Card mạng NIC Là Gì? Chức Năng Và Phân Loại

Bạn đã biết rằng máy tính để bàn có thể kết nối được với mạng internet nhờ vào card mạng chưa? Nếu chưa, hãy cùng Hoàng Hà PC khám phá thêm về thành phần phần cứng quan trọng này trong bài viết dưới đây nhé.

1. Card mạng là gì?

Card mạng (viết tắt của card giao diện mạng hoặc thẻ giao diện mạng) viết tắt là NIC . Đây là một linh kiện phần cứng quan trọng được sử dụng để cung cấp kết nối mạng cho máy tính. Với sự phát triển của công nghệ, có nhiều loại card giao tiếp mạng khác nhau đang xuất hiện trên thị trường, bao gồm card PCIe và card mạng máy chủ.

Trước khi giới thiệu định nghĩa NIC, cần lưu ý rằng có nhiều tên gọi khác nhau cho card mạng tùy theo thói quen sử dụng của từng khu vực, ví dụ như bộ điều khiển giao diện mạng, card Ethernet, card LAN, card mạng hoặc card adapter mạng (NAC). Dù cho có tên gọi khác nhau, tất cả đều đề cập đến thành phần phần cứng cho phép các thiết bị như máy tính và máy chủ mạng được kết nối với nhau qua mạng. Hiện nay, card NIC thường được tích hợp sẵn trong hầu hết các máy tính và một số máy chủ mạng. Ngoài ra, các card mạng như card mạng máy chủ cũng có thể được cắm vào các khe cắm mở rộng trên thiết bị.

Card mạng (network card) là gì?

2. Vai trò của card mạng

Card mạng là một interface được sử dụng trong lớp TCP/IP để vận chuyển các gói dữ liệu ở tầng network và truyền tín hiệu ở tầng vật lý. Bất kể tầng lớp nào mà card mạng tồn tại, chúng đều hoạt động như một trung gian giữa máy tính hoặc máy chủ và mạng dữ liệu. Khi người dùng gửi yêu cầu để tải một trang web, card mạng sẽ đóng vai trò là trung gian trong quá trình này.

Card mạng máy tính bàn có nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ thiết bị PC của người dùng, sau đó chuyển chúng đến máy chủ trên internet và nhận dữ liệu từ internet để hiển thị chính xác trên PC của người dùng.

Ngoài ra, những loại card mạng này còn có nhiều tính năng và chức năng đáng chú ý như cho phép truyền thông dây và không dây, liên lạc và giao tiếp giữa các PC với nhau thông qua mạng cục bộ (mạng LAN).

Mặc dù hoạt động ở tầng vật lý, network interface card cũng có vai trò quan trọng ở tầng liên kết dữ liệu, cung cấp mạch phần cứng cần thiết để thúc đẩy các quá trình ở tầng vật lý hoạt động.

Vai trò của card mạng

3. Card mạng nằm ở đâu trong máy tính?

3.1. Vị trí card mạng trên PC

Trên mainboard của một chiếc máy tính để bàn (PC), thường có sẵn card mạng tích hợp, nằm gần cổng USB trên mặt sau. Tuy nhiên, nếu sử dụng card mạng rời (không tích hợp trên bo mạch), thì thường sẽ cắm vào khe cắm PCI ở phía bên dưới hơn trên mặt sau của máy tính. Để dễ dàng xác định vị trí khe cắm, có thể tìm theo card màn hình, vì thường sẽ có khe cắm card mạng rời gần nó.

3.2. Vị trí card mạng trên Laptop

Card mạng trong máy tính xách tay thường được tích hợp sẵn trên bo mạch chủ, tuy nhiên, do mainboard của laptop không có cổng PCIe nên bạn không thể cắm thêm card màn hình rời. Cổng mạng LAN / Ethernet thường được đặt ở một trong hai cạnh bên hoặc phía sau laptop. Nếu không tìm thấy cổng mạng, có thể máy chỉ hỗ trợ kết nối không dây WLAN hoặc Wifi.

Tuy nhiên, nếu vẫn muốn sử dụng kết nối mạng có dây trên laptop không có cổng LAN, bạn có thể mua một bộ chuyển đổi USB sang RJ45. Bộ chuyển đổi này hoạt động tương tự như card mạng, nhưng thay vì kết nối qua khe cắm PCIe, nó chỉ cần kết nối vào cổng USB, hoạt động trên bất kỳ máy tính xách tay hoặc máy tính để bàn nào có cổng USB mà bộ chuyển đổi hỗ trợ.

4. Nguyên tắc sử dụng card mạng cần biết

Mỗi network interface card trên máy tính bàn sẽ có một địa chỉ MAC riêng biệt, do đó chúng không trùng khớp hoặc giống với bất kỳ địa chỉ nào khác trên mạng. Điều này giúp người dùng dễ dàng phân biệt các card mạng với nhau.

Các địa chỉ MAC thông thường được cấp bởi Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) và được tích hợp trong network interface card bởi các nhà sản xuất.

Địa chỉ MAC bao gồm 6 byte, trong đó có 3 byte là số seri của card mạng và 3 byte chứa mã số của nhà sản xuất. Vì vậy, không có hai card mạng nào có địa chỉ MAC giống nhau trên mạng. Điều này đảm bảo rằng đường truyền dữ liệu vào ra luôn chính xác.

Ngoài ra, để giao tiếp giữa máy tính và mạng, card mạng sử dụng một quy trình điều khiển được nạp thông qua việc kết hợp nhiều giao thức. Chỉ khi được kết nối với dây cáp, card mạng mới có thể nhận và truyền tín hiệu giữa các thiết bị máy tính.

