Выбор и использование сетевых карт

Сетевая карта — устройство, которое позволяет серверам, сетевым хранилищам, а также домашним компьютерам подключаться к Ethernet и взаимодействовать с другим сетевым оборудованием. Ее также называют контроллером сетевого интерфейса (network interface controller — NIC), сетевым адаптером (network adapter), адаптером локальной сети (adapter local area network, сокращенно – LAN) или картой Ethernet.

Рассмотрим, на какие типы делятся сетевые адаптеры и расскажем про правильный подбор устройства в зависимости от Вашей задачи.

Виды сетевых адаптеров

Сетевые карты классифицируют в зависимости от типа исполнения, шины, скорости, протокола передачи, метода подключения и области применения.

Тип исполнения

По типу исполнения или, другими словами, по форм-фактору, сетевые карты делятся на два вида:

Внутренние сетевые карты (Internal Network Interface Cards), которые в свою очередь, подразделяются на:

• Интегрированные сетевые адаптеры — самый распространённый вариант карт среди домашних компьютеров и ноутбуков. Этот вид карт сразу встроен производителем в материнскую плату устройства.
• Дискретные или встраиваемые сетевые адаптеры— устанавливаются в специальный слот на материнской плате. Карты такого вида могу быть, как проводными, так и беспроводными. Беспроводные карты оснащены антеннами при помощи, которых происходит соединение с сетью WI-FI. Также адаптеры такого типа могут быть похожи на флэш-накопитель. Если карта проводная, то к ней через порт подключается сетевой кабель. Возможно наличие 1, 2 или 4 портов. Интерфейс портов бывает: 8P8C (распространенное наименование RJ-45), SC/UPC, SFP/SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28.

Внешние сетевые карты (External Network Interface Cards) – имеют с одной стороны порт USB, а с другой — сетевой интерфейс RJ-45, SC/UPC, SFP, WI-FI и т.д. В большинстве случаев, этот тип карт подключается по технологии PLAG&PLAY. Это значит, что после установки устройство не требует дополнительной установки драйверов и сразу готово к работе.

Формат слота или тип шины

Мы упомянули, что дискретные сетевые адаптеры устанавливаются в слот на материнской плате. Слоты могут быть: ISA, PCI, PCI-E.

• ISA (Industry Standard Architecture) считается устаревшим и сейчас слабо распространен из-за низкой скорости в 9 Мбит/с.
• PCI (Interconnect Peripheral Component Interconnect) изначально использовался в серверах, а потом в ПК. Имеет фиксированную ширину 32 бита (данные передачи 133 МБ/с) и 64 бита (данные передачи 266 МБ/с).
• PCI-X (Peripheral Component Interconnect eXtended) усовершенствованная технология шины PCI. Он работает с разрядностью 64 бита и способен развивать скорость до 1064 МБ/с.
• PCI-E (Peripheral Component Interconnect Express) является стандартом и характеризуется высокой пропускной способностью. Используется как в серверах, так и в компьютерах. Существует пять физических размеров карт PCIe: x1, x4, x8, x16 и x32 (число после «x» относится к количеству линий в слоте PCIe).

Протокол передачи

Чтобы отправка и получение информации проходили успешно, все устройства-участники должны следовать определенным правилам. Эти правила называются протоколом передачи данных. Карты работают по протоколам Ethernet, FiberChannel, iSCSI.

В зависимости от передаваемого трафика сетевые карты можно разделить на три категории:

• NIC (сокращённо от Network interface card (controller)) – сетевая карта, рассчитанная для работы в Ethernet сетях;
• HBA (сокращенно от Host bus adapter) – хост-адаптер шины, сетевой интерфейс, используемый для подключения к SAN или DAS сетям;
• CAN (сокращенно от Converged network adapter) – сетевое интерфейсное устройство позволяющее подключаться, как к Ethernet сетям, так и к сетям SAN.

Скорость передачи

На рынке представлены сетевые карты со скоростью 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 10/100 Мбит/с, 1000 Мбит/с, 10 Гбит/с, 25 Гбит/с, а также 40 Гбит/с и 100 Гбит/с. Для обычного использования компьютера достаточно сетевых адаптеров со скоростью 100 Мбит/с, 10/100 Мбит/с и сетевых адаптеров 1000 Мбит/с. Но сервера и хранилища данных сталкиваются с большим потом трафика данных, поэтому им требуется карты с пропускной способностью не менее 10 Гбит/с.

Раскроем подробнее характеристики каждой из скоростей:

• Fast Ethernet работает на скорости 100 Мбит/с. Чаще всего используется в сетях с медной витой парой Cat-5. Может работать и с оптоволокном, но его использование на такой скорости неоправданно. Этот вид скорости предназначен для домашних компьютеров.
• Gigabit Ethernet работает на скорости 1 Гбит/сек. Используется с медным кабелем Cat.5e, для больших расстояний с оптоволокном. Чаще всего эта скорость актуальна для корпоративной среды.
• 10G Ethernet работает с медной витой парой Cat.6, Cat.6a или Cat.7, оптоволоконным кабелем: многомодовым (MMF) или одномодовым (SMF). Интерфейс коммутации: RJ-45 для кабелей Cat.6, Cat.6a, Cat.7. Для оптоволокна — SFP+. Эта скорость востребована в серверных и ЦОД`ах.
• 25G Ethernet использует технологию, разработанную для поддержки Ethernet 100GbE, которая реализована в виде четырех линий 25 Гбит/с. Интерфейс коммутации SFP28.
• 40G Ethernet работает с оптоволокном (использование медного кабеля для такой скорости невозможно). Интерфейс коммутации QSFP+. По сути, те же 10 Гбит, но умноженные на 4 смежных канала. Данная скорость является перспективным стандартом в сфере телекоммуникаций.
• 100G Ethernet применяется в сетях для ресурсоемких сервисов, в центрах машинного обучения. Работает как с многомодовым, так и с одномодовым оптоволокном. Интерфейс коммутации QSFP28.

Типы портов

Сетевые карты могут быть оснащены различными портами. Чаще всего используются 2 из них:

• Порт RJ-45 – для подключения с помощью кабеля витой пары.
• Порт для установки съемного приемопередатчика (трансивера).

Менее распространенными или устаревшими являются карты с портами: SC/UPC (для подключения оптического кабеля), AUI (для толстого коаксиального кабеля) и BNC (для тонкого коаксиального кабеля).

Советы по выбору сетевого адаптера

В первую очередь сформулируйте что именно Вы хотите решить с помощью сетевой карты и где планируете ее использовать. Подумайте наперед о возможном расширении сети.

1. Определите, насколько с большим объемом трафика будет работать оборудование. Выбор скорости зависит от того, для чего покупается сетевая карта. Для офиса хватит Gigabit Ethernet, а вот серверным и ЦОД`ам требуются карты 10G, 25G, 40G или 100G.
2. Выберите необходимое количество портов. Если у карты их несколько, то это дает возможность подключить сервер к нескольким сетям или связать два порта вместе.
3. Уточните тип шины материнской платы. Напомним, что сейчас стандартом является шина PCIe.
4. Убедитесь, что тип разъема сетевой карты совместим с разъемом кабеля, который Вы планируете использовать.
5. Проверьте, что сетевая карта, которую Вы собираетесь купить, поддерживает установленную у Вас операционную систему. Некоторым сетевым адаптерам для правильной работы может потребоваться дополнительное программное обеспечение или драйверы.

Если после прочтения статьи у вас остались вопросы или Вам нужна помощь с выбором сетевого адаптера под Вашу задачу, наша компания всегда рядом и готова помочь.