فارسی
English
Turkish
کارت شبکه چیست و چه کاربردی در شبکه دارد
در این مقاله قصد داریم به طور اختصاصی درباره اینکه کارت شبکه چیست و چه کاربردی دارد صحبت کنیم. در مقالات قبلی درباره خیلی از بخش های شبکه از جمله سرور، سوئیچ، اکسس پوینت و … صحبت کردیم و گفتیم که هرکدام از آن ها چه وظیفه ای دارند و کاربردشان چیست. در اینجا می خواهیم درباره کارت شبکه چیست و کاربرد آن در نگهداری شبکه صحبت کنیم و آن را مورد نقد و بررسی قرار بدهیم و دریابیم که کاربرد های این کارت شبکه چیست، چه مزایایی دارد و به طور کلی در چه مواردی می توانیم از آن استفاده کنیم. پس با ما همراه باشید.
در این مطلب با چه مواردی آشنا می شویم ؟
برای پاسخ به این سوال که کارت شبکه چیست و چه کاربردی در خدمات پشتیبانی شبکه دارد، نیاز است که بدانید این کارت را به چه عناوین دیگری می شناسند. کارت شبکه را معمولا با اسامی مثل Network Adapter، NIC و Network Card هم می شناسیم. کارت شبکه، جزو لوازمی است که برای اتصال به اینترنت به کار می رود، پس در نتیجه ممکن است به عنوان کارت اینترنت کامیپوتر نیز استفاده بشود. حال این NIC که گفتیم اشاره به چه چیزی دارد؟ NIC حروف اختصاری Network Interface Card می باشد که به معنای کارت واسط شبکه است. این سخت افزار به این صورت کار می کند که در شیار های توسعه مادربورد کامپیوتر قرار می گیرد و PC را به شبکه وصل می کند.
بیشتر کامپیوتر ها کارت شبکه را به صورت درون سازی شده یا Built-in دارند (در واقع این کارت ها بخشی از مادر بورد اصلی هستند) ولی می شود که کارت شبکه را برای افزایش و بهبود عملکرد نگهداری شبکه هم به آن اضافه کرد. کارت شبکه یک واسط است بین کامپیوتر و شبکه که کارت شبکه برای همه شبکه ها از جمله شبکه اینترنت و کابلی، بی سیم، وای فای و در سیستم های کامپیوتر های رو میزی و لپ تاپ و سرور، بخش بسیار مهم و ضروری ای محسوب می شود.
“A network interface card (NIC) is the hardware component that connects a computer to a network.”
«کارت شبکه یا NIC سختافزاری است که امکان اتصال یک کامپیوتر به شبکه را فراهم میکند.»
منبع: Cisco Networking Basics
کاربرد کارت شبکه چیست ؟
کارت شبکه (Network Interface Card) یا NIC یکی از اجزای حیاتی هر سیستم کامپیوتری است که وظیفه دارد ارتباط بین سختافزار سیستم و شبکه را برقرار کند. بدون وجود این قطعه، هیچ کامپیوتری قادر به اتصال به شبکه LAN یا Wi-Fi نخواهد بود. در واقع کارت شبکه همان پل ارتباطی است که دادهها را بین دستگاه و سایر اجزای شبکه منتقل میکند.
۱. اتصال کامپیوتر به شبکه LAN یا Wi-Fi
اولین و مهمترین کاربرد کارت شبکه، ایجاد امکان اتصال به شبکههای محلی (LAN) یا بیسیم (Wi-Fi) است.
در نوع باسیم، ارتباط از طریق Ethernet Port و کابل شبکه برقرار میشود، در حالی که در نوع بیسیم، ارتباط به وسیلهی Wireless Network Adapter و آنتن داخلی صورت میگیرد.
کارت شبکه، دادههای دیجیتال سیستم را به سیگنالهای قابل ارسال از طریق کابل یا امواج رادیویی تبدیل میکند.
در شبکههای سازمانی، معمولاً از کارتهای LAN با سرعت ۱ گیگابیت یا ۱۰ گیگابیت استفاده میشود تا انتقال دادهها بین سرورها و سوئیچها با حداقل تاخیر انجام گیرد.
۲. انتقال داده بین دستگاهها در لایه دوم (Data Link Layer)
از دید مدل OSI، کارت شبکه در لایه دوم (Data Link) عمل میکند و مسئولیت انتقال فریمهای داده (Data Frames) را بر عهده دارد.
در این لایه، کارت شبکه با استفاده از MAC Address منحصربهفرد خود مشخص میکند هر بسته داده (Packet) باید به کدام دستگاه در شبکه ارسال شود.
