Czym jest karta sieciowa (NIC) | Składniki, typy i wyjaśnienie działania

Karta sieciowa (NIC) to element sprzętowy w urządzeniach elektronicznych, który łączy je z siecią. Karty sieciowe występują w różnych typach, z których każdy ma swoje ograniczenia funkcjonalności. Ten wpis na blogu poprowadzi Cię przez to, co obejmuje karta sieciowa, jak działa, jakie są jej funkcjonalności i jakie są typowe problemy, które wpływają na jej działanie.

Co to jest karta sieciowa?

Karta sieciowa, czasami nazywana adapterem sieciowym lub kontrolerem, jest elementem sprzętowym. Zazwyczaj jest to płytka drukowana (PCB) znajdująca się głównie w komputerach i ułatwiająca połączenia sieciowe.

Urządzenia łączą się z sieciami (przewodowymi, bezprzewodowymi lub LAN) za pośrednictwem protokołu internetowego (IP). Kontynuuj czytanie tego przewodnika, aby dowiedzieć się więcej o kartach interfejsu sieciowego, tj. ich funkcjonalności, typach, komponentach i nie tylko.

Do czego służą karty interfejsu sieciowego?

Karty interfejsu sieciowego są głównym źródłem łączącym urządzenia z sieciami. Ten sprzęt przesyła i odbiera dane między urządzeniem a siecią. Karta sieciowa zapewnia dedykowane punkty łączności z sieciami, którymi mogą być:

• Sieć lokalna (LAN)
• Sieć rozległa (WAN)
• Publiczny Internet

Karty sieciowe służą do zarządzania przepływami danych. Pomagają kontrolować ruch i utrzymywać optymalną wydajność sieci.

Kluczowe komponenty karty interfejsu sieciowego

Karty interfejsu sieciowego występują w różnych typach i konstrukcjach. Bez względu na typ, niektóre komponenty są zawarte we wszystkich z nich. Oto niektóre z kluczowych elementów.

Kontroler/Procesor

Kontroler lub procesor karty sieciowej służy do zarządzania przepływem danych między urządzeniami i sieciami. Ich funkcją jest:

• Przetwarzanie danych przychodzących i wychodzących.
• Wykonywanie kontroli błędów.
• Formatowanie danych (głównie pakietów danych zgodnie z protokołami sieciowymi).

Adres MAC

Adres MAC (Media Access Control) to unikalny numer identyfikacyjny przypisany do każdej karty sieciowej. Pomaga on rozpoznawać urządzenia podłączone do sieci lokalnej. Ponadto pomaga on również kartom kierować pakiety danych do właściwego miejsca docelowego w sieci.

Transceiver

Te komponenty konwertują sygnały cyfrowe z urządzeń na sygnały elektryczne lub optyczne, ułatwiając transmisję sieciową. Transceiver zapewnia medium do dwukierunkowej komunikacji między siecią a kartą sieciową. Zapewnia, że ​​dane są zarówno wysyłane, jak i odbierane wydajnie.

Interfejs magistrali

Interfejs magistrali w karcie sieciowej tworzy połączenie między płytą główną a kartą. Przesyła dane do i z procesorów. Interfejsy magistrali są różnych typów, każdy z nich różni się szybkością i architekturą.

Pamięć (bufor)

Pamięć buforowa tymczasowo przechowuje dane na karcie interfejsu sieciowego (zarówno przychodzące, jak i wychodzące). Pomaga utrzymać płynny przepływ ruchu, gdy aktywność jest wysoka.

Złącze/Port

Złącze lub port to komponent, który tworzy fizyczne połączenie między kartą a siecią. To jest miejsce, w którym kabel sieciowy jest podłączony do karty.

W przewodowych kartach sieciowych używane są głównie złącza typu RJ-45, podczas gdy w kartach bezprzewodowych do przesyłania sygnału używane są anteny lub złącza wewnętrzne.

Wskaźniki LED

Są to diody LED widoczne na karcie interfejsu sieciowego. Zazwyczaj jest ich dwie i dostarczają wizualnych informacji o stanie, takich jak prędkość, aktywność i moc.

