کارت شبکه سرور چیست ؟

Network Interface Card که مخفف آن می شود NCI  به عنوان کارت رابط شبکه یا کنترلر رابط شبکه یا کارت LAN شناخته شده است. اما چرا ما از یک کارت در شبکه استفاده می کنیم؟ این قطعه سخت افزاری در شبکه چه کاربردی دارد؟ در این مقاله ما به شما توضیح کامل خواهیم داد که NCI  چیست و به معایب، مزایا و انواع آن ها خواهیم پرداخت.

کارت رابط شبکه (NIC) چیست؟

NIC یک کارت است، یک سخت افزاری که به پیوند یک ترمینال یا یک گره از طریق یک شبکه کمک می کند و سرعت انتقال 10، 100 و 1000 مگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کند. این دستگاه شامل یک پورت اترنت و کابل Rj45 است. ما برای اتصال به اینترنت از طریق لپ تاپ و کامپیوتر خود باید از طریق LAN  به پورت Female rj45  اتصال بر قرار کنیم.
پورت Female rj45 در یک مدار جداگانه می باشد که به عنوان یک کارت رابط شبکه نامیده می شود. بنابراین این پورت به ایجاد اتصالات کمک می کند و امکان برقراری ارتباطات را فراهم می کند.

پورت Female rj45 به عنوان رابط بین دستگاه و شبکه عمل می کند که نه تنها امکان برقراری ارتباط را فراهم می کند، بلکه به عنوان یک ویژگی برای رایانه هویت ایجاد می کند. از آنجایی که این شامل آدرس MAC می باشد. این هویت توسط آدرس MAC داده می شود.

و همینطور این پورت با اجازه دادن به ارتباط بین مجموعه ی بزرگ و کوچکی از رایانه ها در یک شبکه، مجموعه کاملی از پروتکل های شبکه را تولید می کند. جالب است بدانید که برای ارتباطات در مقیاس بزرگ، از پروتکل های قابل مسیریابی مانند IP استفاده می شود و برای مجموعه کوچکی از رایانه ها از LAN استفاده می شود.

مثالی از NIC (کارت رابط شبکه)

بیایید NIC را با در نظر گرفتن یک مثال توضیح دهیم وبگوییم به چه روشی انتقال داده از طریق شبکه انجام می شود. دو رایانه شخصی را که می‌خواهند وصل شوند را در نظر بگیرید، این رایانه‌ها دارای NIC هستند که قبلاً در آن تعبیه شده یا در مادربرد نصب شده است، و کابل سیمی ای که از هر دو طرف به رایانه متصل است. اطلاعات روی کامپیوتر را می توان تنها با استفاده از NIC در شبکه در تراورس قرار داد.

مثال دیگری را در نظر بگیرید، اگر چندین دستگاه می‌خواهند متصل شوند، سوئیچ یا روتردر بین آنها قرار می‌گیرد که کابل‌های اترنت دستگاه ما از طریق سوئیچ به هم متصل می‌شوند و با پیوند دادن آن‌ها، یک شبکه محلی ساخته می‌شود.

NIC واحد سخت افزاری مهمی ای برای اتصال یک شبکه است. آنها از قبل در دستگاه‌هایی مانند رایانه‌ها، سرورها یا هر پایانه دیگری که می‌تواند به گره دیگری در شبکه متصل شود، ساخته و نصب شده است.

مسیر انحصاری برای اتصال شبکه به گره ها با نصب مدار فراهم و امکان پذیر است. برای ادامه ی اتصالات ممکن از طریق شبکه، سوئیچ و روترها دستگاه های باید کارت NIC خود را حفظ کنند. بنابراین این عبارت شامل این است که هر دستگاهی اگر بخواهد به شبکه متصل شود باید دارای کارت NIC باشد و همچنین اتصال تنها زمانی امکان پذیر است که طرف دیگر دستگاه نیز با کارت NIC نصب شده باشد.

آدرس MAC موجود در NIC دارای شماره سریال فردی 48 بیتی است و این آدرس MAC در ROM که همراه کارت قرار داده شده است ذخیره می شود. شرط برقراری ارتباط احتمالی از طریق شبکه داشتن حداقل یک NIC در دستگاه ها بود. رتبه‌بندی سرعت هر NIC با Mbps11 ، Mbps100 و غیره است، این سرعت نشان دهنده عملکرد هر  NIC است.

