Cos'è una scheda di interfaccia di rete (NIC)? Componenti, tipi e funzionamento spiegati

Una scheda di interfaccia di rete (NIC) è un componente hardware presente nei dispositivi elettronici che li collega a una rete. Le NIC sono di vario tipo, ognuna con un proprio limite di funzionalità. Questo articolo del blog vi guiderà nella comprensione di cosa comprende una scheda di interfaccia di rete, del suo funzionamento, delle sue funzionalità e dei problemi comuni che ne influenzano il funzionamento.

Cos'è una scheda di interfaccia di rete?

Una scheda di interfaccia di rete, a volte chiamata adattatore o controller di rete, è un componente hardware. In genere, si tratta di un PCB (circuito stampato) presente principalmente nei computer e facilita le connessioni di rete.

Utilizzando le schede di interfaccia di rete, i dispositivi si connettono alle reti (cablate, wireless o LAN) tramite il protocollo Internet (IP). Continua a leggere questa guida per saperne di più sulle schede di interfaccia di rete, ovvero sulle loro funzionalità, tipologie, componenti e altro ancora.

A cosa servono le schede di interfaccia di rete?

Le schede di interfaccia di rete sono la fonte principale che connette i dispositivi alle reti. Questo hardware trasmette e riceve dati tra un dispositivo e una rete. Le schede di interfaccia di rete forniscono punti di connettività dedicati alle reti, che possono essere:

• Rete locale (LAN)
• Rete geografica (WAN)
• Internet pubblica

Le schede di interfaccia di rete vengono utilizzate per gestire i flussi di dati. Contribuiscono a controllare il traffico e a mantenere prestazioni di rete ottimali.

Componenti chiave di una scheda di interfaccia di rete

Le schede di interfaccia di rete sono di diversi tipi e design. Qualunque sia il tipo, alcuni componenti sono inclusi in tutte. Ecco alcuni degli elementi chiave.

Controller/Processore

Il controller o il processore di una scheda di rete viene utilizzato per gestire i flussi di dati tra dispositivi e reti. Le sue funzioni sono:

• Elaborare i dati in entrata e in uscita.
• Eseguire il controllo degli errori.
• Formattare i dati (principalmente i pacchetti di dati secondo i protocolli di rete).

Indirizzo MAC

L'indirizzo MAC (Media Access Control) è un numero identificativo univoco assegnato a ciascuna scheda di rete. Aiuta a riconoscere i dispositivi connessi a una rete locale. Inoltre, aiuta le schede a indirizzare i pacchetti di dati alla destinazione corretta all'interno di una rete.

Ricetrasmettitore

Questi componenti convertono i segnali digitali provenienti dai dispositivi in ​​segnali elettrici o ottici, facilitando la trasmissione in rete. Un ricetrasmettitore fornisce un mezzo per la comunicazione bidirezionale tra la rete e la scheda di rete. Garantisce che i dati vengano inviati e ricevuti in modo efficiente.

Interfaccia bus

L'interfaccia bus nella scheda di rete crea una connessione tra la scheda madre e la scheda. Trasferisce i dati da e verso i processori. Le interfacce bus sono di diversi tipi, ciascuna con velocità e architettura variabili.

Memoria (Buffer)

La memoria buffer memorizza temporaneamente i dati su una scheda di rete (sia in entrata che in uscita). Contribuisce a mantenere fluido il flusso di traffico quando l'attività è elevata.

Connettore/Porta

Un connettore o una porta è il componente che crea una connessione fisica tra la scheda e la rete. Questo è il punto in cui il cavo di rete viene collegato alla scheda.

Nelle schede di rete cablate, vengono utilizzati principalmente connettori di tipo RJ-45, mentre nelle schede wireless vengono utilizzate antenne o connettori interni per la trasmissione del segnale.

Indicatori LED

Questi sono i LED presenti su una scheda di rete. Di solito sono due e forniscono informazioni visive sullo stato, come velocità, attività e alimentazione.

