کارت شبکه چیست و بررسی جامع انواع آن

به‌عنوان یک فرد مبتدی در حوزه فناوری اطلاعات، عجیب نیست اگر ندانید کارت شبکه چیست، چه عملکردی دارد، چه کاربردهایی دارد و چطور می‌توان یک کارت شبکه مناسب تهیه نمود. کارت شبکه رابط بین یک دستگاه و شبکه است که وظیفه تبدیل داده‌ها به سیگنال و انتقال آن‌ها در بستر شبکه را بر عهده دارد. بنابراین بدون این قطعه عملا هیچ اتصالی در شبکه ممکن نخواهد بود. باید بدانید که تهیه کارت شبکه مناسب و مقرون به صرفه یکی از اولین گام‌های اتصال کامپیوتر به شبکه است. اما نگران نباشید. این روزها انواع مختلفی از کارت شبکه با عملکردها و قیمت‌های متنوع در دسترس است. کافیست بدانید چه می‌خواهید.

کارت شبکه چیست؟

کارت شبکه که به عنوان آداپتور شبکه نیز شناخته می‌شود، یک بورد مداری است که با نصب روی کامپیوترها، دسترسی آنها به شبکه را امکان‌پذیر می‌سازد. همانطور که می‌بینید این کارت به عنوان یک جزء ضروری برای اتصالات شبکه‌ای کامپیوترها عمل کرده و به ارتباط بهتر بین تجهیزات ارتباط داده کمک می‌کند. کارت‌های شبکه معمولا در همه رایانه‌ها و برخی از سرورهای شبکه یافت می‌شوند و حاوی مدارهای الکتریکی مطابق با استانداردهای پیوند داده و لایه فیزیکی هستند.

کارت شبکه چگونه کار می‌کند؟

کارت شبکه به عنوان رابط شبکه می‌تواند سیگنال‌ها را در لایه فیزیکی ارسال کند و بسته‌های داده را در لایه شبکه تحویل دهد. بنابراین این کارت یک واسط میان کامپیوتر یا سرور و یک شبکه داده است. هنگامی که کاربر یک صفحه وب را درخواست می‌کند، کارت LAN داده‌ها را از دستگاه کاربر دریافت می‌کند، آن را از طریق اینترنت به سرور ارسال کرده و سپس داده‌های مورد نیاز را از اینترنت برای نمایش به کاربر باز می‌گرداند. کل اساس کار کارت شبکه در همین یک جمله خلاصه می‌شود.

این قطعه می‌تواند هم از طریق اتصال سیمی و هم به‌صورت بی‌سیم به شبکه متصل شود. شبکه‌ها معمولا دروازه ورود به اینترنت هستند و ابعاد آن‌ها از شبکه‌های محلی کوچک تا شبکه‌های سازمانی بزرگ گسترده است. از این جهت هر کامپیوتر می‌تواند چندین کارت شبکه سیمی یا بی‌سیم داشته باشد. همچنین این امکان وجود دارد که از انواع کارت‌های شبکه مختلف برای دسترسی به شبکه استفاده شود.

برای مطالعه بیشتر مقاله بررسی جامع لایه های شبکه را از دست ندهید.

کارت شبکه از چه اجزایی تشکیل شده است؟

حال که تاحدودی می‌دانیم کارت شبکه چیست و چطور کار می‌کند، بد نیست نگاهی به اجزای سازنده آن بیندازیم. هر کارت شبکه از شش جزء اصلی تشکیل می‌شود:

• کنترلر: کنترلر مانند یک CPU کوچک است که به عنوان هسته اصلی آداپتور شبکه، داده‌های دریافتی را پردازش می‌کند.
• سوکت بوت رام (حافظه فقط خواندنی): این سوکت قابلیت بوت رام را روی کارت فعال می‌کند که به طور دائم دستورالعمل‌ها را روی رایانه ذخیره می‌کند. بوت رام به ورک‌استیشن‌های بدون دیسک اجازه می‌دهد تا به شبکه متصل شوند، امنیت را افزایش و هزینه سخت افزار را کاهش می‌دهد.
• پورت NIC برای کابل فرستنده یا گیرنده: معمولا این پورت مستقیما با یک کابل اترنت به فرستنده و گیرنده متصل می‌شود و سیگنال‌های الکترونیکی را تولید و دریافت می‌کند.
• رابط BUS: این رابط در کنار بورد قرار دارد و به عنوان اتصال بین کارت شبکه و کامپیوتر یا سرور عمل می‌کند.
• نشانگرهای LED: از این نشانگرها برای کمک به کاربران برای شناسایی وضعیت کارکرد کارت شبکه استفاده می‌شود، مثلا اینکه ارتباطی بین کارت و شبکه وجود دارد یا خیر؟
• براکت پروفیل: دو نوع براکت پروفیل در بازار وجود دارد. یکی براکت تمام قد با طول ۱۲ سانتی‌متر و دیگری براکت کم ارتفاع با طول ۸ سانتی‌متر نام دارد. این بخش به کاربران کمک می‌کند کارت شبکه را در رایانه یا سرور تعمیر کنند.

مقاله اترنت چیست، را از دست ندهید.

انواع کارت شبکه

حالا ببینیم انواع کارت شبکه چیست؟ کارت‌های NIC با توجه به ویژگی‌های مختلف مانند رابط میزبان، سرعت انتقال و برنامه‌های زمینه‌ای به انواع مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند. پنج نوع اصلی آن عبارتند از:

1. دسته‌بندی بر اساس نوع اتصال شبکه

کارت شبکه بر اساس نحوه دسترسی، می‌تواند سیمی یا بی‌سیم باشد.

مدل سیمی معمولا نودها را به وسیله کابل اترنت یا فیبر نوری به شبکه متصل می‌کند. درحالی‌که کارت شبکه بی‌سیم آنتن کوچک همراهی دارد که از امواج رادیویی برای برقراری ارتباط با اکسس پوینت شبکه استفاده می‌کند.

2. دسته‌بندی بر اساس رابط باس

انواع کارت شبکه بر اساس رابط باس به این چند دسته تقسیم می‌شوند:

• ISA: ISA در سال ۱۹۸۱ توسعه یافت که یک معماری باس استاندارد برای کامپیوترهای IBM بود. رابط باس ISA به دلیل سرعت پایین کارت، که حدود ۹ مگابیت بر ثانیه است، دیگر قابل استفاده نیست.
• PCI: PCI در سال ۱۹۹۰ جایگزین ISA شد. این مدل دارای عرض ثابت ۳۲ بیت و ۶۴ بیت است. در ابتدا سرورها از این نوع کارت استفاده می‌کردند؛ اما به تدریج روی رایانه‌های شخصی نیز اعمال شد. البته اکثر رایانه‌های شخصی امروزی به‌جای کارت‌ توسعه، دستگاه‌هایی دارند که روی مادربورد قرار می‌گیرند. در نتیجه PCI با رابط‌های دیگر مانند رابط PCI-X یا USB جایگزین شده است.
• PCI-X : PCI-X یک فناوری پیشرفتهPCI است که با سرعت ۶۴ بیت کار می‌کند و می‌تواند با سرعت حداکثر ۱۰۶۴ مگابایت بر ثانیه داده انتقال داد. در بسیاری از موارد، PCI-X با کارت‌های شبکه PCI سازگار هستند.
• PCIe: PCIe آخرین استاندارد رابط باس بوده و اکنون در اکثر مادربوردهای رایانه‌ها و سرورها یافت می‌شود. PCIe در پنج نسخه موجود است و هر نسخه از پنج نوع خط با سرعت‌های مختلف پشتیبانی می‌کند.
• USB: USB یک گذرگاه سریال عمومی است که سه نسخه با نرخ انتقال داده مختلف دارد و می‌تواند با دستگاه‌های مختلف کار کند.

