کارت شبکه NIC چیست

کارت شبکه ‏NIC‏ چیست ؟ ‏
کارت رابط شبکه (‏NIC‏) که به عنوان یک برد یا تراشه بر روی رایانه یا سرور نصب می‌شود، نقشی ‏حیاتی در اتصال کامپیوتر به شبکه ایفا می‌کند. این قطعه سخت افزاری، وظایف متعددی را در جهت ‏برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات در شبکه به عهده دارد.‏ NIC‏ ها به عنوان دروازه‌ای برای ورود به دنیای دیجیتال عمل می‌کنند. بدون وجود ‏NIC، کامپیوترها ‏قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر و تبادل اطلاعات نخواهند بود. این قطعه سخت افزاری، نقش اساسی ‏در زیرساخت‌های شبکه ایفا می‌کند و به عنوان عنصری کلیدی در دنیای دیجیتال امروزی شناخته ‏می‌شود.‏

با گسترش روز افزون وابستگی به شبکه‌های کامپیوتری، اهمیت ‏NIC‏ ها نیز بیش از پیش آشکار شده ‏است. این قطعات کوچک، نقشی حیاتی در تبادل اطلاعات، ارتباطات، و انجام وظایف مختلف در دنیای ‏دیجیتال ایفا می‌کنند.‏

نحوه عملکرد کارت شبکه ‏

1. دریافت داده‌ها از کامپیوتر: کارت شبکه داده‌ها را از کامپیوتر دریافت می‌کند. این داده‌ها می‌توانند ‏شامل درخواست‌های وب، ایمیل، فایل‌ها و سایر اطلاعات باشند.‏
2. تبدیل داده‌ها: کارت شبکه داده‌ها را به فرمتی قابل فهم برای شبکه تبدیل می‌کند. این فرآیند شامل ‏تبدیل داده‌ها به سیگنال‌های الکتریکی و رمزگذاری آن‌ها می‌شود.‏
3. ارسال داده‌ها در شبکه: کارت شبکه داده‌ها را در شبکه ارسال می‌کند. این فرآیند شامل مسیریابی ‏اطلاعات به مقصد صحیح و مدیریت ترافیک شبکه می‌شود.‏
4. دریافت داده‌ها از شبکه: کارت شبکه داده‌ها را از شبکه دریافت می‌کند. این داده‌ها می‌توانند شامل ‏پاسخ به درخواست‌های وب، ایمیل، فایل‌ها و سایر اطلاعات باشند.‏
5. تبدیل داده‌ها: کارت شبکه داده‌ها را از فرمت شبکه به فرمتی قابل فهم برای کامپیوتر تبدیل می‌کند.‏
6. ارسال داده‌ها به کامپیوتر: کارت شبکه داده‌ها را به کامپیوتر ارسال می‌کند.‏

اگر علاقمند هستید پیشنهاد می شود مقاله ی کارت شبکه چیست و چه وظیفه ای دارد را مطالعه فرمایید

عملکرد ‏NIC‏ در لایه‌های مختلف مدل ‏OSI

کارت رابط شبکه (‏NIC‏) به عنوان پلی بین کامپیوتر و دنیای دیجیتال، نقشی حیاتی در تبادل اطلاعات ‏ایفا می‌کند. درک عملکرد ‏NIC‏ در لایه‌های مختلف مدل ‏OSI، دریچه‌ای نو به سوی فهم عمیق‌تر این ‏فرآیند پیچیده می‌گشاید.‏

لایه اول: فیزیکی – گذرگاه داده‌ها: ‏

در این لایه، ‏NIC‏ سیگنال‌های الکتریکی را به بیت‌های باینری تبدیل می‌کند و آن‌ها را در قالب ‏رسانه‌ای مناسب (مانند کابل یا امواج رادیویی) به شبکه ارسال می‌کند.‏

لایه دوم: دیتا لینک – آدرس‌دهی دقیق: ‏

NIC‏ از آدرس ‏MAC‏ برای شناسایی منحصر به فرد دستگاه در شبکه استفاده می‌کند. همچنین، ‏LLC‏ ‏وظایف مربوط به کنترل خطا و مدیریت دسترسی به رسانه را بر عهده دارد.‏

لایه سوم: شبکه – مسیریابی هوشمندانه:‏

NIC‏ با استفاده از پروتکل‌های مسیریابی، بهترین مسیر را برای ارسال بسته‌های داده به مقصد تعیین ‏می‌کند. آدرس ‏IP‏ در این لایه نقشی کلیدی در رهگیری و ارسال اطلاعات ایفا می‌کند.‏

