Что такое сетевая интерфейсная карта (NIC) | Компоненты, типы и принцип работы

Сетевая интерфейсная карта (NIC) — это аппаратный компонент в электронных устройствах, который подключает их к сети. Сетевые карты бывают разных типов, каждый из которых имеет свой предел функциональности. Эта запись в блоге расскажет вам о том, что представляет собой сетевая интерфейсная карта, как она работает, какие функции и какие распространенные проблемы влияют на ее работу.

Что такое сетевая интерфейсная карта?

Сетевая интерфейсная карта, иногда называемая сетевым адаптером или контроллером, — это аппаратный компонент. Обычно это печатная плата (PCB), которая в основном используется в компьютерах и обеспечивает сетевые подключения.

С помощью сетевых интерфейсных карт устройства подключаются к сетям (проводным, беспроводным или LAN) через интернет-протокол (IP). Продолжайте читать это руководство, чтобы узнать больше о сетевых интерфейсных картах, т. е. об их функциональности, типах, компонентах и ​​многом другом.

Для чего используются сетевые интерфейсные карты?

Сетевые интерфейсные карты являются основным источником, который соединяет устройства с сетями. Это оборудование передает и получает данные между устройством и сетью. Сетевая карта предоставляет выделенные точки подключения к сетям, которые могут быть:

• Локальная вычислительная сеть (LAN)
• Глобальная вычислительная сеть (WAN)
• Общедоступный Интернет

Сетевые карты используются для управления потоками данных. Они помогают контролировать трафик и поддерживать оптимальную производительность сети.

Ключевые компоненты сетевой интерфейсной карты

Сетевые интерфейсные карты бывают разных типов и конструкций. Независимо от типа, некоторые компоненты включены во все из них. Вот некоторые из ключевых элементов среди них.

Контроллер/процессор

Контроллер или процессор сетевой карты используется для управления потоками данных между устройствами и сетями. Их функция заключается в следующем:

• Обработка входящих и исходящих данных.
• Выполнение проверки ошибок.
• Форматирование данных (в первую очередь пакетов данных в соответствии с сетевыми протоколами).

MAC-адрес

MAC-адрес (Media Access Control) — это уникальный идентификационный номер, назначаемый каждой сетевой карте. Он помогает распознавать устройства, подключенные к локальной сети. Кроме того, он также помогает картам направлять пакеты данных в правильное место назначения в сети.

Трансивер

Эти компоненты преобразуют цифровые сигналы от устройств в электрические или оптические сигналы, облегчая передачу данных по сети. Трансивер обеспечивает среду для двусторонней связи между сетью и сетевой картой. Он обеспечивает эффективную отправку и получение данных.

Шинный интерфейс

Шинный интерфейс в сетевой карте создает соединение между материнской платой и картой. Он передает данные на процессоры и с них. Шинные интерфейсы бывают разных типов, каждый из которых отличается скоростью и архитектурой.

Память (буфер)

Буферная память временно хранит данные на сетевой интерфейсной карте (как входящие, так и исходящие). Она помогает поддерживать бесперебойный поток трафика при высокой активности.

Разъем/порт

Разъем или порт — это компонент, который создает физическое соединение между картой и сетью. Это место, где сетевой кабель подключается к карте.

В проводных сетевых картах в основном используются разъемы типа RJ-45, тогда как в беспроводных картах для передачи сигнала используются антенны или внутренние разъемы.

Светодиодные индикаторы

Это светодиодные индикаторы, которые вы увидите на сетевой интерфейсной карте. Обычно их два, и они предоставляют визуальную информацию о состоянии, такую ​​как скорость, активность и питание.

Интерфейс драйвера/программного обеспечения

Чтобы преобразовать системные команды в инструкции, сетевым картам нужен драйвер. Программное обеспечение позволяет ОС устройства (операционной системе) взаимодействовать с сетевой интерфейсной картой.

Профильный кронштейн

Профильный кронштейн используется для размещения сетевой карты в корпусе. Этот корпус гарантирует, что сетевая карта правильно войдет в слот расширения устройства. Существуют стандартные и низкопрофильные кронштейны для соответствия разным размерам корпуса.

Работа сетевой интерфейсной карты

Сетевые интерфейсные карты работают на физическом и канальном уровнях (обычно на уровнях 1 и 2) модели OSI (взаимодействие открытых систем). Вот последовательность работы сетевой интерфейсной карты.

• Устройство отправляет данные на карту через системную шину.

• После получения сетевой адаптер обрабатывает данные для передачи.

• Сетевой адаптер инкапсулирует данные в кадры и назначает MAC-адрес для идентификации исходного и конечного устройств.

• Для управления потоком данных сетевой адаптер временно сохраняет кадр в буфере памяти.

• Приемопередатчик преобразует цифровые данные в сигналы (электрические или оптические).

• Сигналы передаются в сетевой кабель или антенну через порт сетевого адаптера.

• Карты получают входящие данные через тот жепорт, который передавал сигналы.

• Трансивер преобразует эти сигналы обратно в цифровые данные.

• NIC обрабатывает и форматирует данные для устройства.

• Отформатированные данные передаются через системную память устройства через шину.

Типы сетевых интерфейсных карт

В зависимости от типа подключения, интерфейса шины и типа порта сетевые интерфейсные карты подразделяются на различные типы. Вот некоторые ключевые из них.

