علم فردا

تکنولوژی به زبان ساده

اینکه شما خیلی راحت به اینترنت وصل میشید و واسه خودتون حال می کنید ، مدیون کارت شبکه هستید حالا چه با گوشی چه با کامپیوتر رومیزی ، یه ماژولی که می تونه سیمی یا وایرلس باشه داره اینکار رو انجام میده . امروز می خوام مختصری در مورد کارت شبکه و انواع اون و مشخصاتش صحبت کنم . پس با من همراه باشید .

کارت شبکه چیست

کارت شبکه همونطور که از اسمش مشخصه برای اتصال یک دستگاه کامپیوتری به دنیای اینترنت و یا شبکه ی محلی طراحی شده . این کارت شبکه می تونه روی هر دستگاه هوشمندی باشه منظورم اینه لزوما روی کامپیوتر یا لپ تاپ نیست ، الان دیگه روی ماشین لباسشویی و یخچال فریزر هم کارت شبکه نصبه و می تونید به اینترنت وصل بشید .

اینکه میگن کارت شبکه ، لزوما نباید یه کیت یا بورد فیزیکی مثل شکل زیر باشه ، کارت شبکه می تونه به صورت آنبورد هم باشه یعنی یه قسمتی از مادربورد که شامل یکی دو تا چیپ و مقاومت و خازن هست می تونه به عنوان کنترلر شبکه ی اون سیستم در نظر گرفته بشه .

کارت شبکه به انگلیسی میشه Network Interface Card که به اختصار بهش NIC میگن . اگه کارت شبکه سیمی باشه ، اون کارت میشه رابط بین کابل شبکه که سیگنال الکتریکی هست و خود کامپیوتر و اگه وایرلس باشه اون کارت میشه رابط بین امواج الکترومغناطیسی و کامپیوتر ( اکثرا لپ تاپ ) . پس به زبون ساده بدون کارت شبکه شما نمی تونید به اینترنت یا شبکه وصل بشید . لازم به ذکره که به کارت شبکه وایرلس WNIC میگن که اون W مخفف Wireless هست .

سخت افزار کارت شبکه

هسته مرکزی کارت شبکه یه چیپ کنترل کننده است . این چیپ در واقع تمام داده های ارسالی و دریافتی رو هماهنگ و سینک می کنه ضمن اینکه توسط همین چیپ در بعضی مواقع می تونه با اسلات کامپیوتر هم در ارتباط باشه البته بعضی از کارت های شبکه ، برای ارتباط با اسلات PCI Express از یه چیپ جداگونه استفاده می کنن . به زبون ساده ، کارت شبکه ( اینجا منظور کارت اکسترنال ) از یه چیپ مرکزی ، حافظه EEPROM برای ذخیره مک آدرس ( آدرس سخت افزاری یا فیزیکی که بعدا توضیح میدم ) چیپ ارتباط با کامپیوتر ، یک یا دو عدد فیلتر یا به عبارتی ترانسفورمر برای حذف نویز و تطبیق امپدانس و یه جک RJ-45 یا همون پورت LAN تشکیل شده . تصویر زیر یه کارت شبکه PCI دی لینک رو نشون میده با جزئیات :

■ چیپ حافظه فلش EEPROM برای ذخیره آدرس فیزیکی کارت شبکه

■ آی سی واسط بین کارت شبکه و اسلات PCI کامپیوتر 

■ چیپ مرکزی یا مغز کارت LAN از شرکت LSI . وظیفه این چیپ ارتباط بین سیگنال الکتریکی ارسالی یا دریافتی از کابل شبکه و آی سی کنترلر اسلات PCI هست . 

■ فیلتر سیگنال ورودی یا ترانسفورمر برای حذف نویز و ایزوله کردن سیگنال

■ چراغ وضعیت کارت LAN که معمولا یک یا دو عدد LED هست .

■ آی سی رگولاتور دوگانه مثبت و منفی

این کارت شبکه که بالا می بینید تقریبا قدیمی هست ، در کارت های شبکه  جدید معمولا 3 تا چیپ روی بورد می بینید . چیپ مرکزی ، چیپ حافظه EEPROM و ترانسفورمر یا فیلتر . شکل زیر :

 

عملکرد کارت شبکه چیست ؟

وظیفه کارت شبکه اینه که سیگنال الکتریکی که از کابل شبکه می رسه رو دریافت و به دیتای قابل فهم برای کامپیوتر تبدیل کنه . یا اگه کارت شبکه وایرلس باشه ، سیگنال الکترومغناطیسی رو دریافت و به زبان قابل فهم لپ تاپ تبدیل کنه البته برعکسش هم هست . مثلا اطلاعات موجود در کامپیوتر رو به سیگنال الکتریکی تبدیل کنه تا توی شبکه مورد استفاده قرار بگیره .