لایه چهارم: نقل و انتقال – اتصالی مطمئن:‏

NIC‏ وظایف مربوط به برقراری، حفظ و قطع اتصالات بین دو سیستم را بر عهده دارد. تضمین ‏صحت و سقم داده‌ها و مدیریت ترتیب ارسال بسته‌ها از دیگر وظایف این لایه است.‏

لایه پنجم: گفتگویی پایدار:‏

NIC‏ با ایجاد و مدیریت کانال‌های ارتباطی، بستری برای تبادل اطلاعات بین دو سیستم را فراهم ‏می‌کند. این لایه تضمین می‌کند که تبادل اطلاعات به طور پیوسته و بدون وقفه انجام شود.‏

لایه ششم: ارائه – رمزگشایی و نمایش:‏

NIC‏ وظایف مربوط به رمزگذاری و رمزگشایی داده‌ها، فشرده‌سازی و دیکد کردن اطلاعات، و ‏همچنین تبدیل فرمت داده‌ها را بر عهده دارد.‏

لایه هفتم: برنامه – نقطه اتصال نهایی:‏

NIC‏ در این لایه با برنامه‌های کاربردی مختلف تعامل برقرار می‌کند و اطلاعات را به فرمت قابل فهم ‏برای آن‌ها ارائه می‌دهد.‏

اجزای ‏NIC

1. سرعت: همه کارت‌های شبکه دارای رتبه‌بندی سرعت بر اساس مگابیت در ثانیه هستند. این ‏رتبه‌بندی سرعت، نشانگر عملکرد کلی کارت در زمان پیاده‌سازی در یک شبکه کامپیوتری با پهنای ‏باند کافی است. اگر پهنای باند شبکه کمتر از سرعت کارت شبکه باشد یا چندین کامپیوتر به یک ‏کنترلر متصل شوند، سرعت برچسب‌گذاری شده کاهش می‌یابد. معمولاً کارت‌های شبکه اترنت با ‏سرعت‌های 10 مگابیت بر ثانیه، 100 مگابیت بر ثانیه، 1000 مگابیت بر ثانیه (یا 1 گیگابیت بر ‏ثانیه) در بازار موجود می‌باشند.‏
2. درایور: درایور نرم‌افزاری است که داده‌ها را بین سیستم عامل کامپیوتر و کارت شبکه ارسال ‏می‌کند. هنگامی که یک کارت شبکه در رایانه نصب می‌شود، همراه آن درایور مربوطه نیز باید دانلود ‏و نصب شود. برای اطمینان از کارکرد بهینه کارت شبکه، درایورها باید به‌روز و بدون خطا باشند.‏
3. آدرس ‏MAC‏: آدرس ‏MAC‏ یا آدرس فیزیکی، یک آدرس منحصر به فرد و غیرقابل تغییر است ‏که به کارت شبکه اختصاص داده می‌شود. این آدرس‌ها به‌عنوان آدرس‌های شبکه فیزیکی شناخته ‏می‌شوند و برای ارسال بسته‌های اترنت به رایانه استفاده می‌شوند.‏
4. ‏LED‏ اتصال: بیشتر کارت‌های شبکه دارای نشانگر ‏LED‏ هستند که در کانکتور نصب شده است ‏و به کاربر اطلاع می‌دهد که اتصال به شبکه برقرار است و انتقال داده‌ها در حال انجام است.‏
5. روتر: گاهی اوقات برای برقراری ارتباط بین رایانه و دستگاه‌های دیگر، نیاز به استفاده از یک ‏روتر وجود دارد. در این حالت، کارت شبکه به روتر متصل به اینترنت متصل می‌شود.‏

انواع مدل‌های کارت شبکه ‏NIC‏ ‏

به طور کلی کارت شبکه ‏NIC‏ به دو دسته بی‌سیم ‏Wireless‏ و با‌سیم ‏Wired‏ تقسیم بندی می‌شوند ‏که هر کدام کاربرد و قابلیت منحصر به فرد خود را دارد. ‏

کارت شبکه ‏wired‏ ‏

کارت شبکه‌های سیمی بر روی دستگاه‌های مختلف نصب می‌شوند، از جمله: پرینترهای تحت شبکه، ‏تلویزیون‌های هوشمند، مودم‌های سیمی و همچنین مادربردهای کامپیوتر این کارت‌ها به طور معمول ‏با استاندارد ‏Fast Ethernet‏ سازگاری دارند که سرعتی معادل 10 تا 100 مگابیت بر ثانیه را ‏پشتیبانی می‌کند. کارت شبکه‌های سیمی دارای درگاه، پورت یا اینترفیسی هستند که کابل شبکه با ‏کانکتورهای مختلف به آن متصل می‌شود. این پورت را معمولاً در کامپیوترهای خانگی، لپتاپ‌ها و ‏مودم‌های بی‌سیم مشاهده می‌کنیم. کانکتوری که به این پورت متصل می‌شود، به نام ‏RJ45‎‏ شناخته ‏می‌شود. در تصویر زیر یک کابل شبکه با کانکتور ‏RJ45‎‏ نمایش داده شده است.‏

