네트워크 인터페이스 카드(NIC) 가이드 - 정의, 유형 및 기능

네트워크 인터페이스 카드란 무엇인가요?

네트워크 어댑터 카드 및 네트워크 인터페이스 컨트롤러라고도 알려진 네트워크 인터페이스 카드(NIC)는 컴퓨터나 서버와 같은 장치가 컴퓨터 네트워크와 통신할 수 있도록 하는 하드웨어 구성 요소입니다. 네트워크 인터페이스 카드는 일반적으로 회로 기판이나 칩처럼 보입니다. 

초기에는 NIC 카드가 확장 카드 형태로 컴퓨터 버스에 삽입되었습니다. 이후 이더넷의 가격 하락과 광범위한 사용으로 대부분의 신형 컴퓨터는 마더보드에 네트워크 인터페이스가 사전 통합되어 있습니다.  여러 인터페이스나 다른 유형의 네트워크가 필요한 경우가 아니라면 더 이상 별도의 NIC 카드가 필요하지 않습니다.

NIC의 목적은 케이블 또는 무선을 통해 컴퓨터를 LAN 네트워크(Local Area Network)에 연결하는 것입니다. 이는 데이터 링크 계층(Ethernet 또는 WiFi)과 통신할 수 있도록 물리 계층 접근을 제공하여, 컴퓨터가 동일한 LAN 네트워크에서 통신하거나 Internet Protocol (IP)을 통해 대규모 네트워크에서도 통신할 수 있게 합니다.

듀얼 SFP 인터페이스가 있는 네트워크 인터페이스 카드

Network Interface Card 기능

의 칩 수 네트워크 인터페이스 카드 통합도가 높아짐에 따라 감소하고 있습니다. 다양한 제조업체에서 생산하는 네트워크 카드의 종류는 많지만, 그 기능은 유사합니다. 그렇다면 NIC는 무엇을 할까요? 네트워크 인터페이스 카드의 기능은 무엇인가요? 어떻게 작동합니까?

데이터 캡슐화

캡슐화 과정에서 데이터는 하나의 패키지로 볼 수 있으며, 프레임 헤더와 프레임 끝은 패키지의 포장재입니다. 네트워크 인터페이스 카드는 프레임 헤더와 프레임 끝을 추가하여 컴퓨터 데이터를 프레임으로 캡슐화한 다음, 네트워크 전송 매체를 통해 데이터를 네트워크로 전송합니다. 유선 네트워크의 경우 일반적인 전송 매체는 구리 케이블 또는 광섬유이며, 무선 WLAN의 경우 전자기파입니다. 

데이터 언패킹

다른 네트워크 장치에서 전송된 데이터 프레임을 수신할 때, 네트워크 인터페이스 카드는 프레임 헤더와 프레임 끝을 제거하여 해당 데이터 프레임을 데이터로 다시 그룹화한 다음, 데이터를 컴퓨터로 전송합니다. 

링크 관리

네트워크 인터페이스 카드가 오류 데이터 프레임을 수신하면 오류 프레임을 독립적으로 폐기하고 컴퓨터에 알리지 않습니다. 반대로 올바른 프레임을 수신하면 컴퓨터에 알리고 프로토콜 스택의 네트워크 계층으로 전달합니다. 컴퓨터가 IP 데이터 패킷을 전송하려고 할 때 데이터는 프로토콜 스택을 통해 네트워크 인터페이스 카드로 전달되고 프레임으로 조립된 후 LAN으로 전송됩니다. 

링크 관리 기능의 또 다른 중요한 표현은 링크 상태가 유휴 상태인지 확인하는 것입니다. Ethernet은 공유 링크이므로 데이터를 전송할 때 그 사이에 다른 사람이 링크를 사용하고 있으면 충돌이 발생합니다.

링크 관리 기능은 주로 CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with collision detection) 프로토콜을 통해 구현됩니다.