اینجا جاش نیست که بخوام در مورد مدل مرجع OSI در علم شبکه صحبت کنم چون خیلی مفصله اما یه توضیح کوچیک میدم : فرض کنید دو تا کامپیوتر شبکه شدن . اطلاعات رو از یه کامپیوتر به اونیکی می فرستیم . اون اطلاعات در کامپیوترِ اول باید از 7 مرحله نرم افزاری و سخت افزاری عبور کنه تا به سیگنال الکتریکی تبدیل شه و از طریق کابل شبکه به کارت شبکه کامپیوتر دوم برسه و اونجا تمام اون 7 مرحله باید برعکس انجام بشه تا اون سیگنال به یه چیز قابل فهم برای کامپیوتر یا کاربر تبدیل بشه . مثلا شما یه عکس رو می فرستید ، اون عکس از 7 مرحله میگذره و سیگنال میشه و مجدد از 7 تا مرحله میگذره و تبدیل به همون عکس میشه و شما می تونید اونو ببینید .

کارت شبکه در مرحله اول و دوم قرار داره یعنی جایی که سیگنال الکتریکی رو به دیتا و برعکس ، دیتا رو به سیگنال الکتریکی تبدیل می کنه . اگه بلوک ( بلاک ) دیاگرام کارت شبکه رو نگاه کنید متوجه عملکردش میشید :

در شکل بالا سیگنال از طری کابل شبکه با کانکتور RJ-45 به کارت می رسه . سیگنال قبل از هر گونه پردازشی باید ایزوله و فیلتر بشه . ایزوله واسه اینکه سیگنال ورودی و سیگنال های مودم و روتر و کلا شبگه روی کارت شبکه تاثیر نگذاره و فیلتر واسه اینکه هیچ گونه نویزی وارد کارت نشه . Filter Module همون ترانسفورمری هست که در تصاویر بالا دیدید . بعد از این مرحله سیگنال وارد یه چیپ به نام PHY میشه . PHY مخفف PHYsical هست . وظیفه این چیپ ، رد و بدل کردن سیگنال و دیتا بین کابل شبکه و چیپ مرکزی هست . یه جورایی نقش واسط داره . رمزگشایی و رمزنگاری اطلاعات تو این چیپ انجام میشه . بعد از این مرحله ، دیتا وارد چیپ مرکزی میشه . چیپ مرکزی رابط بین کامپیوتر و کارت شبکه هست . ضمن اینکه مدیریت و نظارت بر مک آدرس هم توی این چیپ انجام میشه . اون EEPROM هم همون حافظه فلش برای نگهداری یه سری اطلاعات مثل مک آدرس هست . جدیدا کارت های شبکه اون چیپ PHY رو داخل همون چیپ مرکزی میسازن که هم هزینه کمتر شه و هم توان مصرفی کم شه .

کارت شبکه بر اساس سرعت انتقال دیتا دسته بندی میشن . در حال حاضر اکثر کارت های شبکه  موجود در بازار 10 مگابیت در ثانیه و 100 مگابیت در ثانیه رو ساپورت میکنن . کارت شبکه 1000 مگابیت در ثانیه و بالاتر هم موجوده که بهشون میگن کارت شبکه گیگابیتی . روی کارت شبکه می نویسن 10/100/1000 یعنی از سرعت 10 مگابیت تا 1000 مگابیت ساپورت می کنه .

لازم به ذکره خیلی ها همین الان هم میگن که یکی از وظایف کارت شبکه تبدیل انتقال موازی به سریال یا برعکس هست اما همونطور که قبلا توی پست ” PCI Express چیست ” گفتم ، کارت های جدید که روی اسلات PCI Express سوار میشن ، به صورت سریال کار می کنن . در واقع این که میگن تبدیل سریال به موازی ، واسه زمان اسلات PCI بود که مثلا 32 بیت موازی منتقل میشدن .

چراغ وضعیت در کارت شبکه

دو تا چراغ یا لامپ LED روی کارت LAN وجود داره که دقیقا کنار پورت شبکه RJ-45 تعبیه شده . ممکنه توی هر کارت شبکه ای این رنگ ها متفاوت باشه مثلا یه کارت از رنگ های نارنجی و زرد استفاده می کنه و یه کارت دیگه از رنگ های سبز و زرد . یکی از LED ها ثابت و یکی دیگه باید چشمک بزنه البته تو شرایط نرمال . اون چراغی که ثابته معمولا به رنگ سبز یا نارنجیه و اونی که چشمک می زنه زرد رنگ ! چراغ ثابت یعنی اتصال کابل شبکه به کارت شبکه به درستی انجام شده و اون چشمک هم واسه اینه که نشون بده دیتا داره بین کامپیوتر و اینترنت ( شبکه ) رد و بدل میشه .