پیشنهاد خرید ویژه ⚡ : خرید کارت شبکه HP 

عملکرد کارت رابط شبکه (NIC)

این بخش فیزیکی در سیستم کارتی است که آدرس MAC را در خود نگه می دارد، که به دستگاه ما در شبکه هویت می دهد. کارت رابط شبکه ارتباطی بین  دستگاه، گره ها و شبکه ایجاد میکند. کارهای کارت رابط شبکه را می توان در دو لایه مشاهده کرد که عبارتند از لایه فیزیکی و لایه پیوند اطلاعات. این کارت قدرت تبادل داده ها را که در شبکه است، را نگه می دارد و باید بدانید که داده ها در ابتدا از کارت رابط شبکه می رسند. آدرس MAC 48 bit درحقیقت به دو شکل  bit24 و  bit24 است.
24 بیت اول توسط IANA ارائه می شود که به معنی یک مرجع شماره اختصاص داده شده به اینترنت است و این شماره OUI (شناسه منحصر به فرد سازمانی) نامیده می شود و 24 بیت بعدی مختص فروشنده است.
برای مثال، 35:47:AE: EF:01:43 آدرس مک است. که در آن 35:47:AE OUI و EF:01:43 مربوط به فروشنده اختصاصی است. NIC می تواند دو نوع عملکرد در  را انجام دهد. همراه با انتقال داده ها در انتهای دیگری نیز دریافت می کند.

در اینجا ما دو عملیات را بررسی خواهیم کرد:

✅ انتقال داده ها با کارت رابط شبکه

داده هایی که می خواهند به خارج از دستگاه بروند، ابتدا این داده ها یا بسته ها به پروتکل شبکه فرستاده می شوند. این پروتکل های شبکه پروتکل های اینترنتی مانند IP هستند و از پروتکل های شبکه به بافر می رود. این پروتکل ها و بافرهای شبکه در خود کارت NIC وجود دارند.
وقتی فریم relay را در نظر می گیریم، می توانیم ببینیم که انتقال داده ها توسط آدرس های مبدا و مقصد قابل دستیابی است، این دو نوع آدرس به عنوان سرتیتر فریم ادغام می شوند. آدرس مبدا همانی است که داده ها را ارسال می کند و آدرس های مقصد همان هایی هستند که آن را دریافت می کنند.
پس از تشکیل سرتیتر که از هر دو آدرس تشکیل شده است، CRC محاسبه می شود. CRC صرفاً به عنوان یک بررسی چرخه ای، شناخته می شود که خطاها را محاسبه و ردیابی می کند. این کنترل با چند bits مرتبط است که می توانیم آن را در مفهوم رله فریم ببینیم. انتقال داده ها به صورت فریم هایی است که به رسانه شبکه ارسال می شود و اینها در قالب سیگنال های بیتی هستند.

✅ دریافت داده ها در سمت دیگری از NIC

بیت هایی که از سمت فرستنده ارسال می شوند به صورت سیگنال بیت هستند. این سیگنال های بیتی در سرتاسر شبکه عبور کرده و توسط طرف دیگری از کارت رابط شبکه دریافت خواهند شد. بیت هایی که دریافت می شوند به یک فریم جدید تغییر می یابند. در جایی که فرآیند دریافت کاملاً معکوس به فرآیند انتقال است، می توانیم آن را مشاهده کنیم. بنابراین، پس از تغییر در فریم، دومین وظیفه که CRC است، انجام می شود. به این معنی که چک ‌سوم و محاسبه انجام می‌شود و بررسی می‌کند که آیا بیت‌های دریافتی مشابه بیت‌های ارسال‌شده هستند یا خیر و در تریلر فریم مقایسه برای CRC امکان‌پذیر است.
اگر بیت های ارسالی و دریافتی متفاوت هستند، این به این معنا است که فریم تغییر شکل داده و آسیب دیده یا تغییر کرده است. اما نهایتا، بعد از تصحیح دوباره ارسال خواهد شد.
در مرحله ی بعدی، اگر بررسی انجام شده توسط CRC خوب باشد، فرآیند بعدی بررسی آدرس MAC مقصد دیده خواهد شد، که آیا فریمی که به مقصد رسیده است درست یا خیر.
هنگامی که اعتبار دو آدرس تأیید شد، سر تیتر و تریلر از فریم خارج یا حذف می شوند و بسته( داده) از فریم خارج می شود. سپس این بسته به پروتکل یعنی پروتکل شبکه و فرآیند بسته اطلاعات ارسال می شود.

