O que é Adaptador de Rede: Função, Construção e Classificação de NICs

Em resposta à tendência crescente de inteligência artificial, big data e armazenamento distribuído, há uma necessidade de menor latência para habilitar aplicativos e serviços em tempo real na borda da rede. Houve um rápido aumento nos data centers por causa da transformação digital em quase todos os setores e na busca de maneiras..., por exemplo, para fornecer serviços como 5G e IoT, o que resultou em alta... pressão sobre as CPUs nos nós de computação da infraestrutura do servidor. A transição do modo Onload focado na CPU para o modo Offload focado nos dados é em parte possível pelo adaptador de rede do servidor. Recentemente, a... indústria tem lançado ativamente... novos trabalhos de Zoom necessários para muitos cenários novos e encantadores de computação de computadores, data centers, interfaces de alta velocidade, recursos paralelos e virtualização de recursos. Em um gigabit e 10 gigabit, PCI-X e PCIe NIC, há muitos tipos de adaptadores disponíveis no mercado devido ao seu uso extensivo. Neste artigo, fornecemos uma visão holística das placas de rede, dando uma visão geral da definição, função, estrutura e tipos de placas de rede.

O que é NIC?
NIC significa Network Interface Card, também conhecido como controlador de interface de rede. É um componente de hardware de computador que opera essencialmente na segunda camada de link, a placa de rede. Geralmente é um circuito impresso localizado em computadores para conexões de rede e oferece uma capacidade de rede dedicada para o computador. Embora um adaptador de rede seja um elemento muito pequeno para redes de computadores, sua presença é muito vital. Alguns adaptadores de rede funcionam como um multimodem que codifica os dados a serem enviados por fios ou modem sem fio na rede. Além do fato de que um NIC opera nos protocolos de camada física e de rede como um dispositivo de interconexão interna em redes de computadores, ele também é capaz de enviar e receber sinais de um PC na forma de pacotes. Em qualquer lugar da camada física para as camadas superiores no modelo OSI, ele assume o papel de ligação ao computador/servidor e à rede de dados. Uma vez que o usuário solicita uma página da Web, a LAN coleta as informações do dispositivo do usuário e as encaminha para o servidor de rede e, em seguida, encontra as informações necessárias para mostrar ao usuário.

Componentes da placa de rede
Tradicionalmente, um adaptador de rede consiste em um controlador, um slot de Boot ROM, um/mais NIC portas, uma porta da placa-mãe, indicadores LED, um suporte e alguns outros componentes eletrônicos. Cada componente tem sua própria função exclusiva:

• Controlador: O Network Interface Controller é o coração da placa de rede; no entanto, ele influencia amplamente o desempenho da NIC. O controlador processa dados de entrada como uma CPU.
• Slot Boot ROM: É possível habilitar a função Boot ROM através deste slot específico, o que por sua vez ajuda a rede a ter estações de trabalho sem disco, proporcionando um nível mais alto de segurança e reduzindo os gastos com hardware.
• Porta NIC: normalmente relacionada a cabos Ethernet de corrente e rádio, onde um cabo Ethernet ou módulo óptico se conecta e recebe sinais por meio de cabos de rede ou jumpers de fibra óptica.
• Interface de barramento: Esta interface em particular também é posicionada em uma das bordas da placa de circuito. Também é chamada de interface de barramento dedos dourados jisban pretende um slot de expansão da placa-mãe do computador para fins de rede e/ou servidor, neste caso, a placa de rede.
• Indicador LED: Este indicador mostra onde o usuário consegue dizer se o adaptador de rede está conectado à rede, se algum dado está sendo enviado ou se o adaptador está funcional ou não. Um indicador de link ou ato informa ao usuário a relação que aktiawks está exibindo, cheio é um indicador cheio e vazio para mostrar um byte, e Energia é o indicador de Energia.
• Suporte: O mercado de placas de rede PCI tem dois suportes da indústria; um é um suporte de altura total cuja altura é de 120 mm; o outro é um suporte de meia altura com uma altura de 80 mm. O suporte também é usado pelo usuário para suportar a placa de rede no slot de expansão de um computador ou servidor.

Tipos de placa de rede
Os adaptadores de rede podem ser classificados nos seguintes tipos de acordo com a interface do barramento, a velocidade de transmissão e o domínio do aplicativo.

Classificação por protocolo:
De acordo com o protocolo de transmissão, os adaptadores de rede podem ser divididos em três tipos: placa Ethernet, placa FC e placa IB.