تو حالت عادی اگه کارت شبکه تون رو نگاه کنید شاید با فاصله زمانی زیادی چشمک بزنه اما به محض باز کردن یه سایت تو اینترنت  سرعت چشمک زدن زیاد میشه که نشون میده اطلاعات از کارت LAN داره عبور میکنه . اگه اون لامپ چشمک زن کار نکنه باید نگران باشید .

انواع کارت شبکه چیست ؟

بالاتر گفتم که کارت شبکه لزوما کارت نیست می تونه یه بورد الکترونیکی باشه که رابط بین شبکه و کامپیوتره . به خاطر همین ، این بورد می تونه با پورت های استاندارد به کامپیوتر وصل بشه یکی از اون پورت ها USB هست .

کارت شبکه سیمی

مفصل در موردش صحبت کردم و دیدید که چکار می کنه و چجوری به کامپیوتر وصل میشه . کارت LAN سیمی در واقع به صورت اینترنال نصب میشه یعنی باید داخل کیس و روی اسلات PCI Express جا بزنید . قبلا اسلات PCI بود که سرعت کمتری داشت و کلا محدودیت زا بود .

کارت شبکه وایرلس

اینو باید داخل یه پست دیگه مفصل توضیح بدم اما در حد آشنایی بگم که اگه شما بخواید یه کامپیوتر رومیزی رو به صورت بی سیم به اینترنت یا وای فای مودم وصل کنید احتیاج به یه کارت شبکه وایرلس دارید . شکل زیر رو ببینید :

کارت شبکه وایرلس که تو تصویر بالا می بینید دقیقا مثل کارت شبکه سیمی تو اسلات PCI Express جا می خوره و کامپیوتر شما میشه مثل لپ تاپ که وای فای داره .

کارت شبکه USB

این مدل از کارت شبکه ها هم می تونن سیمی باشن و هم وایرلس . مثلا در شکل زیر ، یه مدل کارت شبکه سیمی می بینید که از طریق پورت USB به کامپیوتر یا لپ تاپ وصل میشه و از اون طرف کابل شبکه می خوره :

یه مدل دیگه هم هست که وایرلسه و از طریق USB وصل میشه . شکل زیر :

فقط یادتون باشه که کارت های شبکه USB اگه ورژن USB 2 باشن می تونن محدودیت سرعت بسازن پس حواستون باشه موقع خرید USB 3.0 بگیرید .

شرکت های سازنده کارت شبکه

خب همیشه تویدنیای تکنولوژی ، صحبت سر اینه که کدوم برند بهترینه . در مورد کارت شبکه متاسفانه یا خوشبختانه ، تعداد خیلی کمی هستن که کارت شبکه تولید می کنن . البته یه چیز هم بگما ، کارت شبکه هم مثل کارت گرافیک توی دو مرحله طراحی میشه ، مرحله ی اول تولید چیپ کنترل اصلی توسط یه شرکت معتبره و مرحله ی دوم تولید بورد الکترونیکی هست که می تونه توسط یکی از شرکت های چینی هم انجام بشه . در حالیکه که تولید کننده ی بورد مهمه ، اما مهم تر اون چیپ کنترلی هست که قبلا طراحی شده . اون چیپ رو شرکت هایی مثل اینتل  Realtek ، Broadcom ، Ralink ، Marvell ، Atheros ، VIA ، Winbond ، Qualcomm ، Proxim ، ASIX و LSI هستند .

شرکت هایی که خود کارت شبکه رو تولید می کنن در ادامه میگم :

توی ایران کارت های شبکه دی لینک ، تی پی لینک و ایسوس فروش بیشتری دارن . خیلی ها معتقدن که کارت های شبکه و چیپ ست های شبکه اینتل جزء بهترین ها هستن .

موقع خرید به سرعت کارت شبکه دقت کنید ، به نوع رابطش هم همینطور . اگه کامپیوتر شما جدیده که احتمال 99 درصد خودش پورت LAN داره اما اگه به هر شکلی پورت شبکه تون از کار افتاد ، باید کارت شبکه بخرید . اگه خواستید کارت شبکه ی اینترنال بخرید حتما PCI Express باشه .

راستی دوستان ، پیشنهاد میکنم دوره های انگلیسی علم فردا رو تهیه کنید ، دنیاتون عوض میشه ! خیلی فرقه بین کسی که انگلیسی میدونه و نمیدونه !

حتما مطالب زیر رو هم بخونید