network interface card یا NIC و یا network adapter، یک کامپوننت سخت افزاری مهم است که برای برقراری اتصالات شبکه برای دستگاه هایی مانند کامپیوتر، سرور و غیره استفاده می شود. با کاربردهای گسترده آن، انواع مختلفی از کارت های شبکه در بازار در حال ظهور هستند. در این پست، سعی می کنیم که بررسی کاملی در مورد این قطعه سخت افزاری از network interface card تا کارکرد، کامپوننت ها و انواع آن خواهیم داشت.

What Is a Network Interface Card?

از NIC همانطور که گفته شد برای اتصال هاست ها مانند سرور، کامپیوتر، پرینتر، DVR و غیره به شبکه استفاده می شود. برای ارتباط هاست به شبکه بدیهی است که نیاز به این سخت افزار می باشد. در حال حاضر، با خرید سرور یا PC، کارت شبکه به صورت on-board روی سیستم وجود دارد مگر اینکه شما نیاز به کارت شبکه های بیشتر داشته باشید. علاوه بر این، کارت های شبکه مانند کارت شبکه سرور نیز می توانند در expansion slot یا raiser قرار داده شوند.

کار کارت شبکه چیست؟

تعریف NIC بسیار ساده است، اما کارت شبکه چه کاری انجام می دهد و کارکرد NIC چیست؟ یک کارت NIC که به عنوان یک اینترفیس در لایه TCP/IP کار می کند، می تواند سیگنال ها را در لایه فیزیکی ارسال کند و data packet ها را در لایه شبکه تحویل دهد. با کمک NIC قدرت کار در محیط شبکه را دارید وگرنه سیستم شما یک کامپیوتر لوکال بوده و که هیپ دسترسی به آن به جز حضور فیزیکی پشت آن امکان پذیر نیست. هنگامی که کاربر یک صفحه وب را درخواست می کند، کارت LAN داده ها را از دستگاه کاربر دریافت کرده و آنها را به سرور در اینترنت می فرستد، سپس داده های مورد نیاز را از اینترنت یا از Web Server لوکال در شبکه لوکال دریافت می کند تا برای کاربر نمایش داده شود.

اجزای کارت شبکه

به طور معمول، یک کارت شبکه عمدتاً از یک کنترلر، boot ROM socket ، یک یا چند پورت NIC، یک رابط اتصال مادربرد، نشانگرهای LED، یک profile bracket و برخی قطعات الکترونیکی دیگر تشکیل شده است.

Controller: کنترلر مانند یک مینی CPU است که داده های دریافتی را پردازش می کند. به عنوان بخش اصلی یک آداپتور شبکه، کنترل کننده مستقیماً عملکرد آداپتور شبکه را تعیین می کند.

Boot ROM socket: این سوکت روی کارت قابلیت بوت رام را فعال می کند. Boot ROM به سیستم های بدون دیسک امکان اتصال به شبکه را می دهد و امنیت را افزایش داده و هزینه سخت افزار را کاهش دهد(PXE boot).

NIC port for cable/transceiver: این پورت مستقیما به کابل Ethernet یا transceiver متصل می شود که می تواند سیگنال های الکترونیکی را که روی کابل شبکه یا کابل فیبر قرار می گیرد تولید و دریافت کند.

Bus interface: این اینترفیس در زیر برد قرار می گیرد که برای اتصال NIC به اسلات مادربرد استفاده می شود.

LED indicators: از Indicator ها یا نشانگرها برای کمک به کاربران برای شناسایی وضعیت کار کارت شبکه استفاده می شود که آیا شبکه متصل است و داده ها منتقل می شود.

Profile bracket: از بین profile bracket ها موجود در بازار، یکی full-height bracket با طول 12 سانتی متر و دیگری low-profile bracket با طول 8 سانتی متر نام دارد. این براکت می تواند به کاربران کمک کند NIC را در اسلات کامپیوتر یا سرور سفت کنند.