بررسی NIC

برای دیدن اینکه آیا کارت رابط شبکه دستگاه کار می کند یا خیر، به  command در دستگاه بروید. همچنین می توانید cmd را در نوار جستجو تایپ کنید و سپس یک مرجع به عنوان PING 127.0.0.1 بدهید. سپس تعدادی بایت به همراه سایر داده ها مانند بسته ارسال می شوند و یا دریافت می شوند را نشان می دهد. اگر هیچ داده یا بسته ای از گم نشود یا از دست نرود، این مقدار 0% خواهد بود. به این ترتیب، ما می توانیم بفهمیم که کارت NIC دستگاه به درستی کار می کند.
پورت های مختلفی را می توان در کارت های آداپتور شبکه مشاهده کرد، اغلب ما کانکتور rj45 را مشاهده می کنیم. اینها معمولا کابل های اترنتی مانند cat5، cat5e، cat6 و cat6e می باشند. همچنین در NIC، پورت های SFP و همچنین پورت های SC، LC، GBIC وجود دارد که به کابل های فیبر نوری اجازه می دهد با آنها متصل شوند.

برای مطالعه بیشتر 📰 : کارت HBA سرور چیست؟

انواع NIC (کارت  شبکه)

کارت NIC می تواند سیمی، بی سیم و حتی USB NIC باشد.

✅ کارت شبکه سیمی

کارت شبکه سیمی، برای به اشتراک گذاری داده ها بین رایانه های مختلف است. اگر از کابل LAN برای اتصالات استفاده می کنید، این به این منظور است که از NIC سیمی استفاده می کنید، که داخل مادربرد کامپیوتر یا لپ تاپ قرار گرفته است. اگر NIC سیمی باشد، به صورت فرکانس آنالوگ و دیجیتال کار می کند. این دستگاه ها را می توان با استفاده از کابل اترنت متصل کرد. نمونه ای از کارت اترنت سیمی یک NIC 1000 Base T و یک NIC فیبر نوری است. NIC تعبیه شده در مادربرد لپ تاپ ها را نیز می توان با کمک کابل rj45 به پورت متصل کرد. استانداردهای NIC سیمی 5- Base T، 10- Base T، 100- Base T و Gigabit Ethernet می باشد.

کارت های شبکه داخلی به دو دسته تقسیم می شوند:

دسته اول از اتصال PCI به معنی اتصال اجزای جانبی استفاده می کند و دسته دوم از ISA به معنای معماری استاندارد صنعتی استفاده می کند.

✅ کارت شبکه بی سیم

کارت های کارت شبکه بی سیم دارای یک آنتن کوچک به همراه خود هستند که برای برقراری ارتباط با نقطه دسترسی با استفاده از امواج رادیویی استفاده می شوند. این آنتن برای اتصال به مودم بی سیم مانند روتر برای دسترسی به اینترنت استفاده می شود. از طرف دیگر، اگر بخواهیم این امکان را در حالت بی سیم برای دستیابی به اینترنت و اشتراک گذاری داده ها فراهم کنیم، از کارت رابط شبکه بی سیم استفاده می کنیم. می می توانیم با کارت شبکه بی سیم که یک نوع از فرکانس رادیویی است ارتباط برقرار کنیم که بهترین مثال آن مودم ها هستند. در واقع ما دستگاه‌های خود را مانند تلفن‌های بی سیم و لپ‌تاپ‌ها را از طریق کارت رابط بی‌سیم  به هم وصل می‌کنیم، که به معنای دارا بودن کارت شبکه بی‌سیم است. بنابراین، اهمیت کارت رابط شبکه برای اتصال به اینترنت ضروری است.

اکنون به دلیل کارت NIC در موقعیتی هستیم که می توانیم به راحتی در اینترنت گشت و گذار کنیم وباید بدانی که لپ تاپ هایی که کارت شبکه داخلی ندارند از کارت های شبکه خارجی یا USB استفاده می کنند. هنگامی که از کارت های شبکه خارجی استفاده می شود، آن ها باید در مادربرد قرار داده شوند. علاوه بر این، هیچ کابل شبکه ای برای اتصال به شبکه ضروری نیست و نکته ی جالب این می باشد که آنها بسیار مفید هستند زیرا قابل حمل هستند.

