O que é uma placa de interface de rede (NIC) | Componentes, tipos e funcionamento explicados

Uma placa de interface de rede (NIC) é um componente de hardware em dispositivos eletrônicos que os conecta a uma rede. NICs são de vários tipos, cada um com seu limite de funcionalidades. Este post do blog irá orientá-lo sobre o que uma placa de interface de rede compreende, seu funcionamento, funcionalidades e problemas comuns que afetam seu funcionamento.

O que é uma placa de interface de rede?

Uma placa de interface de rede, às vezes chamada de adaptador ou controlador de rede, é um componente de hardware. Normalmente, é uma PCB (placa de circuito impresso) encontrada principalmente em computadores e que facilita as conexões de rede.

Usando placas de interface de rede, os dispositivos se conectam a redes (com fio, sem fio ou LAN) por meio do Protocolo de Internet (IP). Continue lendo este guia para saber mais sobre as placas de interface de rede, ou seja, suas funcionalidades, tipos, componentes e muito mais.

Para que servem as placas de interface de rede?

As placas de interface de rede são a principal fonte de conexão de dispositivos às redes. Esse hardware transmite e recebe dados entre um dispositivo e uma rede. A placa de rede fornece pontos de conectividade dedicados às redes, que podem ser:

• Rede local (LAN)
• Rede de longa distância (WAN)
• Internet pública

As placas de rede são usadas para gerenciar fluxos de dados. Elas ajudam a controlar o tráfego e a manter o desempenho ideal da rede.

Principais componentes de uma placa de interface de rede

As placas de interface de rede são de diferentes tipos e designs. Seja qual for o tipo, alguns componentes estão incluídos em todas elas. Aqui estão alguns dos principais elementos entre eles.

Controlador/Processador

O controlador ou processador de uma placa de rede é usado para gerenciar fluxos de dados entre dispositivos e redes. Sua função é:

• Processar dados de entrada e saída.
• Executar verificação de erros.
• Formatação de dados (principalmente pacotes de dados de acordo com os protocolos de rede).

Endereço MAC

O Endereço MAC (Controle de Acesso à Mídia) é um número identificador exclusivo atribuído a cada placa de rede. Ele ajuda a reconhecer dispositivos conectados a uma rede local. Além disso, também ajuda as placas a direcionar os pacotes de dados para o destino correto dentro de uma rede.

Transceptor

Esses componentes convertem sinais digitais de dispositivos em sinais elétricos ou ópticos, facilitando a transmissão pela rede. Um transceptor fornece um meio para comunicação bidirecional entre a rede e a placa de rede. Ela garante que os dados sejam enviados e recebidos com eficiência.

Interface de Barramento

A interface de barramento na placa de rede cria uma conexão entre a placa-mãe e a placa. Ela transfere dados de e para os processadores. As interfaces de barramento são de diferentes tipos, cada uma variando em velocidade e arquitetura.

Memória (Buffer)

A memória buffer armazena temporariamente dados em uma placa de interface de rede (tanto de entrada quanto de saída). Ela ajuda a manter o fluxo de tráfego estável quando a atividade é alta.

Conector/Porta

Um conector ou porta é o componente que cria uma conexão física entre a placa e a rede. Este é o local onde o cabo de rede é conectado à placa.

Em placas de rede com fio, geralmente são usados ​​conectores do tipo RJ-45, enquanto antenas ou conectores internos são usados ​​para transmissão de sinal em placas sem fio.

Indicadores LED

Estas são as luzes LED que você verá em uma placa de interface de rede. Geralmente são duas e fornecem informações visuais de status, como velocidade, atividade e energia.

Interface de Driver/Software

Para traduzir comandos do sistema em instruções, as placas de rede precisam de um driver. O software permite que o sistema operacional (SO) de um dispositivo se comunique com a placa de interface de rede.

Suporte de Perfil

Um suporte de perfil é usado para colocar uma placa de rede em um gabinete. Este gabinete garante que a placa de rede se encaixe corretamente no slot de expansão do dispositivo. Existem suportes padrão e de perfil baixo para atender a diferentes tamanhos de gabinetes.

Funcionamento de uma Placa de Interface de Rede

As placas de interface de rede operam nas camadas física e de enlace de dados (geralmente camadas 1 e 2) do modelo OSI (interconexão de sistemas abertos). Aqui está a sequência de como uma placa de interface de rede funciona.

• O dispositivo envia dados para a placa através do barramento do sistema.

• Ao receber, a placa de rede processa os dados para transmissão.

• A placa de rede encapsula os dados em quadros e atribui o endereço MAC para identificar os dispositivos de origem e destino.

• Para gerenciar o fluxo de dados, a placa de rede armazena temporariamente o quadro dentro de um buffer de memória.

• Um transceptor transforma dados digitais em sinais (elétricos ou ópticos).

• Os sinais viajam para o cabo de rede ou antena através da porta da placa de rede.

• As placas recebem os dados de entrada através da mesmaporta que transferia sinais.

• O transceptor converte esses sinais de volta em dados digitais.