انواع کارت شبکه

NIC ها را می توان بر اساس ویژگی های مختلف مانند اینترفیس، سرعت انتقال و فیلدهای های کاربردی به انواع مختلفی طبقه بندی کرد.
بر اساس نحوه دسترسی کارت شبکه به شبکه، کارت شبکه کابلی یا اترنت و کارت شبکه بی سیم وجود دارد.
کارت شبکه های ISA، ISA bus در سال 1981 توسعه یافت که یک معماری standard bus برای سازگار با IBM بود. به دلیل سرعت پایین کارت 9 مگابیت بر ثانیه،ISA bus interface اکنون دیگر یک نوع شناخته شده نیست و به این راحتی ها پیدا نمی شود.
کارت شبکه PCI، PCI bus در سال 1990 برای جایگزینی استاندارد قبلی ISA توسعه یافت. دارای عرض ثابت 32 بیت (دارای transmission data با سرعت 133 مگابایت بر ثانیه) و 64 بیت (دارای transmission data با سرعت 266 مگابایت در ثانیه) است. این نوع کارت NIC ابتدا در سرورها مورد استفاده قرار گرفت و بعداً به تدریج روی PC ها نیز اعمال شد. امروزه اکثر PC ها expansion card ندارند، بلکه کارت شبکه روی خودِ مادربرد نصب و تعبیه شده است. در نتیجه، کارت شبکه PCI با bus interface ها مانند اینترفیس PCI-X یا USB جایگزین شده است.
کارت شبکه PCI-X، یک فناوری پیشرفته PCI bus است، 64 بیتی بوده و می تواند تا 1064 مگابایت بر ثانیه کار کند.
کارت شبکه PCIe، امروزه PCIe استانداردی محبوب بوده و در مادربردهای کامپیوترها و سرورها بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. کارت شبکه PCIe اکنون در پنج نسخه موجود است و هر نسخه از پنج نوع خط با سرعت های مختلف پشتیبانی می کند.


کارت شبکه USB، USB bus یک استاندارد باس خارجی یا External است. کارت شبکه USB دارای سه نسخه با data rate های مختلف است و می تواند با دستگاه های مختلف کار کند.

طبقه بندی براساس پورت
چهار نوع پورت NIC در بازار یافت می شود. پورت RJ-45 برای اتصال با کابل twisted pair، مانند Cat5 و Cat6، پورت AUI مورد استفاده برای کابل coaxial ضخیم(مانند کابل AUI transceiver)، پورت BNC برای کابل کواکسیال نازک(مانند کابل BNC) و پورت optical برای transceiver استفاده می شود(مانند 10G/25G transceiver).

طبقه بندی بر اساس سرعت انتقال
بر اساس سرعت های مختلف، کارت های شبکه 10 مگابیت بر ثانیه، 100 مگابیت بر ثانیه، 10/100 مگابیت بر ثانیه، کارت های با سرعت 1000 مگابیت در ثانیه، 10 گیگابیت، 25 گیگ یا حتی با سرعت بالاتر در بازار وجود دارد. NIC 1000Mbps پهنای باند بالاتری را در شبکه گیگابیتی فراهم می کند. در مورد کارت های NIC 10Gb/25Gb یا حتی کارت های NIC با سرعت بالاتر، شرکت های بزرگ یا دیتاسنترها از آنها استقبال می کنند.

طبقه بندی بر اساس فیلدهای کاربردی
Computer NIC card: امروزه اکثر کامپیوترهای جدید دارای کارت شبکه داخلی(به صورت On-board) در مادربرد هستند، بنابراین نیازی به کارت LAN جداگانه نیست. معمولاً با سرعت 10/100 مگابیت در ثانیه و 1 گیگابیت در ثانیه ارائه می شود و به یک کامپیوتر اجازه می دهد با PC ها یا شبکه های دیگر ارتباط برقرار کند.

Server network card: وظیفه اصلی کارت شبکه سرور مدیریت ترافیک شبکه است. در مقایسه با آداپتورهای معمولی شبکه PC، آداپتورهای سرور معمولاً به سرعت انتقال داده‌های سریع‌تری مانند 10G، 25G، 40G و حتی 100G نیاز دارند.