به زبان ساده، کارت شبکه باعث میشود دادهها از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر در همان شبکه محلی منتقل شوند.
مثال واقعی:
در یک شبکه اداری، زمانی که کارمند A فایل خود را برای کارمند B ارسال میکند، این انتقال توسط کارت شبکه انجام میشود که داده را به سیگنالهای الکتریکی یا بیسیم تبدیل کرده و به مقصد میفرستد.
۳. دسترسی به اینترنت از طریق روتر یا سوئیچ
کارت شبکه همچنین نقش واسط بین کامپیوتر و روتر (Router) یا سوئیچ شبکه (Switch) را ایفا میکند.
زمانی که شما در مرورگر آدرس سایتی را وارد میکنید، درخواست از طریق کارت شبکه به روتر ارسال میشود و سپس از آنجا به اینترنت منتقل میگردد.
در این فرایند، درایور کارت شبکه (Network Driver) وظیفه دارد دادههای نرمافزاری را به زبان قابل درک برای سختافزار ترجمه کند تا اتصال بدون خطا انجام شود.
اگر درایور کارت شبکه بهدرستی نصب نشده باشد، سیستم حتی در صورت اتصال فیزیکی به کابل اترنت، قادر به شناسایی شبکه نخواهد بود.
۴. تسهیل ارتباط بین سرورها و کلاینتها در شبکه سازمانی
در محیطهای سازمانی، کارت شبکه ابزار اصلی برقراری ارتباط بین سرورها (Servers) و کلاینتها (Clients) است.
هر سرور معمولاً دارای چندین کارت شبکه است تا بتواند ترافیک همزمان کاربران مختلف را مدیریت کند یا برای پشتیبانی شبکه کامپیوتری (Network Support) از طریق VLANها تفکیک ترافیک انجام دهد.
در چنین شبکههایی، کارتهای شبکه حرفهای با قابلیتهایی مثل Load Balancing و Failover نصب میشوند تا در صورت خرابی یکی از پورتها، اتصال شبکه قطع نشود.
بهعنوان مثال، در یک سازمان بزرگ که از چند سرور فایل، وب و دیتابیس استفاده میکند، کارت شبکه نقشی کلیدی در پایداری و سرعت تبادل داده بین کاربران دارد.
اگر بخواهیم بهصورت ساده توضیح دهیم که وظیفه کارت شبکه چیست، باید بگوییم این قطعه سختافزاری مسئول برقراری ارتباط بین کامپیوتر و سایر دستگاههای موجود در شبکه است. کارت شبکه دادههای تولیدشده توسط نرمافزارها را به سیگنالهایی تبدیل میکند که از طریق کابل یا امواج بیسیم قابل ارسال هستند. بدون وجود این قطعه، هیچ سیستمی قادر به ارسال یا دریافت اطلاعات از سایر سیستمها یا اینترنت نخواهد بود.
در واقع پاسخ به سؤال وظیفه کارت شبکه چیست را میتوان در سه بخش خلاصه کرد: تبدیل دادهها به سیگنال، ارسال آنها به مقصد صحیح بر اساس MAC Address، و تضمین پایداری ارتباط بین دستگاه و شبکه. این فرایند در لایه دوم مدل OSI انجام میشود و اساس عملکرد تمام شبکههای محلی و سازمانی است.
در نهایت، اگر هنوز برایتان سؤال است که دقیقاً وظیفه کارت شبکه چیست، باید بدانید این قطعه همان پل ارتباطی میان سختافزار، سیستمعامل و شبکه است؛ بهگونهای که بدون آن هیچ تبادل دادهای در شبکه ممکن نخواهد بود.
بخش ها و اجزای کارت شبکه
اجزای داخلی کارت شبکه چیست ؟ اول از همه باید به شما بگوییم که کار کارت شبکه شبیه به Bridge است که بین کامپیوتر هایی که در LAN هستند ارتباط را برقرار می کند. در ادامه می خواهیم با یکسری از بخش های داخلی این کارت شبکه آشنا بشویم که بلکه بتوانیم کار و وظیفه آن را کمی بهتر متوجه شویم و به ما کمک کند که بدانیم دقیقا کارت شبکه چیست و چه کارایی هایی دارد.
اکسترنال مموری یا حافظه بیرونی: این حافظه برای ذخیره موقت دیتا استفاده می شود. این دیتا در واقع در زمان پردازش کانکشن ها استفاده می شود.
کانکتور یا متصل کننده: این کانکتور ها برای به وجود آوردن لینک فیزیکی بین کابل و پلاگین با بورد مورد استفاده قرار می گیرد. بیشتر این نوع ارتباط در اترنت دیده می شود.