• A placa de rede processa e formata os dados para o dispositivo.

• Os dados formatados são passados ​​pela memória do sistema do dispositivo através do barramento.

Tipos de Placas de Interface de Rede

Com base no tipo de conexão, interface de barramento e tipo de porta, as placas de interface de rede são categorizadas em diferentes tipos. Algumas das principais são as seguintes:

1. Placas com Fio

Placas de interface de rede com fio, também conhecidas como placas Ethernet, envolvem cabos físicos que se conectam a uma rede. Elas são adequadas para ambientes onde a conectividade de alta velocidade é uma necessidade. A seguir estão os tipos de placas de interface de rede com fio:

• Placas Ethernet: Elas estabelecem uma conexão com uma rede por meio de cabos Ethernet.

• Placas de Fibra Óptica: Elas envolvem cabos de fibra óptica para conexão a redes e são usadas para fazer conexões de ultra-alta velocidade.

2. Placas de Rede Sem Fio (WNICs)

Placas de Interface de Rede Sem Fio (WNICs) não envolvem cabos físicos como placas com fio. Elas usam antenas e ondas de rádio para conectar dispositivos e redes. Exemplos dessas placas incluem:

• Placas Wi-Fi: usam ondas de rádio para criar conexões de rede para dispositivos portáteis.

• Adaptadores Bluetooth: são usados ​​para conexões de rede de curto alcance, frequentemente encontrados em fones de ouvido, earpods, teclados, etc.

• Placas de Rede Celular: referem-se a modems celulares e criam conexões de rede celular acessando dados móveis em sistemas embarcados e smartphones.

3. Tipos de Barramento

Esses tipos de NICs envolvem o uso de diferentes barramentos que criam conexões de rede entre dispositivos e redes. Exemplos comuns incluem:

• PCI (Peripheral Component Interconnect): Estes são mais antigos, mas ainda são usados ​​por alguns sistemas. É um padrão para conectar periféricos a um barramento de sistema.

• PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): Este é um padrão novo e mais rápido que envolve um protocolo de comunicação serial para criar conexões de rede.

• USB (Universal Serial Bus): É usado principalmente em dispositivos externos que não possuem slots internos. Ele usa uma interface universal baseada em um sistema de barramento serial que conecta dispositivos e redes.

4. Tipos de Velocidade

Cada placa de interface de rede tem seu limite de velocidade. Com base nas faixas de velocidade, elas são comumente divididas nos seguintes tipos (podem ser com e sem fio):

• 10 Mbps: Fornecem 10 Megabits por segundo e raramente são usadas atualmente.
• 100 Mbps: Utiliza o padrão IEEE 802.3u e oferece 100 Megabits por segundo, o que é adequado para necessidades básicas de rede.
• 1 Gbps: Utiliza o padrão IEEE 802.3ab e oferece velocidade de 1 Gigabit (1000 Mb) por segundo. Geralmente são encontradas em laptops e dispositivos desktop atuais.

• > 10 Gbps: Essas placas de rede oferecem uma velocidade de mais de 10 Gigabits por segundo e usam padrões diferentes. Elas são comumente usadas em data centers onde redes de alta velocidade são necessárias.

Solução de problemas comuns com placas de rede

Placas de interface de rede são propensas a muitos problemas. Alguns dos mais comuns são discutidos abaixo, juntamente com suas soluções.

Placa de rede não reconhecida pelo sistema

Às vezes, uma placa de rede não é reconhecida corretamente pelos sistemas e cria problemas de conectividade. Isso geralmente acontece ao lidar com várias placas de rede ou ao usar hardware recondicionado. Às vezes, isso acontece devido a drivers não instalados corretamente.

Por exemplo, se sua placa de rede afirma ser da Intel, mas, ao executar uma Consulta de endereço MAC, ela mostra um nome de fornecedor incompatível. Isso significa que você pode estar lidando com um adaptador falsificado danificado.

Solução:

Pode haver duas soluções para o problema.

A primeira é reinstalar o driver. Como você já sabe, o fabricante simplesmente baixa o driver do fornecedor relevante da internet e o instala no seu dispositivo.

Se o problema persistir, opte pela segunda opção, que é substituir o hardware (NIC).

Desempenho de Rede Insatisfatório

Outro problema com as NICs é o desempenho de rede insatisfatório, o que resulta em velocidades de internet lentas. Pode haver muitos motivos para esse problema, incluindo:

• Drivers desatualizados
• Cabo Ethernet com defeito
• Congestionamento da rede
• Estrangulamento térmico

Solução:

Considere atualizar os drivers e tente usar o cabo Cat 5e ou Cat 6. Mude para um canal ou banda Wi-Fi menos congestionado (5 GHz em vez de 2,4 GHz). Certifique-se de que sua placa de rede não esteja superaquecendo. Nesse caso, tente usar a placa de rede em um slot PCIe/USB diferente (se possível).

Conclusão

O guia acima inclui todas as informações que um iniciante precisa sobre placas de interface de rede. Como o que