1. Проводные карты

Проводные сетевые интерфейсные карты, также известные как карты Ethernet, включают в себя физические кабели, подключаемые к сети. Они подходят для сред, где высокоскоростное подключение является необходимостью. Ниже приведены типы проводных сетевых интерфейсных карт:

• Ethernet-карты: они создают соединение с сетью через Ethernet-кабели.

• Оптоволоконные карты: они используют оптоволоконные кабели для подключения к сетям и используются для создания сверхскоростных соединений.

2. Беспроводные сетевые карты

Беспроводные сетевые карты (WNIC) не используют физические кабели, как проводные карты. Они используют антенны и радиоволны для соединения устройств и сетей. Примеры таких карт:

• Карты Wi-Fi: используют радиоволны для создания сетевых подключений для портативных устройств.

• Адаптеры Bluetooth: используются для сетевых подключений на короткие расстояния, часто встречаются в наушниках, EarPods, клавиатурах и т. д.

• Карты сотовой связи: они относятся к сотовым модемам и создают сотовые сетевые подключения, получая доступ к мобильным данным во встроенных системах и смартфонах.

3. Типы шин

Эти типы сетевых карт используют различные шины, которые создают сетевые подключения между устройствами и сетями. Вот распространенные примеры:

• PCI (Peripheral Component Interconnect): они более старые, но все еще используются некоторыми системами. Это стандарт для подключения периферийных устройств к системной шине.

• PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): Это новый и более быстрый стандарт, включающий последовательный протокол связи для создания сетевых подключений.

• USB (Universal Serial Bus): В основном используется во внешних устройствах, не имеющих внутренних слотов. Он использует универсальный интерфейс на основе последовательной системы шин, которая соединяет устройства и сети.

4. Типы скорости

Каждая сетевая интерфейсная карта имеет свой предел скорости. На основе скобок по скорости их обычно делят на следующие типы (могут быть как проводными, так и беспроводными):

• 10 Мбит/с: Они обеспечивают 10 мегабит в секунду и редко используются сегодня.
• 100 Мбит/с: Использует стандарт IEEE 802.3u и предлагает 100 мегабит в секунду, что подходит для основных сетевых потребностей.
• 1 Гбит/с: Использует стандарт IEEE 802.3ab и предлагает скорость 1 гигабит (1000 Мбит) в секунду. Обычно они встречаются в ноутбуках и современных настольных устройствах.

• > 10 Гбит/с: Эти сетевые карты обеспечивают скорость более 10 гигабит в секунду и используют разные стандарты. Они обычно используются в центрах обработки данных, где необходимы высокоскоростные сети.

Устранение распространенных проблем с сетевыми картами

Сетевые интерфейсные карты подвержены многим проблемам. Некоторые из распространенных проблем обсуждаются ниже вместе с их решениями.

Система не распознает сетевую карту

Иногда сетевая карта неправильно распознается системами и создает проблемы с подключением. Это часто происходит при работе с несколькими сетевыми картами или при использовании восстановленного оборудования. Иногда это происходит из-за неправильной установки драйверов.

Например, если ваша сетевая карта заявлена ​​как произведенная компанией Intel. Но при выполнении поиска MAC-адреса отображается несоответствующее имя поставщика. Это означает, что вы можете иметь дело с поврежденным поддельным адаптером.

Решение:

У этой проблемы может быть два решения.

Первое — переустановка драйвера. Как вы теперь знаете, производитель просто загружает соответствующий драйвер поставщика из Интернета и устанавливает его на ваше устройство.

Если проблема не устранена, выберите второй вариант — замену оборудования (сетевой карты).

Низкая производительность сети

Еще одна проблема с сетевыми картами — низкая производительность сети, что приводит к снижению скорости интернета. Причин этой проблемы может быть много, в том числе:

• Устаревшие драйверы
• Неисправный кабель Ethernet
• Перегрузка сети
• Термическое дросселирование

Решение:

Рассмотрите возможность обновления драйверов и попробуйте использовать кабель Cat 5e или Cat 6. Переключитесь на менее уплотненныйУстановил канал или диапазон Wi-Fi (5 ГГц вместо 2,4 ГГц). Убедитесь, что ваша сетевая карта не перегревается. Если это так, попробуйте использовать сетевую карту в другом слоте PCIe/USB (если возможно).

Заключение

В приведенном выше руководстве содержится вся информация, необходимая новичку о сетевых картах. Например, что это такое, как они работают, их типы, распространенные проблемы и способы их решения.

Часто задаваемые вопросы

Как проверить, правильно ли работает сетевая карта?

Вы можете проверить, правильно ли работает сетевая карта, разными способами. К наиболее распространенным из них относятся тестирование физического соединения, выполнение ping-тестов и проверка состояния операционной системы.

Можно ли подключить несколько сетевых карт к устройству?

Да, к одному устройству можно подключить несколько сетевых карт. Но это зависит от доступных слотов на устройстве.

Как узнать производителя сетевой карты имя?

Чтобы найти имя производителя сетевой карты, просто пропустите ее MAC-адрес через наш инструмент поиска MAC-адресов. Он предоставит вам необходимую информацию, т. е. имя производителя, адрес и т. д.