Guia de placa de interface de rede (NIC) - Definição, tipos e funções

O que é uma placa de interface de rede?

A placa de interface de rede (NIC), também conhecida como placa adaptadora de rede e controlador de interface de rede, é um componente de hardware que permite que dispositivos como computadores ou servidores se comuniquem com redes de computadores. A placa de interface de rede geralmente se parece com uma placa de circuito ou chip. 

No início, a placa NIC era inserida no barramento do computador na forma de uma placa de expansão. Mais tarde, com a queda do preço e o uso generalizado da Ethernet, a maioria dos computadores novos passou a ter uma interface de rede pré-integrada na placa-mãe.  Ela não exigirá mais uma placa NIC individual, a menos que sejam necessárias múltiplas interfaces ou outros tipos de redes.

O objetivo da NIC é conectar seu computador a uma rede LAN (Local Area Network) por cabo ou sem fio. Ela fornece acesso à camada física para se comunicar com a camada de enlace de dados (Ethernet ou WiFi), para que os computadores possam se comunicar na mesma rede LAN ou até mesmo se comunicar em redes de larga escala por meio do Internet Protocol (IP).

Placa de interface de rede com interface SFP dupla

Função da placa de interface de rede

O número de chips no placa de interface de rede está diminuindo devido ao aumento da integração. Embora existam muitos tipos de placas de rede produzidas por diversos fabricantes, suas funções são semelhantes. Então, o que uma NIC faz? Qual é a função de uma placa de interface de rede? Como funciona?

Encapsulamento de dados

No processo de encapsulamento, os dados podem ser vistos como um pacote; o cabeçalho do quadro e o final do quadro são os invólucros do pacote. A placa de interface de rede encapsula os dados do computador como quadros adicionando um cabeçalho de quadro e um final de quadro e, em seguida, envia os dados para as redes por meio de meios de transmissão de rede. Para redes cabeadas, o meio de transmissão geral é cabo de cobre ou fibra óptica, enquanto ondas eletromagnéticas são usadas para WLAN sem fio. 

Desempacotamento de Dados

Ao receber os quadros de dados transmitidos de outros dispositivos de rede, a placa de interface de rede reagrupa esses quadros de dados em dados removendo o cabeçalho e o fim do quadro e, em seguida, transmite os dados para o computador. 

Gerenciamento de Links

Se a placa de interface de rede receber um quadro de dados com erro, ela descartará o quadro com erro de forma independente e não informará o computador. Pelo contrário, se receber um quadro correto, ela notificará o computador e o entregará à camada de rede da pilha de protocolos. Quando o computador for enviar um pacote de dados IP, os dados serão entregues à placa de interface de rede por meio da pilha de protocolos e enviados à LAN após serem montados em um quadro. 

A outra manifestação importante da função de gerenciamento de enlace é verificar se o status do enlace está em estado ocioso. Como a Ethernet é um enlace compartilhado, quando você transmite dados, ocorrerão conflitos se outra pessoa estiver usando o enlace nesse meio-tempo.

A função de gerenciamento de enlace é realizada principalmente por meio do protocolo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with collision detection).

Codificação e decodificação de dados

A transmissão de dados deve ser realizada em um meio físico de transmissão. Na prática, os sinais transmitidos são sinais elétricos ou sinais ópticos. A função de codificação e decodificação se reflete principalmente na transformação dos dados em sinais elétricos ou sinais ópticos usando o método de codificação do código Manchester.

Diferentes Tipos de Placas de Interface

Classificação Baseada em Tipos de Barramento

Com base em diferentes tipos de barramento, as placas de interface de rede são principalmente de quatro categorias: PCI, PCIe, USB, ISA.

Tipos ISA e PCI de NIC - Como tipos iniciais de NIC, eles foram descontinuados do mercado. 

Tipo USB de NIC - Aplicado principalmente na área de eletrônicos de consumo.

Tipo PCIe de NIC - Aplicado principalmente em áreas industriais e servidores. Em comparação com a antiga placa de interface PCI, oferece suporte a uma taxa de transmissão de dados muito maior.

Classificação Baseada na Interface de Rede

Com base em diferentes tipos de interfaces de rede, a placa de interface de rede consiste principalmente em interfaces ópticas (SC, LC, etc. )e interfaces elétricas (RJ45).

Placa NIC de interface elétrica - Transmitindo sinais elétricos por cabos de par trançado de cobre. A distância máxima chega a até 100 metros.

Placa NIC de interface óptica - Transmitindo sinais ópticos por cabos de fibra óptica e transceptores ópticos. A distância máxima chega a centenas de metros em um sistema multimodo e milhares de metros em um sistema monomodo.

Placa NIC de interface elétrica

Placa NIC de interface óptica

Classificação baseada na taxa de dados de transmissão

De acordo com a taxa de dados de transmissão, existem placas de interface de rede de 100M, 1000M, 2.5G, 5G, 10G, 25G, 40G, 100G, 200G, etc.

Classificação Baseada em Meios de Transmissão

Com base em diferentes meios de transmissão, a placa de interface de rede pode ser dividida em duas categorias: placa NIC com fio e placa NIC sem fio.

Placa NIC com fio - Usando cabo físico de fibra óptica ou cabo de cobre como meio de transmissão para conectar-se a redes.

Placa NIC sem fio - Comparada com a placa NIC com fio, a placa NIC sem fio usa tecnologia sem fio para substituir cabos. Para se conectar a uma rede local sem fio (WLAN), a placa NIC sem fio deve funcionar com o roteador sem fio ou AP sem fio (Access Point). A NIC sem fio pode ser vista como um transmissor, enquanto o roteador sem fio ou AP é como um receptor. 

As placas de rede sem fio são divididas principalmente em placas NIC sem fio internas e externas. Placas NIC sem fio integradas internas existem comumente em laptops e smartphones. Placas NIC sem fio USB e PCI/PCIe são as placas NIC sem fio externas mais comuns; elas são úteis quando a NIC sem fio do seu laptop está quebrada ou quando seu computador desktop precisa se conectar a uma rede sem fio.

Classificação Baseada em Aplicação

De acordo com os diferentes níveis de requisitos de aplicação de placas NIC, as placas de interface de rede podem ser divididas em NIC de servidor e NIC de PC.

Placa NIC para PC - Usado para conectar o PC à LAN. Uma placa NIC é suficiente para o PC comum.

Placa NIC de servidor - Usada para conectar o servidor a dispositivos de rede, como switches. Em comparação com NIC de PC, a NIC de servidor tem requisitos mais altos de taxa de dados, utilização da CPU, estabilidade e segurança. Geralmente, duas ou mais placas NIC de servidor são necessárias para um servidor.

Por fim, a QSFPTEK oferece uma série de produtos de NIC, como placas de interface de rede 1G, 10G, 25G, 40G e 100G. Entre em contato conosco!