‏کارت شبکه ‏wireless‏ ‏

کارت‌های شبکه بی‌سیم (‏Wireless‏) در دستگاه‌های مختلفی نصب می‌شوند، از جمله: تلویزیون‌های ‏هوشمند، گوشی‌های موبایل، مودم‌های بی‌سیم، سرورهای چاپ بی‌سیم و غیره. استاندارد‌های کارت‌های ‏شبکه بی‌سیم معمولاً به ‏IEEE 802.11‎‏ اشاره دارند و این استانداردها به چندین دسته‌بندی مختلف ‏تقسیم می‌شوند، از جمله: 802.11‏bgn،‎ 802.11g‎،‎ 802.11a‎،‎ 802.11b‎‏ و 802.11‏n‏ که این ‏استانداردها به عنوان پرکاربردترین استانداردهای بی‌سیم شناخته می‌شوند. تصویر بالا یک کارت شبکه ‏بی‌سیم را نشان می‌دهد که بر روی اسلات ‏PCIe‏ مادربورد نصب می‌شود. و تصویر زیر یک کارت ‏شبکه بی‌سیم را نشان می‌دهد که به پورت ‏USB‏ مادربورد متصل می‌شود.‏
حال به طور مختصر به مکانیزم کاری کارت‌های شبکه بی‌سیم بپردازیم. تکنولوژی بی‌سیم در حال ‏حاضر به طور قابل توجهی محبوبیت پیدا کرده است و همه به طور گسترده ای از آن استفاده می‌کنند. ‏زیرا ارتباطات بی‌سیم برقراری ارتباط بین چندین دستگاه را آسانتر می‌کند. ما با استفاده از گوشی‌های ‏موبایل خود به راحتی می‌توانیم به مودم‌های بی‌سیم وصل شده و از اینترنت استفاده کنیم. شرکت‌های ‏ارائه دهنده خدمات اینترنت (‏ISP‏) داده‌ها را به صورت سیگنال‌های رادیویی به دکل‌های رادیویی ‏ارسال می‌کنند. این داده‌ها به سمت روتر بی‌سیم (که معمولاً مودم بی‌سیم شما است) هدایت می‌شوند و ‏در نهایت مودم بی‌سیم شما با انجام پردازش‌های موردنیاز بر روی آن داده‌ها، آنها را به سمت ‏گوشی‌های موبایل ما که دارای کارت شبکه بی‌سیم هستند، ارسال می‌کند و ما می‌توانیم از اینترنت ‏استفاده کنیم.‏
‏3.پورت ‏USB
NICها (کارت شبکه)، مجموعه‌ای از دستگاه‌هایی هستند که اتصالات شبکه را از طریق پورت ‏USB‏ ‏فراهم می‌کنند.‏

‏4.فیبر نوری
این نوع ‏NICها، که با قیمت بالا و پیچیدگی بیشتری همراه هستند، به عنوان یک سیستم پشتیبان با ‏سرعت بالا برای مدیریت ترافیک شبکه در سرورها استفاده می‌شوند. همچنین، این پشتیبانی می‌تواند با ‏ترکیب چندین ‏NIC‏ انجام شود. مهم است بدانید که در حال حاضر بهترین سرورهای موجود در دنیا، ‏سرورهای تولید شده توسط شرکت اچ پی هستند.‏

نصب کارت شبکه ‏
نصب کارت شبکه شامل دو مرحله اتصال کارت شبکه به کامپیوتر و نصب درایور مربوط به کارت ‏شبکه است. برای کارت شبکه‌های ‏PCI، ابتدا کامپیوتر را خاموش کرده و سپس جعبه کیس را باز ‏کرده و کارت شبکه را در اسلات ‏PCI‏ قرار دهید. در تصویر زیر، یک نمونه کارت شبکه ‏PCI‏ را ‏مشاهده می‌کنید. استفاده از کارت شبکه‌هایی که به پورت ‏USB‏ کامپیوتر متصل می‌شوند، آسان‌تر از ‏کارت شبکه‌های ‏PCI‏ است. ‏
برخی از این کارت‌ها حتی نیاز به نصب درایور دستی ندارند و هنگامی که کارت شبکه را به کامپیوتر ‏متصل می‌کنید، سیستم عامل به طور خودکار درایور را شناسایی و نصب می‌کند. سخت‌افزارهایی که ‏بدون نیاز به نصب دستی درایور بر روی سیستم عامل قابل استفاده هستند، به عنوان ‏Plug and ‎Play‏ شناخته می‌شوند. قیمت کارت‌های شبکه بی‌سیم خارجی (‏External‏) از ۲۰ هزار تومان تا ۱ ‏میلیون تومان و حتی بیشتر متغیر است. ‏
توصیه می‌شود که کارت‌های شبکه بی‌سیم خارجی را در سیستم عامل غیرفعال (‏Disable‏) کنید اگر ‏در زمان استفاده از کامپیوتر از آن‌ها استفاده نمی‌کنید، به دلایل امنیتی است. ‏
وظایف کارت شبکه ‏NIC

