کارت شبکه ، یکی از مهمترین عناصر سخت افزاری در زمان پیاده سازی یک شبکه کامپیوتری است .
هر کامپیوتر موجود در شبکه ( سرویس گیرندگان و سرویس دهندگان ) ، نیازمند استفاده از یک کارت شبکه است .
کارت شبکه ، ارتباط بین کامپیوتر و محیط انتقال ( نظیر کابل ها ی مسی و یا فیبر نوری ) را فراهم می نماید .اکثر مادربردهای جدیدی که از آنان در کامپیوترهای شخصی استفاده می گردد ، دارای یک اینترفیس شبکه ای onboard می باشند .
کامپیوترهای قدیمی و یا کامپیوترهای جدیدی که دارای اینترفیس شبکه ای onboard نمی باشند ، در زمان اتصال به شبکه ، می بایست بر روی آنان یک کارت شبکه نصب گردد.
شکل زیر یک نمونه کارت شبکه را که دارای یک پورت RJ-45 است را نشان می دهد .
وظایف کارت شبکه برقراری ارتباط لازم بین کامپیوتر و محیط انتقال تبدیل داده : داده ها بر روی گذرگاه ( bus ) کامپیوتر به صورت موازی حرکت می نمایند .
نحوه حرکت داده ها بر روی محیط انتقال شبکه به صورت سریال است .
ترانسیور کارت شبکه ( یک ارسال کننده و یا دریافت کننده ) ، داده ها را از حالت موازی به سریال و بالعکس تبدیل می نماید .
ارائه یک آدرس منحصربفرد سخت افزاری : آدرس سخت افزاری (MAC ) درون تراشه ROM موجود بر روی کارت شبکه نوشته می گردد .
آدرس MAC در واقع یک زیر لایه از لایه Data Link مدل مرجع OSI می باشد .
آدرس سخت افراری موجود بر روی کارت شبکه ، یک آدرس منحصربفرد را برای هر یک از کامپیوترهای موجود در شبکه ، مشخص می نماید .
پروتکل هائی نظیر TCP/IP از یک سیستم آدرس دهی منطقی ( آدرس IP ) ، استفاده می نمایند .
در چنین مواردی قبل از دریافت داده توسط کامپیوتر ، می بایست آدرس منطقی به آدرس سخت افزاری ترجمه گردد .
انتخاب کارت شبکه برای انتخاب یک کارت شبکه ، می بایست پارامترهای متعددی را بررسی نمود : سازگاری با معماری استفاده شده در شبکه : کارت های شبکه دارای مدل های متفاوتی با توجه به معماری استفاده شده در شبکه ( اترنت ، Token ring )می باشند .
اترنت ، متداولترین معماری شبکه در حال حاضر است که در شبکه هائی با ابعاد بزرگ و کوچک ، استفاده می گردد .
سازگاری با throughput شبکه : در صورتی که یک شبکه اترنت سریع (سرعت 100Mbps ) پیاده سازی شده است ، انتخاب یک کارت اترنت با سرعت 10Mbps تصمیم مناسبی در این رابطه نخواهد بود .
اکثر کارت های شبکه جدید قادر به سوئیچینگ اتوماتیک بین سرعت های 10 و 100Mbps می باشند ( اترنت معمولی و اترنت سریع ) سازگاری با نوع اسلات های خالی مادربرد : کارت های شبکه دارای مدل های متفاوتی با توجه به نوع اسلات مادربرد می باشند.
کارت های شبکه PCI درون یک اسلات خالی PCI و کارت هائی از نوع ISA در اسلات های ISA نصب می گردند .
کارت شبکه می بایست متناسب با یکی از اسلات های خالی موجود بر روی مادربرد، انتخاب گردد.
اسلات آزاد به نوع مادربرد بستگی داشته و در این رابطه گزینه های متعددی نظیر ISA,PCI و EISA می تواند وجود داشته باشد .
شکل زیر یک نمونه مادربرد را که دارای اسلات های ISA و PCI است ، نشان می دهد : گذرگاه ISA که از کلمات Industry Standard Architecture اقتباس شده است، استاندارد استفاده شده در کامپیوترهای IBM XT است .
استاندارد فوق در ابتدا به صورت هشت بیتی مطرح و در سال 1984 نوع شانزده بیتی آن نیز عرضه گردید.
تعداد زیادی از تجهیزات سخت افزاری نظیر مودم ، کارت صدا و کارت های شبکه بر اساس استاندارد فوق تولید و عرضه شده اند .
برخی از مادربردهای جدید دارای اسلات های PCI بوده و از کارت های ISA حمایت نمی نمایند .
