Guía de tarjeta de interfaz de red (NIC): definición, tipos y funciones

¿Qué es una tarjeta de interfaz de red?

La tarjeta de interfaz de red (NIC), también conocida como tarjeta adaptadora de red y controlador de interfaz de red, es un componente de hardware que permite que dispositivos como computadoras o servidores se comuniquen con redes informáticas. La tarjeta de interfaz de red generalmente parece una placa de circuito o chip. 

Al principio, la tarjeta NIC se insertaba en el bus del ordenador en forma de tarjeta de expansión. Más tarde, con la bajada de precio y el uso generalizado de Ethernet, la mayoría de los ordenadores nuevos han integrado previamente una interfaz de red en la placa base.  Ya no será necesaria una tarjeta NIC individual a menos que se necesiten múltiples interfaces u otros tipos de redes.

El propósito de NIC es conectar su computadora a una red LAN (red de área local) mediante cable o de forma inalámbrica. Proporciona acceso a la capa física para comunicarse con la capa de enlace de datos (Ethernet o WiFi), de modo que las computadoras puedan comunicarse en la misma red LAN o incluso comunicarse a través de redes a gran escala mediante el Protocolo de Internet (IP).

Tarjeta de interfaz de red con interfaz SFP dual

Función de la tarjeta de interfaz de red

El número de chips en el tarjeta de interfaz de red está disminuyendo debido al aumento de la integración. Aunque hay muchos tipos de tarjetas de red producidas por diversos fabricantes, sus funciones son similares. Entonces, ¿qué hace una NIC? ¿Cuál es la función de una tarjeta de interfaz de red? ¿Cómo funciona?

Encapsulación de datos

En el proceso de encapsulación, los datos pueden verse como un paquete; el encabezado de la trama y el final de la trama son los envoltorios del paquete. La tarjeta de interfaz de red encapsula los datos del ordenador como tramas añadiendo un encabezado de trama y un final de trama, y luego envía los datos a las redes a través de medios de transmisión de red. En las redes cableadas, el medio de transmisión general es cable de cobre o fibra óptica, mientras que en las WLAN inalámbricas son ondas electromagnéticas. 

Desempaquetado de datos

Al recibir las tramas de datos transmitidas desde otros dispositivos de red, la tarjeta de interfaz de red reagrupa esas tramas de datos en datos eliminando el encabezado y el final de la trama, y luego transmite los datos a la computadora. 

Gestión de enlaces

Si la tarjeta de interfaz de red recibe una trama de datos con error, descartará la trama con error de forma independiente y no informará al ordenador. Por el contrario, si recibe una trama correcta, notificará al ordenador y la entregará a la capa de red de la pila de protocolos. Cuando el ordenador va a enviar un paquete de datos IP, los datos se entregarán a la tarjeta de interfaz de red a través de la pila de protocolos y se enviarán a la LAN después de ensamblarse en una trama. 

La otra manifestación importante de la función de gestión de enlaces es comprobar si el estado del enlace está en estado inactivo. Dado que Ethernet es un enlace compartido, cuando transmite datos, se producirán conflictos si alguien más está utilizando el enlace mientras tanto.

La función de gestión de enlaces se realiza principalmente mediante el protocolo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with collision detection).

Codificación y decodificación de datos

La transmisión de datos debe realizarse a través de un medio de transmisión físico. En la práctica, las señales transmitidas son señales eléctricas o señales ópticas. La función de codificación y decodificación se refleja principalmente en la transformación de los datos en señales eléctricas o señales ópticas mediante el método de codificación del código Manchester.

Diferentes tipos de tarjetas de interfaz

Clasificación basada en tipos de bus

Según los diferentes tipos de bus, las tarjetas de interfaz de red se dividen principalmente en cuatro categorías: PCI, PCIe, USB, ISA.

Tipos ISA y PCI de NIC - Como tipos de NIC de etapa temprana, se han eliminado gradualmente del mercado. 

Tipo USB de NIC - Se aplica principalmente en el área de la electrónica de consumo.

Tipo PCIe de NIC - Se aplica principalmente en áreas industriales y servidores. En comparación con la primera tarjeta de interfaz PCI, admite una tasa de transmisión de datos mucho más alta.

Clasificación basada en la interfaz de red

Según los diferentes tipos de interfaces de red, la tarjeta de interfaz de red consta principalmente de interfaces ópticas (SC, LC, etc. )e interfaces eléctricas (RJ45).

Tarjeta NIC de interfaz eléctrica - Transmisión de señales eléctricas a través de cables de par trenzado de cobre. La distancia máxima alcanza hasta 100 metros.

Tarjeta NIC de interfaz óptica - Transmisión de señales ópticas a través de cables de fibra óptica y transceptores ópticos. La distancia máxima alcanza hasta cientos de metros en un sistema multimodo y miles de metros en un sistema monomodo.

Tarjeta NIC de interfaz eléctrica

Tarjeta NIC de interfaz óptica

Clasificación basada en la velocidad de transmisión de datos

Según la velocidad de transmisión de datos, existen tarjetas de interfaz de red de 100M, 1000M, 2.5G, 5G, 10G, 25G, 40G, 100G, 200G, etc.

Clasificación basada en medios de transmisión

Según los diferentes medios de transmisión, la tarjeta de interfaz de red se puede dividir en dos categorías: tarjeta NIC cableada y tarjeta nic inalámbrica.

Tarjeta NIC cableada - Uso de cable físico de fibra óptica o cable de cobre como medio de transmisión para conectarse a redes.

Tarjeta NIC inalámbrica - En comparación con la tarjeta NIC cableada, la tarjeta NIC inalámbrica utiliza tecnología inalámbrica para reemplazar los cables. Para conectarse con una red de área local inalámbrica (WLAN), la tarjeta NIC inalámbrica debe funcionar con el router inalámbrico o el AP inalámbrico (punto de acceso). La NIC inalámbrica puede considerarse un transmisor, mientras que el router inalámbrico o AP es como un receptor. 

Las tarjetas de red inalámbricas se dividen principalmente en tarjetas NIC inalámbricas internas y externas. Las tarjetas NIC inalámbricas integradas internas suelen encontrarse en portátiles y smartphones. Las tarjetas NIC inalámbricas USB y PCI/PCIe son las tarjetas NIC inalámbricas externas más comunes; resultan útiles cuando la NIC inalámbrica de su portátil está dañada o cuando su ordenador de sobremesa necesita conectarse a una red inalámbrica.

Clasificación basada en aplicaciones

Según los diferentes niveles de requisitos de aplicación de las tarjetas NIC, las tarjetas de interfaz de red pueden dividirse en NIC de servidor y NIC de PC.

Tarjeta NIC para PC - Se utiliza para conectar una PC a la LAN. Una tarjeta NIC es suficiente para la PC común.

Tarjeta NIC de servidor - Se utiliza para conectar el servidor a dispositivos de red como switches. En comparación con una NIC de PC, una NIC de servidor tiene mayores requisitos de velocidad de datos, utilización de CPU, estabilidad y seguridad. Por lo general, se requieren dos o más tarjetas NIC de servidor para un servidor.

Por último, QSFPTEK ofrece una serie de productos de NIC, como tarjetas de interfaz de red 1G, 10G, 25G, 40G y 100G. ¡No dude en contactarnos!