3. دسته‌بندی بر اساس نوع پورت

با توجه به کابل‌های مختلفی که برای اتصال استفاده می‌شود، چهار نوع پورت کارت شبکه در بازار وجود دارد:

• پورت RJ-45 برای اتصال با کابل‌های جفت پیچ خورده استفاده می‌شود.
• پورت AUI برای کابل کواکسیال ضخیم استفاده می‌شود.
• پورت BNC برای یک کابل کواکسیال نازک استفاده می‌شود.
• پورت نوری برای فرستنده و گیرنده استفاده می‌شود.

پورت چیست و چه کاربردی در شبکه دارد؟

4. دسته‌بندی بر اساس سرعت انتقال

امروزه کارت‌های شبکه ۱۰ مگابیت بر ثانیه، ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه، کارت‌های تطبیقی ۱۰ یا ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه، ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه، ۱۰ گیگ، ۲۵ گیگ یا حتی با سرعت بالاتر در بازار وجود دارد.

• کارت‌های NIC تطبیقی ۱۰ و ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه برای شبکه‌های محلی کوچک، مصارف خانگی یا دفاتر کاری کوچک مناسب هستند.
• کارت‌های شبکه ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه پهنای باند بالاتری را برای شبکه گیگابیتی ارائه می‌دهند.
• کارت‌های ۱۰ گیگابیت، ۲۵ گیگابیت یا با سرعت‌های بالاتر برای شرکت‌های بزرگ یا مراکز داده استفاده می‌شوند.

5. دسته‌بندی بر اساس کاربرد

اگر بخواهیم انواع کارت شبکه را بر اساس کاربردها دسته‌بندی کنیم، به چنین فهرستی می‌رسیم:

• کارت شبکه کامپیوتر: کامپیوترهای امروزی با کارت‌های شبکه طراحی و تولید می‌شوند که در مادربورد تعبیه شده و دیگر نیازی به کارت LAN جداگانه نیست. معمولا سرعت این کارت‌ها معادل ۱۰ مگابیت بر ثانیه، ۱۰۰ مگابیت بر ثانیه یا ۱ گیگابیت بر ثانیه است و به یک رایانه اجازه می‌دهند با رایانه‌های شخصی یا شبکه‌های دیگر ارتباط برقرار کنند.
• کارت شبکه سرور: وظیفه اصلی کارت شبکه سرور، مدیریت سرور و مدیریت ترافیک شبکه است. در مقایسه با کارت‌های معمولی شبکه رایانه شخصی، کارت‌های سرور معمولا به سرعت انتقال داده سریع مانند ۱۰، ۲۵، ۴۰ یا حتی ۱۰۰ گیگ نیاز دارند. این کارت‌ها CPU را کمتر به خود مشغول می‌کنند؛ چون یک کنترلر شبکه مخصوص دارند که بسیاری از وظایف CPU را انجام می‌دهد.
• SmartNIC ها: SmartNIC ها نوعی کارت شبکه هستند که وظایف CPU سرور میزبان را بر عهده گرفته و بار کاری را کاهش می‌دهند. از قابلیت‌های این کارت‌ها می‌توان به امنیت و امکان ذخیره‌سازی اشاره کرد.

برای شناخت بهتر بخوانید: TPU چیست؟ تفاوت TPU با GPU و CPU

مزیت‌های کارت شبکه چیست؟

اما ببینیم اصلی‌ترین مزیت‌های کارت شبکه چیست؟ به کمک کارت‌های شبکه می‌توان اقدامات زیر را انجام داد:

• به جریان اطلاعات بین هاب‌ها اعتماد کرد.
• داده‌ها را بین چندین مشتری مبادله یا انتقال داد.
• سرعت آنلاین مورد نیاز برای ارسال و دریافت پیام را اغلب به گیگابایت رساند.
• تعداد تجهیزات جانبی را متوقف کرد.
• سرعت ارتباط اینترنت را به گیگابایت رساند.
• می‌توان از چندین پورت برای اتصال انواع دستگاه‌های جانبی استفاده کرد.
• چندین مشتری می‌توانند حجم زیادی از داده‌ها را به اشتراک بگذارند.