‏1. تبدیل داده‌های سریال به موازی و برعکس: کارت شبکه مسئول تبدیل داده‌های سریال (از قالب بیت ‏به بیت) به داده‌های موازی (از قالب بایت) و برعکس می‌باشد. این فرآیند به منظور انتقال داده‌ها در ‏شبکه‌ها از طریق کابل‌ها صورت می‌گیرد.‏

‏2. رمزگذاری و رمزگشایی داده‌ها: کارت شبکه می‌تواند وظیفه رمزگذاری و رمزگشایی داده‌ها را بر ‏عهده بگیرد. این عملیات برای افزایش امنیت در انتقال داده‌ها در شبکه‌ها استفاده می‌شود.‏

‏3. کپسوله‌سازی و ‏Decapsulate‏ کردن داده‌ها: کارت شبکه مسئول کپسوله‌سازی داده‌ها ‏‏(‏Encapsulate‏) و ‏Decapsulate‏ کردن آنها است. در این فرآیند، داده‌ها با افزودن اطلاعات ‏مربوط به شبکه (مانند آدرس‌ها و سرآیندها) بسته‌بندی می‌شوند و برای انتقال در شبکه آماده می‌شوند.‏

‏4. بوفر کردن داده‌ها: کارت شبکه می‌تواند وظیفه بوفر کردن داده‌ها را بر عهده بگیرد. بوفر به معنای ‏تنظیم کننده سرعت ارسال و دریافت داده‌ها است و به منظور ایجاد تعادل بین سرعت ارسال داده‌ها از ‏کارت شبکه و سرعت پردازش آن‌ها توسط سیستم عامل استفاده می‌شود.‏

‏5. کنترل جریان داده ورودی و خروجی از کارت شبکه: کارت شبکه مسئول کنترل جریان داده‌های ‏ورودی و خروجی است. این وظیفه شامل مدیریت و کنترل حجم داده‌هایی است که از شبکه وارد کارت ‏شبکه می‌شود و از کارت شبکه به سمت شبکه ارسال می‌شود.‏
‏6. تبدیل فرمت داده‌ها برای ارسال در رسانه (کابل شبکه): کارت شبکه مسئول تبدیل فرمت داده‌ها به ‏منظور ارسال آن‌ها در رسانه (مانند کابل شبکه) است. ‏

کلام آخر ‏
کارت شبکه ‏NIC‏ یک دستگاه سخت‌افزاری است که وظیفه اتصال یک سیستم کامپیوتری به شبکه را ‏برعهده دارد. ‏NIC‏ به کامپیوتر اجازه می‌دهد تا با استفاده از پروتکل‌های شبکه مانند ‏Ethernet‏ یا ‏Wi-Fi، ارتباطی با سایر دستگاه‌ها و سرورها در شبکه برقرار کند.‏
خرید یک کارت شبکه برای سرورها و رایانه‌ها بسیار مهم است، کارت شبکه به دستگاه اجازه می‌دهد ‏تا با سایر فناوری‌های موجود در شبکه ارتباط برقرار کند. اتصال سیمی یک ‏NIC‏ اغلب سریع‌تر، ‏کارآمدتر و ایمن‌تر از ارتباطات بی‌سیم است.‏
در هنگام خرید یک کارت شبکه وایرلس یا ‏Wired‏ حتما با توجه به نیاز و شرایط کاری خودتان آنرا ‏تهیه کنید.و حتما از یک برند معتبر استفاده کنید در اینجا قصد نداریم تا از یک برند تبلیغ کنیم ولی ‏حتما مستحضر هستید که چندین میلیون نفر از کارت شبکه ها و یا مودم های وایرلس شرکت ‏D-link‏ ‏و ‏TP-link‏ استفاده میکنند و دو شرکت کاملا معتبر نیز هستند.‏