پردازنده: این بخش دیتاهای دریافتی را پردازش می کند و یکی از اجزای اصلی و مهم کارت شبکه است. این پردازنده داده را به حالت سیگنال در می آورد و در کارایی و سرعت کارت شبکه تاثیر به سزایی می گذارد.
باس های استاندارد: این قسمت روی قسمت پهلویی کارت شبکه قرار دارد و ارتباط بین کامپیوتر و سرور را از طریق اسلات افزونه با کارت شبکه برقرار می کند.
Jumper یا Dual در سوییچ های پکیج: اینکار برای کنترل عملیات ارتباط استفاده می شود و با روشن و خاموش کردن سوییچ فعال و غیر فعال می شود.
مک آدرس در EEPROM: آدرس منحصر به فردی هستش که به کارت شبکه داده می شود تا بسته های اترنتی به کامپیوتر منتقل شوند. اسم دیگر این مک آدرس، آدرس فیزیکی شبکه می باشد.
نشانگر های LED: وضعیت چراغ های کارت شبکه به کاربر امکان این را می دهند که وضعیت کارت شبکه را شناسایی کنند تا بدانند که شبکه وصل است یا خیر و دیتا به درستی منتثل می شود.
براکت: دو نوع براکت در بازار می باشد که Full-Height با 12 سانتی متر طول و با 8 سانتی متر طول Low-Profile می باشد. براکت ها امکان فیکس شدن کارت شبکه در اسلات افزونه کامپیوتر و سرور را می دهد.
| Component (English) | نام بخش (فارسی) | Function / نقش عملکردی |
|---|---|---|
| Processor (Controller Chip) | پردازنده | Converts data from the computer into network signals and vice versa. «دادهها را از رایانه به سیگنالهای شبکه تبدیل کرده و برعکس.» |
| Connector (RJ45 / Port) | کانکتور یا پورت شبکه | Links the network cable to the NIC, establishing a physical connection. «اتصال فیزیکی بین کابل شبکه و کارت را برقرار میکند.» |
| EEPROM (MAC Address Storage) | حافظه EEPROM | Stores the unique hardware ID (MAC address) used for network identification. «شناسه فیزیکی منحصربهفرد دستگاه را ذخیره میکند.» |
| LED Indicators | چراغهای وضعیت | Show the current connection status (active/inactive, speed, data flow). «وضعیت اتصال و تبادل داده را نمایش میدهد.» |
| External Memory (Buffer) | حافظه موقت خارجی | Temporarily stores data packets before transmission or after reception. «دادهها را موقتاً قبل از ارسال یا پس از دریافت ذخیره میکند.» |
| Bus Interface (PCIe / USB) | رابط گذرگاه (باس) | Connects the NIC to the computer’s motherboard for communication. «اتصال کارت شبکه به مادربرد برای تبادل داده.» |
| Bracket (Mounting Plate) | براکت نصب | Fixes the NIC securely inside the PC or server chassis. «کارت را درون کیس یا سرور ثابت نگه میدارد.» |
مزایای کارت شبکه چه می باشد
کارت شبکه (NIC – Network Interface Card) یکی از حیاتیترین اجزای زیرساخت ارتباطی در هر شبکه سازمانی است. این قطعه نهتنها امکان اتصال فیزیکی دستگاهها را فراهم میکند، بلکه با قابلیتهای فنی خود باعث افزایش سرعت، پایداری و امنیت در انتقال دادهها میشود. در ادامه به مهمترین مزایای استفاده از کارت شبکه میپردازیم
۱. افزایش سرعت انتقال داده (از ۱ تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه)
یکی از اصلیترین مزایای کارت شبکه، سرعت بالا در انتقال دادهها است.
کارتهای شبکه اترنت مدرن (Gigabit Ethernet یا 10 Gigabit Ethernet) قادرند دادهها را با سرعتی بسیار بالا بین سیستمها جابهجا کنند. این موضوع بهویژه در شبکههایی که حجم ترافیک زیادی دارند (مثل شرکتهای نرمافزاری، دیتاسنترها یا واحدهای IT سازمانی) اهمیت زیادی دارد.
“Modern Ethernet NICs can achieve data transfer rates of up to 10 Gbps, ensuring reliable and high-performance communication in enterprise environments.”
«کارتهای شبکه اترنت امروزی میتوانند نرخ انتقال داده تا ۱۰ گیگابیت در ثانیه را فراهم کنند و ارتباطی پایدار و سریع برای محیطهای سازمانی تضمین نمایند.»