انتخاب بهترین کارت شبکه

چالش‌های انتخاب کارت شبکه چیست؟ امروزه انتخاب کارت شبکه مناسب خیلی چالش برانگیز نیست. کافی است این چهار عامل را در نظر بگیرید:

1. سرعت

معمولا مهم‌ترین جنبه‌ای که در تهیه کارت شبکه در نظر گرفته می‌شود، مسئله سرعت است. کارت شبکه باید بتواند از حداکثر سرعت اینترنتی که ISP ارائه می‌دهد، استفاده کند. در عین حال، رایانه مورد استفاده نیز باید قادر به کنترل این سرعت‌ها باشد.

به عنوان مثال، اگر کامپیوتر فقط می‌تواند تا سرعت یک گیگ را پشتیبانی کند، نمی‌توان با یک کارت ۱۰ گیگی انتظار سرعت ۱۰ گیگ را داشت. به همین ترتیب اگر حداکثر سرعت ارائه شده توسط ISP فقط یک گیگ باشد، خرید کارت شبکه ‍۱۰ گیگی به معنی واقعی کلمه پول هدر دادن است.

2. امکان استفاده از چند پورت

گاهی اوقات ممکن است برای یک دستگاه به بیش از یک کارت شبکه نیاز داشته باشید. به عنوان مثال اگر بخواهید برای انتقال داده‌ها و دریافت داده‌های حساس روی سرور از دو کارت شبکه مجزا استفاده کنید، باید چاره‌ای باشد. با دقت به این ویژگی مطمئن می‌شوید که از تاخیرها و خرابی‌های شبکه جلوگیری کرده‌اید.

3. نوع رابط

اگر از کارشناسان شبکه بپرسید، انتخاب کارت شبکه تا حد زیادی به نوع رابط دستگاه بستگی دارد. برای مثال، اگر یک کانکتور RJ45 دارید، باید یک کارت شبکه با اتصال فیبر نوری انتخاب کنید که از SFP+ یا QFSP+ استفاده می‌کند. پیشنهاد می‌کنیم در این زمینه حتما با یک متخصص IT مشورت کنید.

4. قابلیت حمل

اگر می‌خواهید کارت شبکه را بر روی یک دستگاه قابل حمل نصب کنید، کارت‌های شبکه USB و بی‌سیم بهترین انتخاب‌ ممکن برای شما هستند. همچنین باید توجه داشته باشید که این کارت‌ها بر اساس سرعت پورت‌های USB و روترها محدود می‌شوند. البته از طرف دیگر در مقایسه با دیگر کارت‌های شبکه ارزان‌ترند و هزینه کمتری برای آنها می‌پردازید.

کارت‌های رابط شبکه با سرعت‌ها و عملکردهای متفاوتی عرضه می‌شوند و قیمت آن‌ها بسته به نوع و ارائه دهنده آن بسیار متفاوت است. این مسئله را هنگام انتخاب گزینه موردنظر خود مدنظر داشته باشید.

مطالعه مقاله سوئیچ شبکه را پیشنهاد می کنیم.

کلام آخر

همانطور که در این مقاله دیدیم کارت‌های رابط شبکه باعث اتصال کامپیوترهای مختلف به شبکه می‌شوند. آن‌ها در لایه‌های فیزیکی و پیوند داده قرار می‌گیرند و مهم‌ترین مسئولیتشان ایجاد بسته‌های داده، تبدیل آن‌ها به سیگنال و انتقال سیگنال‌ها از طریق شبکه است. همانطور که در متن مقاله دیدیم، کارت‌های شبکه در انواع مختلف عرضه می‌شود که هر کدام عملکرد و سرعت منحصربه‌فردی دارند. در انتخاب این قطعه با توجه به عواملی را از قبیل سرعت، امکان استفاده از چند پورت، نوع کانکتور و قابلیت حمل، کارت شبکه‌ای تهیه می‌کنید که برای دستگاه و سرعت شبکه شما بهترین عملکرد را داشته باشد.

چنانچه اطلاعات بیشتری در زمینه کارت شبکه دارید، خواهشمندیم نظرات‌تان را در انتهای این صفحه با ما در میان بگذارید.