Card mạng là gì? Có bao nhiêu loại? Cách lắp như thế nào?

Trong bài viết định nghĩa Interface là gì thì chúng ta đã hiểu đó là giao diện kết nối các thiết bị điện tử với nhau, hay đơn giản là giao diện kết nối người dùng với PC / Laptop, Smartphone, Tablet, v.v và có thể là kết nối có dây hoặc không dây.

Bài viết này được đăng tại

freetuts.net

, không được copy dưới mọi hình thức.

Vậy Network Interface Card (NIC) hay “card mạng” cũng chính là một trong những loại giao diện trong điện toán và cụ thể là giao diện kết nối mạng. Với các ứng dụng rộng rãi thì NIC có nhiều loại khác nhau như card PCIe, card mạng máy chủ hay card mạng wifi.

Trong bài viết này chúng ta sẽ tìm hiểu chi tiết về thành phần phần cứng của card NIC, chức năng cũng như các loại card mạng phổ biến nhất hiện nay.

I. Card mạng là gì?

Trước khi giới thiệu định nghĩa của card mạng thì các bạn cần biết nó có khá nhiều tên gọi khác nhau dựa trên thói quen của từng vùng:

Bài viết này được đăng tại [free tuts .net]

• Network Interface Controller: Giao diện mạng
• Ethernet Card
• LAN Card
• Network Adapter hay Network Adapter card (NAC)
• Network Interface Card (NIC): Card giao tiếp mạng
• Network card: Card mạng

Có vẻ hơi khó hiểu nhưng cho dù card mạng được gọi là gì, chúng đều đề cập đến bảng mạch cho phép các thiết bị như máy tính và máy chủ được kết nối qua mạng.

Hay đơn giản hơn thì NIC là một card mở rộng giúp máy tính kết nối với mạng (ví dụ: mạng gia đình Internet) bằng cáp Ethernet với đầu nối RJ-45. Hiện nay card mạng NIC được thiết kế tích hợp sẵn trong hầu hết mainboard của các PC / Laptop và một số máy chủ mạng.

II. Vai trò và chức năng của card mạng

Card mạng hoạt động như một interface ở lớp TCP / IP và có thể truyền tín hiệu ở tầng vật lý (physical layer trong mô hình OSI), vận chuyển các packet (gói) dữ liệu ở tầng network.

Bất kể NIC nằm ở lớp nào thì nó đều hoạt động như một người trung gian giữa máy tính / máy chủ và mạng dữ liệu. Khi người dùng gửi tín hiệu yêu cầu tải một trang web, Card mạng LAN sẽ lấy dữ liệu từ thiết bị của người dùng và gửi chúng đến máy chủ trên internet, sau đó nhận lại dữ liệu từ Internet hiển thị chính xác cho người dùng.

Một số chức năng và tính năng nổi bật của card mạng:

• NIC cho phép cả truyền thông theo hình thức có dây và không dây.
• NIC cho phép liên lạc giữa các máy tính được kết nối qua mạng cục bộ (mạng LAN) cũng như mạng quy mô lớn thông qua giao thức mạng.
• NIC hoạt động ở tầng vật lý và cũng đóng vai trò là thiết bị ở tầng liên kết dữ liệu, tức là nó cung cấp mạch phần cứng cần thiết để các quá trình của tầng vật lý (physical layer) có thể hoạt động và một số công việc tại tầng liên kết dữ liệu (datalink layer) có thể chạy trên nó.

III. Card mạng nằm ở đâu trong máy tính?

1. Vị trí card mạng trên PC

Trong một chiếc máy tính để bàn (PC) thì card mạng thường được tích hợp sẵn trên mainboard nằm gần cổng USB ở mặt sau.

Nếu đó là một card mạng rời (không phải card tích hợp trên bo mạch) thì cũng nằm ở mặt sau máy tính nhưng gần phía bên dưới hơn và thường chiếm một khe cắm PCI. Nếu bạn nắm rõ card màn hình thì “card mạng rời” cũng sẽ được cắm vào một khe gần nó.