منبع: Intel Ethernet Adapters Overview
۲. قابلیت اتصال چندگانه (Multi-Port یا Teaming)
برخی از کارتهای شبکه حرفهای دارای چند پورت فیزیکی هستند که میتوان آنها را در حالت Teaming پیکربندی کرد. در این حالت چند کارت یا پورت باهم ترکیب میشوند تا:
- پهنای باند کلی افزایش یابد،
- در صورت خرابی یکی از کارتها، دیگری جایگزین شود (Failover Protection).
این قابلیت برای شبکههای سازمانی بزرگ که نیاز به دسترسی بدون وقفه (High Availability) دارند، بسیار حیاتی است.
مثال: در یک سرور فایل سازمانی، اگر یک پورت شبکه دچار خطا شود، پورت دوم بلافاصله کنترل ترافیک را بهعهده میگیرد و کاربران هیچ قطعیای حس نمیکنند.
۳. پایداری بیشتر نسبت به Wi-Fi در ارتباطات سازمانی
اگرچه ارتباط بیسیم در مصارف خانگی رایج است، اما در محیطهای سازمانی که حجم تبادل داده بالاست، ارتباط باسیم از طریق کارت شبکه اترنت (Ethernet NIC) بسیار پایدارتر و امنتر است.
دلیل این پایداری، حذف تداخلهای امواج رادیویی، کاهش تأخیر (Latency) و حفظ سرعت یکنواخت در تبادل دادهها است.
در شبکههای سازمانی، اغلب از کابلهای Cat6 یا Cat6a در کنار کارتهای شبکه Gigabit برای دستیابی به حداکثر پایداری و کیفیت استفاده میشود.
۴. پشتیبانی از مجازیسازی (Virtual NICs در VMware و Hyper-V)
یکی از مزایای پیشرفته کارتهای شبکه مدرن، قابلیت Virtualization Support است.
در سیستمهای مجازیسازی مانند VMware ESXi یا Microsoft Hyper-V، یک کارت شبکه فیزیکی میتواند چندین Virtual NIC ایجاد کند تا ماشینهای مجازی مختلف بهطور همزمان از یک سختافزار مشترک استفاده کنند.
این ویژگی باعث:
- کاهش هزینههای سختافزاری،
- بهبود بهرهوری از منابع شبکه،
- و افزایش انعطافپذیری در پیکربندی سیستمها میشود.
معایب کارت شبکه چیست
معایب کارت شبکه چیست ؟ با وجود اینکه کارت شبکه مزایای بسیاری دارد اما اینطور نیست که این وسیله، معایبی برای سیستم شبکه نداشته باشد و گاهی برخی از شبکه ها نباید از این سیستم استفاده کنند. چند نوع از این معایب را برای شما شرح می دهیم که خودتان مقایسه کنید.
- استفاده از این کارت های شبکه دشوار است به این خاطر که همانند روتر، قابل حمل و بی سیم نیستند.
- این کارت های شبکه برای ارتباط بهتر نیار به ساختاربندی مناسب دارند که در هر شبکه ای ممکن است این موضوع رخ ندهد.
- داده ها و اطلاعات در کارت شبکه امنیت کافی را ندارند.
این مطلب رو به اشتراک بگذار...
کارت شبکه مجازی (Virtual NIC) چیست و چه کاربردی دارد؟
کارتهای چندپورت (Multi-Port) این امکان را دارند که چند اتصال همزمان برقرار کنند یا در حالت Teaming با هم ترکیب شوند تا سرعت انتقال داده افزایش یابد یا در صورت خرابی یک پورت، دیگری بهصورت خودکار جایگزین شود.
تفاوت کارت شبکه تکپورت و چندپورت در چیست؟
کارت شبکه مجازی در محیطهای مجازیسازی (مثل VMware یا Hyper-V) ایجاد میشود و به ماشینهای مجازی اجازه میدهد از یک کارت فیزیکی مشترک استفاده کنند. این قابلیت باعث کاهش هزینه سختافزار و مدیریت سادهتر شبکه میشود.
سرعت انتقال داده در کارت شبکه به چه عواملی بستگی دارد؟
سرعت کارت شبکه به نوع فناوری آن (Fast Ethernet، Gigabit یا 10G)، نوع کابل شبکه (Cat5e، Cat6، Cat6a) و کیفیت سوئیچ یا روتر متصل بستگی دارد. کارتهای جدید معمولاً از سرعت ۱ تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی میکنند.
آیا کارت شبکه میتواند در بهبود امنیت شبکه مؤثر باشد؟
بله. کارتهای شبکه جدید از قابلیتهای امنیتی مانند MAC Filtering، VLAN Segmentation و Offload Encryption پشتیبانی میکنند که باعث کاهش احتمال نفوذ، شنود دادهها و دسترسی غیرمجاز میشود.
