофильным кронштейном длиной 8см. Эта скобка может помочь пользователям закрепить сетевой адаптер в слоте расширения компьютера или сервера.
Типы сетевых адаптеров
Сетевые адаптеры могут быть классифицированы на различные типы на основе различных функций, таких как интерфейс хоста, скорость передачи и области применения. Следующая часть дает подробности.
Классификация на основе сетевых подключений
В зависимости от способа доступа сетевого адаптера к сети, существуют проводной сетевой адаптер и беспроводной сетевой адаптер. Как видно из названия, проводной сетевой адаптер обычно должен подключать узел к сети с помощью кабеля, такого как кабель Ethernet и оптоволоконный кабель. Беспроводной сетевой адаптер часто поставляется с небольшой антенной, которая использует радиоволны для связи с точкой доступа для подключения к беспроводной сети.
Классификация шин на основе интерфейсов
Сетевой адаптер ISA (Industry Standard Architecture: шина ISA была разработана в 1981 году и представляла собой стандартную архитектуру шины для IBM-совместимых устройств. Из-за низкой скорости передачи карт (9 Мбит/с) интерфейс шины ISA больше не является общепризнанным типом, и его трудно найти в современных магазинах.
Сетевой адаптер PCI (Peripheral Component Interconnect: шина PCI была разработана в 1990 году, чтобы заменить предыдущий стандарт ISA. Он имеет фиксированную ширину 32 бита (133 МБ/с передачи данных) и 64 бита (266 МБ/с передачи данных). Этот тип сетевого адаптера был впервые использован на серверах, а затем постепенно применялся к PC. Сегодня большинство PC не имеют карт расширения, а скорее устройств, интегрированных в материнскую плату. В результате сетевой адаптер PCI был заменен другими интерфейсами шины, такими как интерфейс PCI-X или USB.
Сетевой адаптер PCI-X (Peripheral Component Interconnect eXtended): PCI-X — это усовершенствованная технология шины PCI. Он работает на 64-битной скорости и способен развивать скорость до 1064 МБ/с. Во многих случаях PCI-X обратно совместим с картами PCI NIC.
Сетевой адаптер PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): является новейшим стандартом и сейчас популярна на материнских платах компьютеров и серверов. Адаптер PCIe NIC доступен в пяти версиях, и каждая версия поддерживает пять типов линий на разных скоростях. Узнайте больше о сетевым адаптером PCIe, прочитайте текст: Учебное пособие по PCIe: Все, что нужно знать о плате PCI Express.
Сетевой адаптер USB (универсальная последовательная шина): шина USB является стандартом внешней шины. Он имеет три версии с разной скоростью передачи данных и может работать вместе с различными устройствами. Кроме того, беспроводной сетевой адаптер также является типом сетевого адаптера NIC, которая предназначена для подключения Wi-Fi.
Классификация портов на основе типа
Согласно различным подключенным кабелям, на рынке можно найти четыре типа портов NIC. Порт RJ-45 используется для подключения с помощью кабеля витой пары (например, Cat5 и Cat6), порт AUI используется для толстого коаксиального кабеля (например, кабель AUI для модулей), порт BNC для тонкого коаксиального кабеля (например, кабель BNC) и оптический порт для модуля (например, 10G/25G модуль).
Классификация на основе скорости передачи
Основываясь на различных скоростях, на рынке представлены адаптивные карты 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 10/100 Мбит/с, 1000 Мбит/с, 10 Гбит/с, 25 Гбит/с или даже более высокоскоростные. Адаптивные сетевые карты NIC 10 Мбит/с, 100 Мбит/с и 10/100 Мбит/с подходят для небольших локальных сетей, домашнего использования или повседневных офисов. Сетевой адаптер 1000 Мбит/с обеспечивает более высокую пропускную способность в гигабитной сети. Что касается сетевых адаптеров 10 Гбит/с и 25 Гбит/с NIC или даже более высокоскоростных, они приветствуются крупными предприятиями или центрами обработки данных.
Классификации по областям применения
Сетевой адаптер NIC компьютера: В настоящее время большинство новых компьютеров имеют встроенную сетевую плату, поэтому отдельной сетевой адаптер не требуется. Обычно он поставляется со скоростью 10/100 Мбит/с и скоростью 1 Гбит/с и позволяет одному компьютеру обмениваться данными с другими компьютерами или сетями.
Сетевой адаптер сервера: Основная функция сетевого адаптера сервера заключается в управлении и обработке сетевого трафика. По сравнению с обычным сетевым адаптером для компьютера, серверным адаптерам обычно требуется более высокая скорость передачи данных, например 10G, 25G, 40G и даже 100G. Кроме того, серверные адаптеры имеют низкую загрузку CPU, поскольку у них есть специальный сетевой контроллер, который может выполнять многие задачи из CPU. Чтобы удовлетворить различные требования пользователей к скорости использования серверных адаптеров, компания FS выпустила адаптеры 10G PCIe и карты 25G / 40G NIC. Эти адаптеры PCIe, созданные на основе контроллера Intel, поддерживают многоядерные процессоры и оптимизируют виртуализацию серверов и сетей.