کارت های، کارت شبکه بی سیم دارای نمونه ای مانند FDDI هستند که رابط دیجیتال فیبر می باشد. که معمولا این کارت ها برای انتقال مسافت های طولانی تر استفاده می شود.USB NIC به صورت کلی خارجی است و تمام این ها در پورت های USB قرار می گیرند.

ویژگی های کارت شبکه

✅ وظیفه ی آن انتقال اطلاعات به سیستم دیگر است.
✅ داده ها برای هدف های کابل شبکه در رایانه مرتب می شوند.
✅ جریان داده را می توان بین دستگاه کابل و کامپیوتر مدیریت کرد.
✅ داده هایی که از طریق کابل شبکه منتقل می شوند به شکلی قابل فهمی به رایانه ها انتقال می یابند.
✅ عملکرد آن به عنوان یک رابط بین کامپیوتر و شبکه می باشد.
✅ داده ها بین کابل ها ارسال و دریافت می شود، این داده ها به فرم بایت byte ترجمه می شوند. پردازش این بیت ها توسط CPU کامپیوتر به راحتی انجام می شود.
✅ برای ایجاد تمایز بین شبکه های دیگر، NIC نیز یک آدرس به شبکه خود اختصاص می دهد و این آدرس ها توسط IEEE برای هر سازنده کارت رابط شبکه ارائه می شود.

مزیت کارت شبکه

✅ انتقال داده در میان گره ها بسیار قابل اعتماد است.
✅ حجم زیادی از اطلاعات را می توان بین چندین کاربر به اشتراک گذاشت یا منتقل کرد.
✅ سرعت اینترنت برای ایجاد ارتباطات معمولاً از گیگابایت بالاتر است.
✅ با استفاده از بسیاری از پورت‌های کارت‌های NIC ارائه شده، چندین دستگاه جانبی می‌توانند به هم وصل شوند.

معایب کارت شبکه

✅ امنیت آن به نسبت کم است.
✅ برای برقراری ارتباط خوب، پیکربندی باید دقیق باشد.
✅ زمانی که از کابل های سیمی در رابط شبکه استفاده می شود، به دلیل جابجایی، کارت پایدار نیست و باعث ایجاد مشکل می شود.

امنیت در کارت شبکه

ما می‌توانیم تا آنجا که ممکن است با استانداردهای خاصی که توسط تولیدکنندگان وجود دارد، افرادی را که به داده‌های ما دسترسی دارند یا قصد هک اطلاعات ما را دارند، شناسایی کنیم.

استانداردهای LAN

این استانداردها توسط سازندگان مختلف به منظور طراحی و پیکربندی انواع تجهیزاتی که امنیت را تامین می کنند، استفاده می شود. این استانداردها به گونه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند که بتوانند بدون هیچ گونه مشکلی با یکدیگر کار کنند.

مجموعه استانداردها به شرح زیر است:

ANSI، روند ایجاد استانداردها را برای ارائه بهترین خدمات رعایت می کند. و این سازمانها به SDO کمک می کنند. در واقع این سازمان، بر روی نهاد های خصوصی استانداردهای ملی آمریکا نظارت می کند و همچنین فرآیند ارزیابی را برای SDO ایجاد می کند تا برای توسعه مفید باشد.

SDO به این معنای سازمان های در حال توسعه استاندارد است و مخفف Standard Developing Organizations  می باشد. ANSI موسسه استاندارد ملی آمریکا است و مخفف American National Standards  می باشد. این نماینده ایالات متحده به ISO است.

ایزو یک سازمان بین المللی است خصوصی است که برای تضمین ایمنی و سودمند بودند محصول را پشتیبانی و تایید می کند.  ISO سازمان بین المللی استانداردسازی است که بر اساس کمیت و کیفیت محصولات برای آن ها حد و مرز مشخص می نماید.

EIA/TIA این دو نهاد از صنایع الکترونیک یا انجمن صنعت مخابرات گرفته شده است که دارای استانداردهای 568A و 568B است، در واقع این نهاد یک گروه استاندارد مبتنی بر صنعت است.

استانداردهای IEEE یک موسسه استاندارد سازی مهندسین برق و الکترونیک می باشد که یک سازمان حرفه ای بین المللی است. این سازمان استانداردهای ارتباطی را تشکیل می دهد. به طور مثال در یک شبکه محلی، استانداردها برای کابل کشی و انتقال داده را تعریف می کند که این مجموعه ای از استانداردهای پروژه IEEE 802 است.