2. Vị trí card mạng trên Laptop

Trong máy tính xách tay, card mạng cũng được tích hợp sẵn vào bo mạch chủ tuy nhiên bạn không thể cắm thêm card màn hình rời cho nó vì mainboard laptop không có cổng PCIe. Cổng mạng LAN / Ethernet thường ở một trong hai cạnh bên hoặc phía sau laptop.

Nếu bạn không thấy cổng mạng trên máy laptop thì có thể nó chỉ có thể sử dụng kết nối không dây WLAN hoặc Wifi.

Nhưng nếu bạn vẫn muốn sử dụng kết nối mạng có dây trên laptop không có cổng LAN thì có thể mua một bộ chuyển đổi USB sang RJ45. Bộ chuyển đổi này hoạt động tương tự card mạng, nhưng thay vì kết nối qua khe cắm PCIe như thông thường thì nó chỉ cần kết nối vào cổng USB, hoạt động trên bất kỳ PC / Laptop nào có cổng USB mà bộ chuyển đổi hỗ trợ.

IV. Các thành phần của card mạng

Mọi thành phần của card mạng LAN đều có một chức năng duy nhất:

1. Bộ điều khiển (Controller): Bộ điều khiển giống như một CPU mini, xử lý dữ liệu nhận được. Là một phần cốt lõi của một chiếc card mạng, bộ điều khiển trực tiếp quyết định hiệu suất của NIC.

2. Boot ROM socket: Bootrom cho phép các máy trạm không có ổ đĩa vẫn có thể kết nối mạng, tăng tính bảo mật và hạ giá thành phần cứng.

3. Cổng NIC cho cáp / bộ thu phát: Thông thường cổng này sẽ kết nối trực tiếp với cáp Ethernet hoặc bộ thu phát, có thể gửi và nhận các tín hiệu điện tử được đưa vào cáp mạng hoặc cáp quang.

4. Bus interface: Đây chính là giao diện hay cổng kết nối phía bên của bảng mạch, phục vụ cho kết nối giữa NIC và máy tính hoặc máy chủ thông qua việc cắm vào khe mở rộng của chúng.

5. Đèn báo LED: Đèn báo được sử dụng để giúp người dùng xác định trạng thái hoạt động của card mạng.

6. Giá đỡ: Có hai loại giá phổ biến trên thị trường. Một được gọi là “giá đỡ chiều cao đầy đủ” với chiều dài 12 cm và giá đỡ còn lại là “giá đỡ cấu hình thấp” với chiều dài 8 cm. Giá đỡ này có thể giúp người dùng cố định NIC trong khe cắm mở rộng của máy tính hoặc máy chủ.

V. Các loại card mạng

Card mạng LAN có dây vs không dây

Network Interface Card về cơ bản được chia thành loại có dây hoặc không dây, tuy nhiên mình sẽ phân chúng thành nhiều loại khác nhau dựa trên cơ sở các đặc điểm như giao diện máy chủ, tốc độ truyền và ứng dụng cụ thể:

1. Phân loại dựa trên kết nối mạng

Card mạng có thể kết nối vào Modem, bộ định tuyến theo hai hình thức là NIC có dây và NIC không dây. Một NIC có dây thường phải kết nối vào mạng bằng cáp Ethernet hay cáp quang. Card mạng không dây thường đi kèm với một ăng-ten nhỏ, dùng sóng vô tuyến để giao tiếp với điểm truy cập và tham gia vào mạng không dây.

2. Phân loại dựa trên Bus Interfaces

Card mạng ISA (Industry Standard Architecture)

Card mạng ISA

ISA bus được phát triển vào năm 1981 là một kiến ​​trúc bus tiêu chuẩn cho các máy tương thích của IBM. Do tốc độ truyền tải dữ liệu thấp 9Mbps, bus Interface ISA giờ đây không còn được công nhận nữa và rất khó tìm thấy nó trong các cửa hàng ngày nay.

Card mạng PCI (Peri Foreign Component Interconnect)

Card mạng PCI

Bus PCI được phát triển vào năm 1990 để thay thế chuẩn ISA trước đây. Đường truyền có width cố định là 32 bit (dữ liệu truyền 133MB / s) và 64 bit (dữ liệu truyền 266MB / s). Loại card NIC này lần đầu tiên được sử dụng trong máy chủ và sau đó dần dần được áp dụng vào PC.