• Placa Ethernet: O adaptador Ethernet é um complemento para um computador usando um protocolo IP como protocolo de transmissão. O adaptador Ethernet é melhor conectado ao switch Ethernet usando um cabo de par trançado ou cabo de fibra óptica. A transmissão de dados ocorre na porta óptica usando um cabo de fibra óptica e a interface de módulo comum é SFP; QSFP etc. Os cabos de fibra óptica têm conectores correspondentes, como LC, SC e MPO, entre outros conectores. A maioria das portas elétricas são semelhantes aos tipos RJ45, pois a maioria pode ser usada com cabos de par trançado. No entanto, algumas das interfaces incluem cabos coaxiais que são de uso mínimo.
• Cartão FC: Nome muito científico: Fibre Channel. É composto de óptica que tem como objetivo a transmissão de fibra óptica com base no protocolo Fibre Channel para um switch Fibre Channel. Esse switch de canal de fibra tem conexões ópticas e elétricas. As portas para conexão e transmissão, juntamente com a correspondência, são geralmente SC e LC, e as portas nas placas de conexão Ethernet usadas são conectores HSSDC. Alojados em um conector estilo DB9, estão um tipo de interface elétrica.
• Cartão IB: O woonkamer Infiniband conecta dispositivos FC/IP SAN, dispositivos NAS e servidores e funciona como um protocolo de armazenamento iSCSI RDMA. Os adaptadores InfiniBand adotam os métodos de computador de latência ultrabaixa e rendimento ultra-alto mais avançados e o complexo de mecanismos de rede, o que forneceria aos aplicativos a velocidade esperada, a extensibilidade e os recursos tecnológicos ricos para as cargas de trabalho atuais.

Classificação por velocidade de transmissão:

Uma placa digital autoadaptável para cada uma das velocidades disponíveis inclui: placas de 10/100 Mbps, placas de 1000 Mbps ou gigabit, as placas de 10 velocidades configuráveis ​​de 25 e 100 respectivamente e ainda mais potentes.

10/100 É a NIC de cartão autoadaptável mais comum e também é esperada para ser a futura interface de usuário. É um sniper com duas velocidades e dois pontos de ethernet rápida e a rede mais antiga de 10 Mbps e a compatibilidade de novos dispositivos de rede de 100 Mbps. Então, obteve boa aceitação de seus usuários.

Para usuários que exigem mais experiência, essa alta largura de banda é comum em uma Ethernet. Gigabit Ethernet é uma tecnologia avançada de Redes Locais que funciona sobre saltos de cobre e oferece uma largura de banda de até 1 Gbps. A tomada dessa informação de onda analógica pela internet era em bits: o Nethandmic single que toma uma frequência de banda larga de gigabyte é a placa de rede correspondente. Ele também atinge a largura de banda total de 1 gigabit por segundo. Existem dois tipos dessas interfaces que vêm de fábrica com adaptadores de rede gigabit, onde um usa um conector RJ 45 de pares trançados de cobre. O segundo é a conexão Sfp Gbic de fibra gigabit.

• placa de rede de fibra 10G: Seu mainstream é o cartão Ethernet 10G. Assim como as placas Gigabit Ethernet, as placas Ethernet 10G suportam fibra monomodo ou multimodo. O uso de placas Ethernet 10G oferece às operadoras de rede mais liberdade para localizar data centers e oferecer suporte a várias redes de campus a 80 quilômetros uma da outra ao mesmo tempo. Em data centers, a fibra multimodo de baixo custo pode ser usada como backbone de uma rede 10G entre switches e switches e entre switches e servidores.

• Adaptador de rede de fibra 25G: Comparado com o adaptador de rede de fibra 10G, a maior largura de banda do adaptador de rede de fibra 25G atende aos requisitos de rede do cluster de computação de alto desempenho. Na atualização de rede de 100G ou taxa superior, o adaptador de rede de fibra 25G é uma das infraestruturas indispensáveis. No processo de atualização do data center de 10G/40G para 25G/100G (a interface do servidor é 25G, a interface de interconexão do switch é 100G), mais e mais pessoas suportam 25GbE, incluindo Google, Microsoft e outros grandes provedores de nuvem para reconhecimento absoluto de 25G.

• placa de rede de fibra óptica 40G: Uma porta 40G QSFP+, usada principalmente para servidores e dispositivos de última geração. O adaptador de rede de fibra óptica QSFP de 40G fornece integração simples em qualquer PCI Express X8 com desempenho de rede de 40Gigabit otimizado para que a entrada/saída do sistema não seja um gargalo em aplicativos de rede de alto desempenho. Ele pode suportar largura de banda de transmissão de 40 Gbps e slot padrão PCI-E X8, garantindo um trabalho eficiente e estável da placa de rede. Além disso, o adaptador de rede suporta funções como VLAN, política de QOS e controle de tráfego, o que é adequado para aplicativos de LAN de médio e grande porte.

• 100G adaptador de rede de fibra óptica: Com a crescente demanda por transmissão massiva de dados, os servidores geralmente precisam instalar vários adaptadores de rede para atender à alta demanda por processamento de dados. Devido a esse recurso, a rede do data center é gradualmente atualizada de adaptadores de rede de 10G para 100G ou até mesmo taxas mais altas. O adaptador de rede de 100G tem alto rendimento, processamento de rede de baixa latência e a capacidade de auxiliar a CPU a descarregar funções de rede, economizando poder de computação da CPU e reduzindo o consumo de energia ao máximo.