Interfejs sterownika/oprogramowania

Aby przetłumaczyć polecenia systemowe na instrukcje, karty sieciowe potrzebują sterownika. Oprogramowanie umożliwia systemowi operacyjnemu urządzenia komunikację z kartą interfejsu sieciowego.

Uchwyt profilu

Uchwyt profilu służy do umieszczania karty sieciowej w obudowie. Obudowa ta zapewnia, że ​​karta sieciowa prawidłowo pasuje do gniazda rozszerzeń urządzenia. Dostępne są standardowe i niskoprofilowe uchwyty pasujące do różnych rozmiarów obudów.

Działanie karty interfejsu sieciowego

Karty interfejsu sieciowego działają na poziomie warstwy fizycznej i łącza danych (zwykle warstwy 1 i 2) modelu OSI (otwarte połączenie systemowe). Oto sekwencja działania karty interfejsu sieciowego.

• Urządzenie wysyła dane do karty za pośrednictwem magistrali systemowej.

• Po odebraniu danych karta sieciowa przetwarza je w celu przesłania.

• Karta sieciowa kapsułkuje dane w ramki i przypisuje adres MAC w celu zidentyfikowania urządzeń źródłowych i docelowych.

• Aby zarządzać przepływem danych, karta sieciowa tymczasowo przechowuje ramkę w buforze pamięci.

• Transceiver zmienia dane cyfrowe w sygnały (elektryczne lub optyczne).

• Sygnały przesyłane są do kabla sieciowego lub anteny za pośrednictwem portu karty sieciowej.

• Karty odbierają przychodzące dane za pośrednictwem tego samegoport, który przesyłał sygnały.

• Transceiver konwertuje te sygnały z powrotem na dane cyfrowe.

• NIC przetwarza i formatuje dane dla urządzenia.

• Sformatowane dane są przesyłane przez pamięć systemową urządzenia za pośrednictwem magistrali.

Typy kart interfejsu sieciowego

W zależności od typu połączenia, interfejsu magistrali i typu portu karty interfejsu sieciowego są klasyfikowane na różne typy. Oto niektóre z najważniejszych z nich.

1. Karty przewodowe

Karty interfejsu sieciowego przewodowego, zwane również kartami Ethernet, obejmują fizyczne kable łączące się z siecią. Nadają się do środowisk, w których konieczna jest szybka łączność. Oto typy przewodowych kart sieciowych:

• Karty Ethernet: budują połączenie z siecią za pomocą kabli Ethernet.

• Karty światłowodowe: obejmują kable światłowodowe do łączenia się z sieciami i są używane do tworzenia połączeń o bardzo dużej prędkości.

2. Karty sieciowe bezprzewodowe

Karty interfejsu sieciowego bezprzewodowego (WNIC) nie obejmują fizycznych kabli, jak karty przewodowe. Wykorzystują anteny i fale radiowe do łączenia urządzeń i sieci. Przykłady takich kart obejmują:

• Karty Wi-Fi: wykorzystują fale radiowe do tworzenia połączeń sieciowych dla urządzeń przenośnych.

• Adaptery Bluetooth:Są używane do połączeń sieciowych krótkiego zasięgu, często znajdują się w słuchawkach, słuchawkach dousznych, klawiaturach itp.

• Karty sieciowe komórkowe:Odnoszą się do modemów komórkowych i tworzą połączenia sieciowe komórkowe poprzez dostęp do danych mobilnych w systemach wbudowanych i smartfonach.

3. Typy magistrali

Te typy kart sieciowych obejmują użycie różnych magistrali, które tworzą połączenia sieciowe między urządzeniami i sieciami. Typowe przykłady obejmują:

• PCI (Peripheral Component Interconnect): Są starsze, ale nadal używane przez niektóre systemy. Jest to standard podłączania urządzeń peryferyjnych do magistrali systemowej.

• PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): To nowy i szybszy standard obejmujący protokół komunikacji szeregowej do tworzenia połączeń sieciowych.

• USB (Universal Serial Bus): Jest używany głównie w urządzeniach zewnętrznych, które nie mają wewnętrznych gniazd. Wykorzystuje uniwersalny interfejs oparty na systemie magistrali szeregowej, który łączy urządzenia i sieci.