( کارت های PCI دارای سرعت بیشتری نسبت به ISA می باشند ) .
PCI در سال 1993 معرفی و یک گذرگاه سی و دو بیتی است .
PCI 2.1 شصت و چهار بیت را حمایت می نماید .کارت های شبکه PCI با توجه به پتاسیل های موجود دارای استعداد لازم به منظور ارائه سرعت و کارآئی بیشتری نسبت به کارت های ISA می باشند : گذرگاه ISA که از کلمات Industry Standard Architecture اقتباس شده است، استاندارد استفاده شده در کامپیوترهای IBM XT است .
PCI 2.1 شصت و چهار بیت را حمایـت می نماید .کارت های شبکه PCI با توجه به پتاسیل های موجود دارای استعداد لازم به منظور ارائه سرعت و کارآئی بیشتری نسبت به کارت های ISA می باشند : بافرینگ : حافظه تراشه ها ( RAM ) بر روی کارت شبکه قرار داشته و از آن به عنوان بافر استفاده می گردد .از حافظه فوق به منظور نگهداری اطلاعاتی که در انتظار پردازش می باشند و یا اطلاعاتی که می بایست بر روی شبکه منتشر شوند ، استفاده می گردد .
DMA و یا Direct Memory Access ، کامپیوترهائی که از DMA حمایـت می نمایند، امکان ارسال و یا دریافت داده از حافظه را مستقیما" و بدون درگیرکردن پردازنده فراهم می نمایند .
Bus Mastering .
کارت های شبکه می توانند بگونه ای طراحی شوند که مستقیما" بدون استفاده از پردازنده کامپیوتر و یا واسطه ای دیگر به حافظه RAM کامپیوتر دستیابی داشته باشند .
ویژگی فوق به کارت های شبکه اجازه می دهد که bus را کنترل نموده و داده ئی را به حافظه RAM کامیپوتر ارسال و یا دریافت نمایند .
نصب کارت شبکه برای نصب کارت شبکه می توان مراحل زیر را دنبال نمود : باز نمودن کیس کامپیوتر و نصب کارت شبکه در یکی از اسلات های آزاد بستن کیس و متصل نمودن کابل به پورت کارت شبکه راه انداری کامپیوتر .
در صورتی که یک کارت Plug&Play تهیه شده است و از سیستم عاملی استفاده می شود که تکنولوژی Plug & Play را حمایت می نماید ، تنها کاری که احتمالا" می بایست انجام داد ، قرار دادن دیسکت و یا CD درایور کارت شبکه در درایو مربوطه است .در صورتی که از سیستم عاملی استفاده می گردد که قادر به تشخیص سخت افزارهای جدید نمی باشد ، می بایست عملیات نصب کارت شبکه به صورت دستی انجام شود .
با توجه به این که کامپیوترهای جدید و سیستم های عاملی که بر روی آنان نصب می گردد، عموما" از فن آوری Plug&Play حمایت می نمایند ، نصب یک کارت شبکه کار چندان مشکلی نخواهد بود .
کافی است کارت شبکه را درون یکی از اسلات های خالی مادربرد قرار داده و کامپیوتر را راه اندازی نمود .
کارت های شبکه Plug&Play توسط سیستم عامل تشخیص داده شده و درایور آنان نصب می گردد .
در حال حاضر سیستم های عامل اندکی وجود دارد که از تکنولوژی Plug &Play حمایت نمی نمایند ، در زمان نصب کارت شبکه بر روی این نوع سیستم ها ، می بایست دارای اطلاعات لازم در رابطه با IRQ نیز باشیم ( IRQ از کلمات Interrupt Request اقتباس شده است) .
به هر دستگاه موجود در کامپیوتر نظیر موس ، صفحه کلید و کارت شبکه ، یک خط IRQ نسبت داده می شود.
دستگاه های فوق با استفاده از IRQ نسبت داده شده ، درخواست خود را با پردازنده مطرح می نمایند ( پردازش داده ها ) .
هر دستگاه می بایست دارای یک IRQ منحصربفرد باشد در غیر اینصورت با یک IRQ Conflict مواجه خواهیم شد.
جدول زیر تنظیمات IRQ در کامپیوترهای شخصی را نشان می دهد .
IRQکاربرد0System timer1Keyboard2Cascade to secondary IRQ controller3COM port 2 and 4 (serial port)4COM port 1 and 3 (serial port)5LPT2 (printer port)6Floppy disk controller7LPT1 (printer port)8Real-time clock9Free10Primary SCSI adapter (or free)11Secondary SCSI adapter (or free)12PS/2 mouse13Floating-point math coprocessor14Primary hard disk controller15Secondary hard disk controller (or free)