Classificação por tipos de interface de barramento:

• Placa de rede ISA: A placa de rede Industry Standard Architecture foi fabricada em 1981. A estrutura era de barramento, que podia integrar-se com os dispositivos IBM. No entanto, devido à velocidade relativamente lenta da operação de E/S da interface de barramento ISA, esta última começou a ser usada com menos frequência com a introdução da tecnologia de barramento PCI no início dos anos 1990 e hoje é muito difícil de encontrar.
• Placa de rede PCI: É chamada de Peripheral Component Interconnect ou PCI. É bem nova como um padrão de barramento local em um computador pessoal, introduzida em 1993. Como sua velocidade de E/S era muito superior à da placa de rede de barramento ISA I (ISA tinha a velocidade máxima de 33 MB/s, e a taxa de transferência de dados do PCI de 64 bits de hoje) 266 MB/s, ela assumiu o antigo padrão ISA. Este tipo de placa de rede foi inicialmente usado em servidores e depois se tornou bastante comum em computadores de mesa; é um tipo predominante de placa de interface de rede. Hoje em dia, não há placas de expansão na maioria dos computadores, há placas de rede integradas. Assim, as placas de rede PCI de sobrecarga são substituídas por outras interfaces de barramento PCI-X ou USB de barramento integrado.
• Placa de rede PCI-X: PCI-X é uma versão original da tecnologia de barramento PCI. Ela dobra a velocidade de E/S em comparação com o PCI anterior, enquanto também aumenta a taxa de transferência que era limitada pela interface PCI. Cada placa de interface de barramento PCI-X padrão é baseada em 32 bits de largura de barramento e é capaz de operações de 64 bits que são aumentadas para 1064 MB/s. Os slots de expansão PCI-X geralmente suportam PCI-NICs.
• Placa de rede PCle: A placa PCIe é uma interface de rede que possui uma porta PCIe usada como uma porta de interface para a placa-mãe. Para explicar, os dispositivos podem inserir placas baseadas em PCI em portas PCIe disponíveis no host, servidor e switch de rede. As placas-mãe de computadores atuais agora têm slots PCIe específicos destinados a placas PCIe. Normalmente comum, a largura do slot aumentará a largura das placas de rede ou mais.

A FiberMall desenvolve independentemente 1000M, 10G, 25G, 40G, 100G, NICs de fibra óptica de porta única, porta dupla e 4 portas com base em chips controladores Intel e NVIDIA e fornece soluções personalizadas de NIC de fibra óptica.

Classificação	FiberMall PN	Responsável pelo Tratamento	Especificações
placa de rede gigabit	FMI210-1G-S1	Intel I210	Adaptador de fibra de 1 porta PCIe x1 Gigabit SFP
placa de rede gigabit	FM82576-1G-S2	Intel 82576	Adaptador de fibra de porta dupla PCIe x4 Gigabit SFP
placa de rede gigabit	FMI350-1G-S4	Intel I350	Adaptador de fibra de porta quádrupla PCIe x4 Gigabit SFP
10 Gb NIC	FM82599EN-10G-S1	Intel 82599EN	Adaptador de servidor PCI Express x8 de porta única SFP+ 10 Gigabit
10 Gb NIC	FM82599ES-10G-S2	Intel82599ES	Adaptador de servidor PCI Express x8 Dual Port SFP+ 10 Gigabit
10 Gb NIC	FMX710-10G-S2	Intel X710-BM2	Adaptador de servidor Ethernet de porta dupla PCI Express v3.0 x8 10Gigabit
10 Gb NIC	FMXL710-10G-S4	Intel XL710-BM1	Adaptador de servidor Ethernet PCI Express v3.0 x8 10Gigabit Quad-port
25 Gb NIC	FMXXV710-25G-S2	Intel XXV710	Adaptador de servidor Ethernet de porta dupla PCIe v3.0 x8 25 Gigabit
25 Gb NIC	4121A-ACAT-25GS2	NVIDIA 4121A-ACAT	Adaptador de rede ConnectX-4 Lx EN, SFP25 de porta dupla de 28 GbE, PCIe3.0 x 8
40 Gb NIC	FMXL710－40G-Q1	Intel XL710-BM1	Adaptador Ethernet para servidor PCIe v3.0 x8 40 Gigabit 1 porta
40 Gb NIC	FMXL710－40G-Q2	Intel XL710	Adaptador Ethernet de servidor de porta dupla PCIe v3.0 x8 40 Gigabit
100 Gb NIC	FME810-100G-Q2	Intel E810-CAM2	Adaptador Ethernet de servidor de porta dupla PCIe v4.0 x16 100 Gigabit

Conclusão

Diferentes cenários de aplicação exigem diferentes tipos de NICs, e uma única NIC tem dificuldade para lidar com cenários de aceleração variados e complicados. Dado o aumento no calor do mercado e na capacidade técnica, o futuro mercado de adaptadores de rede também oferecerá mais oportunidades, como o mais recente OCP NIC 3.0. Portanto, independentemente de você estar procurando uma placa de rede de PC para uso doméstico ou uma placa de rede de servidor para a empresa ou data center, é necessário um grande entendimento dos princípios básicos das placas de rede antes de fazer uma compra.

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