Interfaccia driver/software

Per tradurre i comandi di sistema in istruzioni, le schede di rete necessitano di un driver. Il software consente al sistema operativo (SO) del dispositivo di comunicare con la scheda di rete.

Staffa di supporto

Una staffa di supporto viene utilizzata per posizionare una scheda di rete in un case. Questo case garantisce che la scheda di rete si adatti correttamente allo slot di espansione del dispositivo. Sono disponibili staffe standard e a basso profilo per adattarsi a diverse dimensioni di case.

Funzionamento di una scheda di interfaccia di rete

Le schede di interfaccia di rete operano a livello fisico e di collegamento dati (solitamente livello 1 e 2) del modello OSI (Open System Interconnection). Ecco la sequenza di funzionamento di una scheda di interfaccia di rete.

• Il dispositivo invia i dati alla scheda tramite il bus di sistema.

• Alla ricezione, la scheda di rete elabora i dati per la trasmissione.

• La scheda di rete incapsula i dati in frame e assegna l'indirizzo MAC per identificare i dispositivi di origine e destinazione.

• Per gestire il flusso di dati, la scheda di rete memorizza temporaneamente il frame all'interno di un buffer di memoria.

• Un ricetrasmettitore converte i dati digitali in segnali (elettrici o ottici).

• I segnali viaggiano verso il cavo di rete o l'antenna tramite la porta della scheda di rete.

• Le schede ricevono i dati in ingresso tramite la stessaporta che ha trasferito i segnali.

• Il ricetrasmettitore converte questi segnali in dati digitali.

• La scheda di rete elabora e formatta i dati per il dispositivo.

• I dati formattati vengono trasmessi attraverso la memoria di sistema del dispositivo tramite il bus.

Tipi di schede di interfaccia di rete

In base al tipo di connessione, all'interfaccia del bus e al tipo di porta, le schede di interfaccia di rete sono classificate in diverse tipologie. Alcune tra queste sono le seguenti.

1. Schede cablate

Le schede di interfaccia di rete cablate, note anche come schede Ethernet, prevedono cavi fisici che si collegano a una rete. Sono adatte ad ambienti in cui la connettività ad alta velocità è una necessità. Di seguito sono riportati i tipi di schede di interfaccia di rete cablate:

• Schede Ethernet: creano una connessione con una rete tramite cavi Ethernet.

• Schede in fibra ottica: utilizzano cavi in ​​fibra ottica per la connessione alle reti e sono utilizzate per realizzare connessioni ad altissima velocità.

2. Schede di rete wireless

Le schede di interfaccia di rete wireless (WNIC) non utilizzano cavi fisici come le schede cablate. Utilizzano antenne e onde radio per connettere dispositivi e reti. Esempi di queste schede includono:

• Schede Wi-Fi: utilizzano le onde radio per creare connessioni di rete per dispositivi portatili.

• Adattatori Bluetooth:sono utilizzati per connessioni di rete a corto raggio, spesso presenti in cuffie, auricolari, tastiere, ecc.

• Schede di rete cellulare:si riferiscono a modem cellulari e creano connessioni di rete cellulare accedendo ai dati mobili nei sistemi embedded e negli smartphone.

3. Tipi di bus

Questi tipi di schede di rete prevedono l'utilizzo di diversi bus che creano connessioni di rete tra dispositivi e reti. Esempi comuni includono:

• PCI (Peripheral Component Interconnect): sono meno recenti, ma ancora utilizzati da alcuni sistemi. È uno standard per il collegamento di periferiche a un bus di sistema.

• PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): Si tratta di un nuovo e più veloce standard che utilizza un protocollo di comunicazione seriale per la creazione di connessioni di rete.

• USB (Universal Serial Bus): Viene utilizzato principalmente in dispositivi esterni privi di slot interni. Utilizza un'interfaccia universale basata su un sistema di bus seriale che collega dispositivi e reti.