Ngày nay hầu hết PC không sử dụng card mạng rời mà card mạng được tích hợp sẵn vào bo mạch chủ. Do đó card mạng PCI đã được thay thế bằng các loại card loại bus khác như cổng PCI-X hoặc USB.

Card mạng PCI-X (Peripheral Component Interconnect eXtended)

Card mạng PCI-X

PCI-X là công nghệ bus PCI nâng cao. Nó hoạt động ở 64 bit và có khả năng truyền tải dữ liệu lên đến 1064 MB / s. Trong nhiều trường hợp thì PCI-X tương thích ngược với card PCI NIC.

Card mạng PCIe (Peri Foreign Component Interconnect Express)

PCIe là tiêu chuẩn mới nhất và hiện nay đã phổ biến trên bo mạch chủ của máy tính cá nhân và máy chủ. Thẻ PCIe NIC hiện có năm phiên bản và mỗi phiên bản hỗ trợ năm loại làn với tốc độ khác nhau:

Phiên bản PCIe

Line Code

x1

x2

x4

x8

x16

1,0

8b / 10b

250MB / giây

0,50GB / giây

1.0GB / giây

2.0GB / giây

4.0GB / giây

2.0

8b / 10b

500MB / giây

1.0GB / giây

2.0GB / giây

4.0GB / giây

8.0GB / giây

3.0

128b / 130b

984,6MB / giây

1,97GB / giây

3,94GB / giây

7.88GB / giây

15,8GB / giây

4.0

128b / 130b

1969MB / giây

3,94GB / giây

7.88GB / giây

15,75GB / giây

31,5GB / giây

5.0

128b / 130b

3938MB / giây

6.15GB / giây

12,3GB / giây

24,6GB / giây

63,02GB / giây

Card giao diện mạng USB (Universal Serial Bus)

Một vài loại USB Wifi

USB bus là chuẩn bus bên ngoài. Nó có nhiều phiên bản với tốc độ truyền dữ liệu khác nhau trên nhiều loại thiết bị. Ngoài ra card mạng không dây cũng là một loại card NIC, được thiết kế để kết nối Wi-Fi.

Bộ chuyển USB to LAN và USB Hub

3. Phân loại dựa trên loại cổng

Vì dây mạng truyền tín hiệu có nhiều loại khác nhau do đó các cổng kết nối cũng rất đa dạng, hiện nay card NIC trên thị trường có 4 loại cổng kết nối phổ biến:

• Cổng RJ-45 phổ biến nhất được sử dụng để kết nối với cáp xoắn đôi (như Cat5 và Cat6)
• Cổng AUI được sử dụng cho cáp đồng trục dày (như cáp thu phát AUI)
• Cổng BNC cho cáp đồng trục mỏng (như cáp BNC)
• Cổng quang để thu phát (như bộ thu phát 10G / 25G).

4. Phân loại dựa trên trường ứng dụng

Card NIC máy tính: Ngày nay hầu hết các máy tính mới đều có NIC tích hợp trong bo mạch chủ do đó không cần một card LAN riêng. Nó thường có tốc độ 10 / 100Mbps và 1Gbps cho phép một PC giao tiếp với các PC hoặc mạng khác.

Card mạng máy chủ: Chức năng chính của card mạng máy chủ là quản lý và xử lý lưu lượng mạng. So với bộ điều hợp mạng PC thông thường, bộ điều hợp máy chủ thường yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn như 10G, 25G, 40G và thậm chí 100G. Thêm vào đó card mạng dành cho máy chủ có tỷ lệ chiếm dụng CPU thấp, vì nó có một bộ điều khiển mạng đặc biệt có thể nhận nhiều tác vụ từ CPU.

Để đáp ứng nhu cầu tốc độ khác nhau của người dùng về tốc độ kết nối mạng, FS đã phát hành card mạng PCIe 10G và NIC 25G / 40G. Được xây dựng với bộ điều khiển Intel, những card mạng PCIe đó hỗ trợ bộ xử lý đa lõi và tối ưu hóa cho công việc ảo hóa của máy chủ và mạng.