Заключение
Производительность адаптера NIC напрямую влияет на скорость передачи данных всей сети. Независимо от того, ищете ли вы сетевые адаптеры для домашнего использования или сетевой адаптер сервера для SMB или центров обработки данных, необходимо понять, что такое сетевой адаптер, компонент и функции сетевого адаптера, а также типы сетевых адаптеров, прежде чем приобретать сетевой адаптер. Чтобы узнать больше о том, как купить сетевой адаптер, вы можете прочитать этот текст: Как выбрать сетевой адаптер?
Сетевой адаптер
I.Назначение и виды сетевого адаптера.
II.Характеристики сетевого адаптера
III.Факторы учитываемые при выборе сетевой карты:
IV.Параметры настройки сетевого адаптера.
I. Назначение и виды сетевого адаптера.
Сетевая карта или сетевой адаптер выступает в качестве физического интерфейса между компьютером и средой передачи. Платы сетевого адаптера подсоединяются ко всем сетевым компьютерам и серверам. К соответствующему разъёму платы подключается сетевой кабель.
Функции сетевого адаптера:
1. Подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю.
2. Передача данных другому компьютеру.
3. Управление потоком данных между компьютером и средой передачи.
4. Приём данных из кабеля и перевод в форму, понятную центральному процессору компьютера.
Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ. Эти программы реализуют функции подуровня “управление логической связью” и “управление доступом к среде”, “канального» уровня модели OSI. Подготовка данных.
Плата сетевого адаптера принимает параллельные данные из шины и организует их для последовательной передачи. Этот процесс завершается переводом цифровых данных компьютера в электрические или оптические сигналы, передающиеся по кабелю (или радиосигнал). Отвечает за это преобразование специальное устройство – трансивер (приёмо-передатчик). Название «Transceiver» происходит от английских слов transmiter (передатчик)и receiver (приемник). Трансивер позволяет станции передавать в и получать из общей сетевой среды передачи. Существуют внутренние трансиверы, встроенные в схему сетевого адаптера и отдельные внешние трансиверы через AUI-кабель. Передача и управление данными. Перед тем как послать данные в сеть сетевой адаптер проводит электронный диалог с принимающей платой, во время которого определяется:
1. Максимальный размер блока передаваемых данных.
2. Интервал между передачами блоков данных.
3. Интервал, в течение которого необходимо послать подтверждение.
4. Объём данных, который может принять плата без переполнения буфера.
5. Скорость передачи.
Если более сложная и быстрая плата взаимодействует с устаревшей, то современная плата подстраивается под устаревшую.
II. Характеристики сетевого адаптера
Сетевые платы характеризуются своей
• Разрядностью: 8 бит (самые старые), 16 бит, 32 бита и 64 бит.
• Шиной данных, по которой идет обмен информацией между материнской платой и сетевой картой: ISA, EISA, VL-Bus, PCI и др.
• Скоростью работы: 10Mbit 100Mbit, Gigabit.
MAC –адрес(физический адрес) Сетевой адаптер должен указывать своё местонахождение в сети т.е. иметь адрес, чтобы его могли отличить от остальных плат. Это уникальный серийный номер присваиваемый каждому сетевому устройству для идентификации его в сети. MAC-адрес присваивается адаптеру его производителем Адрес сетевого адаптера находится в ведении комитета IEEE. Этот комитет закрепляет за каждым производителем плат сетевого адаптера некоторый интервал адресов, затем каждый производитель записывает в ПЗУ платы её уникальный адрес. При работе сетевые адаптеры просматривают весь проходящий сетевой трафик и ищут в каждом пакете данных свой MAC-адрес. Если таковой находится, то адаптер принимают эти данные. Существуют также специальные способы по рассылке пакетов всем устройствам сети одновременно (broadcasting). MAC-адрес имеет длину 6 байт и обычно записывается в шестнадцетиричном виде, например 12:34:56:78:90:AB Первые три байта адреса определяют производителя.
III. Факторы учитываемые при выборе сетевой карты:
• Вид кабельной системы используемой в сети. (т.е. СА должна иметь соответствующий разъем) Если, например, вы будете подключаться к сети на коаксиальном кабеле (10Base-2, «тонкий» Ethernet), то вам нужна сетевая карта с соответствующим разъемом BNC).
• Необходимо учитывать поддержку данного адаптера различными операционными системами. Для того, чтобы проверить какие сетевые карты поддерживает ваша ОС надо посмотреть в «Compatibility List». В таком списке указаны чипы, которые поддерживаются, т.е.для них существуют соответствующие драйвера (для Windows, проблем с поиском драйверов, обычно, не возникает).
• Требуемая скорость передачи данных в сети.
IV. Параметры настройки сетевого адаптера.
Для правильной работы платы её параметры должны быть установлены корректно.
1. Номер прерывания. (IRQ)
2. Базовый адрес порта ввода-вывода. (i/o port)
3. Базовый адрес памяти.
Линии запроса прерывания – это физические линии, по которым различные устройства могут отправить микропроцессору