4. Tipi di velocità

Ogni scheda di interfaccia di rete ha un proprio limite di velocità. In base alle parentesi sulla velocità, vengono comunemente suddivise nelle seguenti tipologie (possono essere sia cablate che wireless):

• 10 Mbps: forniscono 10 Megabit al secondo e sono raramente utilizzate oggi.
• 100 Mbps: utilizzano lo standard IEEE 802.3u e offrono 100 Megabit al secondo, il che le rende adatte alle esigenze di rete di base.
• 1 Gbps: utilizza lo standard IEEE 802.3ab e offre una velocità di 1 Gigabit (1000 Mb) al secondo. Sono solitamente presenti nei laptop e nei dispositivi desktop moderni.

• > 10 Gbps: Queste schede di rete offrono una velocità superiore a 10 Gigabit al secondo e utilizzano standard diversi. Sono comunemente utilizzate nei data center in cui sono necessarie reti ad alta velocità.

Risoluzione dei problemi comuni delle schede di rete

Le schede di rete sono soggette a numerosi problemi. Alcuni di quelli più comuni sono discussi di seguito, insieme alle relative soluzioni.

Scheda di rete non riconosciuta dal sistema

A volte una scheda di rete non viene riconosciuta correttamente dai sistemi e crea problemi di connettività. Questo accade spesso quando si utilizzano più schede di rete o hardware ricondizionato. A volte, il problema si verifica a causa di driver non installati correttamente.

Ad esempio, se la scheda di rete dichiara di essere Intel. Tuttavia, eseguendo una ricerca indirizzo MAC, viene visualizzato un nome del fornitore non corrispondente. Ciò significa che potresti avere a che fare con un adattatore contraffatto e danneggiato.

Soluzione:

Ci possono essere due soluzioni al problema.

La prima è reinstallare il driver. Come ormai saprai, il produttore scarica semplicemente il driver del fornitore pertinente da Internet e lo installa sul dispositivo.

Se il problema persiste, prova la seconda opzione, ovvero la sostituzione dell'hardware (scheda di rete).

Scarse prestazioni di rete

Un altro problema con le schede di rete sono le scarse prestazioni di rete, che portano a una bassa velocità di connessione a Internet. Le cause di questo problema possono essere molteplici, tra cui:

• Driver obsoleti
• Cavo Ethernet difettoso
• Congestione di rete
• Limitazione termica

Soluzione:

Valutare l'aggiornamento dei driver e provare a utilizzare un cavo Cat 5e o Cat 6. Passare a un cavo meno congestionato.Canale o banda Wi-Fi predefinita (5 GHz anziché 2,4 GHz). Assicurati che la scheda di rete non si surriscaldi. In tal caso, prova a utilizzare la scheda di rete in uno slot PCIe/USB diverso (se possibile).

Riepilogo

La guida sopra riportata include tutte le informazioni necessarie a un principiante sulle schede di rete. Ad esempio, cosa sono, come funzionano, le loro tipologie, i problemi più comuni e come risolverli.

Domande frequenti

Come verificare il corretto funzionamento della scheda di rete?

È possibile verificare il corretto funzionamento della scheda di rete in diversi modi. Tra i più comuni figurano il test della connessione fisica, l'esecuzione di test ping e la verifica dello stato del sistema operativo.

È possibile collegare più schede di rete a un dispositivo?

Sì, è possibile collegare più schede di rete a un singolo dispositivo. Ma dipende dagli slot disponibili nel dispositivo.

Come posso trovare il produttore della scheda di rete? Nome?

Per trovare il nome del produttore di una scheda di rete, è sufficiente eseguire il suo indirizzo MAC tramite il nostro strumento di ricerca degli indirizzi MAC. Questo strumento fornirà le informazioni necessarie, ad esempio nome del produttore, indirizzo, ecc.