4. Typy prędkości

Każda karta interfejsu sieciowego ma swoje ograniczenie prędkości. Na podstawie przedziałów prędkości, są one powszechnie dzielone na następujące typy (mogą być zarówno przewodowe, jak i bezprzewodowe):

• 10 Mb/s: Zapewniają one 10 megabitów na sekundę i są rzadko używane obecnie.
• 100 Mb/s: Wykorzystuje standard IEEE 802.3u i oferuje 100 megabitów na sekundę, co jest odpowiednie dla podstawowych potrzeb sieciowych.
• 1 Gb/s: Wykorzystuje standard IEEE 802.3ab i oferuje 1 gigabit (1000 Mb) prędkości na sekundę. Są one zwykle spotykane w laptopach i dzisiejszych urządzeniach stacjonarnych.

• > 10 Gb/s: Te karty sieciowe oferują prędkość ponad 10 gigabitów na sekundę i wykorzystują różne standardy. Są powszechnie używane w centrach danych, w których konieczne są sieci o dużej prędkości.

Rozwiązywanie typowych problemów z kartami sieciowymi

Karty interfejsu sieciowego są podatne na wiele problemów. Niektóre z typowych problemów omówiono poniżej wraz z ich rozwiązaniami.

Karta sieciowa nie jest rozpoznawana przez system

Czasami karta sieciowa nie jest prawidłowo rozpoznawana przez systemy i powoduje problemy z łącznością. Często zdarza się to w przypadku korzystania z wielu kart sieciowych lub korzystania z odnowionego sprzętu. Czasami dzieje się tak z powodu nieprawidłowej instalacji sterowników.

Na przykład, jeśli Twoja karta sieciowa twierdzi, że pochodzi od firmy Intel. Jednak po wykonaniu wyszukiwania adresów MAC, pokazuje niezgodną nazwę dostawcy. Oznacza to, że możesz mieć do czynienia z uszkodzonym podrobionym adapterem.

Rozwiązanie:

Istnieją dwa rozwiązania tego problemu.

Pierwszym jest ponowna instalacja sterownika. Jak już wiesz, nazwa producenta po prostu pobiera odpowiedni sterownik dostawcy z Internetu i instaluje go na Twoim urządzeniu.

Jeśli problem będzie się powtarzał, wybierz drugą opcję, czyli wymianę sprzętu (karty sieciowej).

Słaba wydajność sieci

Innym problemem z kartami sieciowymi jest słaba wydajność sieci, która prowadzi do wolnych prędkości Internetu. Przyczyn tego problemu może być wiele, w tym:

• Nieaktualne sterowniki
• Wadliwy kabel Ethernet
• Przeciążenie sieci
• Ograniczanie termiczne

Rozwiązanie:

Rozważ aktualizację sterowników i spróbuj użyć kabla Cat 5e lub Cat 6. Zmień na mniej zwartyustawiony kanał Wi-Fi lub pasmo (5 GHz zamiast 2,4 GHz). Upewnij się, że karta sieciowa się nie przegrzewa. Jeśli tak, spróbuj użyć karty sieciowej w innym gnieździe PCIe/USB (jeśli to możliwe.

Podsumowanie

Powyższy przewodnik zawiera wszystkie informacje, których początkujący potrzebuje na temat kart interfejsu sieciowego. Na przykład, czym są, jak działają, jakie są ich typy, jakie są typowe problemy i jak je rozwiązać.

Najczęściej zadawane pytania

Jak sprawdzić, czy karta sieciowa działa prawidłowo?

Możesz sprawdzić, czy karta sieciowa działa prawidłowo, na różne sposoby. Typowe metody obejmują testowanie połączenia fizycznego, uruchamianie testów ping i weryfikację stanu systemu operacyjnego.

Czy do urządzenia można podłączyć wiele kart sieciowych?

Tak, do jednego urządzenia można podłączyć wiele kart interfejsu sieciowego. Zależy to jednak od dostępnych gniazd w urządzeniu.

Jak mogę znaleźć producenta karty sieciowej? name?

Aby znaleźć nazwę producenta karty sieciowej, po prostu przeprowadź jej adres MAC przez nasze narzędzie do wyszukiwania adresów MAC. Dostarczy Ci ono niezbędnych informacji, tj. nazwę producenta, adres itp.