데이터 인코딩 및 디코딩

데이터 전송은 물리적 전송 매체를 통해 이루어져야 합니다. 실제로 전송되는 신호는 전기 신호 또는 광 신호입니다. 인코딩 및 디코딩 기능은 주로 맨체스터 코드의 코딩 방식을 사용하여 데이터를 전기 신호 또는 광 신호로 변환하는 데 반영됩니다.

다양한 유형의 인터페이스 카드

버스 유형 기반 분류

다양한 버스 유형에 따라 네트워크 인터페이스 카드는 주로 PCI, PCIe, USB, ISA의 네 가지 범주로 나뉩니다.

ISA 및 PCI 유형의 NIC - 초기 단계 유형의 NIC로서, 시장에서 단계적으로 퇴출되었습니다. 

USB 유형의 NIC - 주로 소비자 전자제품 분야에 적용됩니다.

PCIe 유형의 NIC - 주로 산업 분야와 서버에 적용됩니다. 초기 PCI 인터페이스 카드와 비교했을 때 훨씬 더 높은 전송 데이터 속도를 지원합니다.

네트워크 인터페이스 기반 분류

네트워크 인터페이스 유형에 따라 네트워크 인터페이스 카드는 주로 광 인터페이스(SC, LC 등)와 전기 인터페이스(RJ45)로 구성됩니다.

전기 인터페이스 NIC 카드 - 구리 연선 케이블을 통해 전기 신호를 전송합니다. 최대 거리는 100미터까지 도달합니다.

광 인터페이스 NIC 카드 - 광섬유 케이블과 광 트랜시버를 통해 광 신호를 전송합니다. 최대 거리는 멀티모드 시스템에서 수백 미터, 싱글모드 시스템에서 수천 미터에 이릅니다.

전기 인터페이스 NIC 카드

광 인터페이스 NIC 카드

전송 데이터 속도 기반 분류

전송 데이터 속도에 따라 100M, 1000M, 2.5G, 5G, 10G, 25G, 40G의 network interface cards가 있습니다. 100G, 200G 등

전송 매체 기반 분류

전송 매체에 따라 네트워크 인터페이스 카드는 유선 NIC 카드와 무선 nic 카드의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다.

유선 NIC 카드 - 물리적 광섬유 케이블 또는 구리 케이블을 전송 매체로 사용하여 네트워크에 연결합니다.

무선 NIC 카드 - 유선 NIC 카드와 비교할 때, 무선 NIC 카드는 케이블을 대체하기 위해 무선 기술을 사용합니다. 무선 근거리 통신망(WLAN)에 연결하려면 무선 NIC 카드가 무선 라우터 또는 무선 AP(Access Point)와 함께 작동해야 합니다. 무선 NIC는 송신기로 볼 수 있으며, 무선 라우터 또는 AP는 수신기와 같습니다. 

무선 네트워크 카드는 주로 내장형 및 외장형 무선 NIC 카드로 나뉩니다. 내장 통합 무선 NIC 카드는 일반적으로 노트북과 스마트폰에 있습니다. USB 및 PCI/PCIe 무선 NIC 카드는 가장 일반적인 외장형 무선 NIC 카드이며, 노트북 무선 NIC가 고장났거나 데스크톱 컴퓨터를 무선 네트워크에 연결해야 할 때 유용합니다.

애플리케이션 기반 분류

NIC 카드 애플리케이션 요구 사항의 다양한 수준에 따라 네트워크 인터페이스 카드는 서버 NIC와 PC NIC로 나눌 수 있습니다.

PC NIC 카드 - PC를 LAN에 연결하는 데 사용됩니다. 일반 PC에는 NIC 카드 하나면 충분합니다.

서버 NIC 카드 - 서버를 스위치와 같은 네트워크 장치에 연결하는 데 사용됩니다. PC NIC와 비교할 때 서버 NIC는 데이터 속도, CPU 사용률, 안정성 및 보안에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 일반적으로 서버에는 두 개 이상의 서버 NIC 카드가 필요합니다.

마지막으로, QSFPTEK는 1G, 10G, 25G, 40G, 100G 네트워크 인터페이스 카드와 같은 일련의 NIC 제품을 제공합니다. 언제든지 문의해 주세요!