VI. Cách lắp đặt card mạng rời cho máy tính (LAN – Ethernet – Wifi)

1. Khi nào thì cần lắp thêm card mạng rời?

Hầu hết PC / Laptop hiện nay đều tích hợp card mạng LAN – Ethernet có đầu nối RJ-45 trên mainboard, tốc độ giao động từ 100 Mbps – 1000 Mbps.

Ngoài ra trên laptop thì card mạng tích hợp thường hỗ trợ cả kết nối có dây Ethernet và không dây Wifi, một số dòng mainboard hiện đại dành cho PC cũng hỗ trợ cả hai kết nối tương tự laptop (mainboard cũ và rẻ tiền chỉ có có Ethernet, không có wifi).

Với công nghệ hiện đại ngày nay thì rất ít trường hợp khiến chúng ta phải lắp thêm card mạng rời cho máy tính. Tuy nhiên để có một kết nối ổn định và phù hợp với nhu cầu, mình xin đưa một số trường hợp như sau:

Đối với Laptop

Một số laptop đời mới đã lược bỏ cổng kết nối mạng LAN – Ethernet nhằm làm cho laptop ngày càng mỏng. Lúc này giả sử kết nối Wi-Fi bị hỏng hoặc không đáp ứng được nhu cầu truyền tải dữ liệu thì bây giờ việc lắp thêm một card mạng rời là điều cần thiết.

Đối với laptop thì đương nhiên những loại card mạng như PCIx hay PCIe sẽ không tương thích, đơn giản vì Laptop không có khe cắm PCI.

Cách nhanh chóng và đơn giản nhất để có kết nối mạng LAN / Wifi cho laptop là sử dụng Card giao diện mạng USB (Universal Serial Bus), cụ thể là USB WiFi hoặc bộ chuyển đổi USB Hub tích hợp cổng LAN.

Bộ chuyển USB to LAN

Hình ảnh bên trên minh họa việc kết nối đơn giản như thế nào, bạn chỉ việc cắm bộ chuyển đổi vào cổng USB sau đó cài đúng Driver mà nhà sản xuất thiết bị cung cấp, cuối cùng hãy kết nối dây mạng LAN để sử dụng như bình thường.

Đối với PC

Phần lớn card mạng onboard chỉ hỗ trợ kết nối mạng LAN – Ethernet (có dây), vì thế bạn có thể lắp thêm card mạng rời, USB WiFi hay bất kỳ loại card mạng nào khi: Card mạng LAN hỏng hoặc không đáp ứng đủ tốc độ.

Trong trường hợp PC của bạn đặt khá xa Router và cảm thấy việc kết nối mạng dây, thiết lập mạng đi dây các thứ lằng nhằng, quá phức tạp thì việc lắp thêm một card mạng không dây hoặc USB Wifi cũng là một lựa chọn hợp lý.

Tuy nhiên để có kết nối ổn định nhất, bạn vẫn nên sử dụng PC / Laptop bằng kết nối mạng có dây, hãy tham khảo bài viết sau để biết lý do chi tiết: Nên sử dụng mạng có dây hay mạng không dây WiFi?

2. Cách lắp đặt card mạng

Như đã đề cập thì việc kết nối USB Wifi hay bộ chuyển USB to LAN rất dễ dàng, do đó mình sẽ hướng dẫn các bạn cách lắp card mạng vào mainboard trên PC, bạn hãy theo dõi video đơn giản sau:

Bạn đừng quên kiểm tra các khe cắm PCI còn trống trên mainboard trước khi mua card mạng nhé, tránh trường hợp mua card mạng không phù hợp với khe PCI trên mainboard.

Sau khi lắp đặt card mạng vào khe PCIe, bạn bắt buộc phải cài Driver thì hệ điều hành máy tính mới có thể sử dụng nó để giao tiếp với mạng. Hãy tham khảo bài viết sau để biết cách cài Driver card mạng cho PC / Laptop:

Bài viết về card mạng tới đây là kết thúc rồi. Nếu bạn còn bất kỳ thắc mắc gì về Network Interface Card thì đừng ngần ngại để lại comment, mình sẽ giải đáp trong thời gian sớm nhất có thể.

Tham khảo: community.fs