Địa chỉ MAC

5. Các thành phần của card mạng – NIC

Card mạng bao gồm nhiều thành phần, bao gồm bộ điều khiển, ổ cắm ROM khởi động, một hoặc nhiều cổng NIC, giao diện kết nối bo mạch chủ, đèn LED báo trạng thái, khung cấu hình và một số thành phần điện tử khác. Tất cả các thành phần này đều có chức năng đặc biệt:

- Bộ điều khiển: Bộ điều khiển là một loại CPU mini, thực hiện xử lý dữ liệu được nhận. Đây là một phần quan trọng của bộ điều khiển mạng, trực tiếp quyết định đến hiệu suất của bộ điều khiển mạng.

- Ổ cắm ROM khởi động: Ổ cắm này trên thẻ cho phép khởi động ROM. Boot ROM cho phép các máy trạm không có ổ đĩa kết nối mạng, tăng cường tính bảo mật và giảm giá thành phần cứng.

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

- Giao diện bus: Giao diện này nằm ở bên cạnh bảng mạch, phục vụ cho kết nối giữa NIC và máy tính hoặc máy chủ thông qua cắm vào khe cắm mở rộng của chúng.

- Đèn báo LED: Đèn báo được sử dụng để giúp người dùng xác định trạng thái hoạt động của card mạng, bất kể mạng đã được kết nối và dữ liệu đã được truyền đi hay không.

- Giá đỡ hồ sơ: Hiện có hai loại giá đỡ hồ sơ trên thị trường. Một được gọi là giá đỡ chiều cao đầy đủ với chiều dài 12 cm, và loại còn lại là giá đỡ cấu hình thấp với chiều dài 8 cm. Giá đỡ này giúp người dùng cố định NIC trong khe cắm mở rộng của máy tính hoặc máy chủ.

6. Các loại card mạng hiện nay

 Hiện nay, trên thị trường có hai loại card mạng là card mạng có dây và không dây. Tuy nhiên, người dùng phân biệt các loại card mạng này dựa trên giao diện máy chủ hoặc tốc độ truyền dữ liệu, và có thể chia thành nhiều loại khác nhau như sau:

6.1. Dựa trên khả năng kết nối mạng

Nếu card mạng có tính năng kết nối với modem, thì bộ định tuyến có thể có hai dạng network interface card: có dây hoặc không dây. Để kết nối với mạng, NIC có dây thường sử dụng cáp quang hoặc cáp Ethernet, trong khi NIC không dây sử dụng sóng vô tuyến và kết nối thông qua một chiếc ăng ten nhỏ.

Card mạng hay dùng đang được bán trên thị trường

6.2. Dựa trên Bus Interfaces

Nếu như dựa trên Bus Interfaces để phân loại card mạng thì thiết bị này lại được phân thành những loại nhỏ sau đây:

Industry Standard Architecture (Card mạng ISA)

- ISA là một kiến trúc bus tiêu chuẩn được phát triển vào năm 1981 dành riêng cho các máy tính tương thích với IBM PC.

- Tuy nhiên, vì tốc độ truyền dữ liệu chỉ đạt 9Mbps, nên ISA đã dần bị lỗi thời và không còn được sử dụng trong các cửa hàng hiện nay.

Card mạng ISA

Peri Foreign Component Interconnect (Card mạng PCI)

Tương tự như ISA, PCI cũng được ra đời vào năm 1990 với mục đích cải thiện các hạn chế của ISA. Vì vậy, sản phẩm này có khả năng truyền tải dữ liệu với tốc độ lên tới 133MB/s (với độ rộng cố định là 32 bit) cùng với 266MB/s (với độ rộng 64 bit).

Ban đầu, loại card mạng này được sử dụng chủ yếu trong máy chủ và sau đó được phổ biến trong các máy tính để bàn.

Tuy nhiên, với sự phát triển của công nghệ 4.0, hầu hết các PC hiện nay không còn sử dụng các thiết bị card mạng rời như thế này. Thay vào đó, các loại card mạng tích hợp trên bo mạch chủ của PC được sử dụng rộng rãi hơn.

Do đó, sau một thời gian ngắn ra đời, PCI cũng đã được thay thế bằng các loại khác như USB hoặc cổng PCI-X.

Sản phẩm card mạng PCI đang được bán trên thị trường

Peripheral Component Interconnect eXtended (Card mạnh PCI-X)

PCI-X là một dạng công nghệ bus tiên tiến hơn so với các sản phẩm trước đó. Nó có thể truyền tải dữ liệu lên đến 1064MB/s và hoạt động ở 64 bit. Điều đáng chú ý, trong một số trường hợp đặc biệt, PCI-X cũng có khả năng tương thích ngược với các card mạng PC NIC.

Peri Foreign Component Interconnect Express (Card mạng PCle)

Một trong những tiêu chuẩn hiện đại và phổ biến nhất hiện nay là PCIe, hay còn gọi là PCI Express. PCIe được chia thành 5 phiên bản khác nhau, mỗi phiên bản có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ khác nhau.

Universal Serial Bus (Card mạng giao diện mạng USB)

Sản phẩm USB bus là một tiêu chuẩn bus bên ngoài phổ biến, với nhiều phiên bản hỗ trợ nhiều tốc độ truyền dữ liệu khác nhau. Bên cạnh đó, các thiết bị card mạng không dây cũng được coi là loại card NIC có khả năng kết nối Wifi. 

6.3. Dựa trên loại cổng

Có nhiều loại dây truyền tín hiệu khác nhau, do đó, có nhiều loại cổng kết nối khác nhau. Tuy nhiên, hiện nay trên thị trường có 4 loại cổng kết nối phổ biến như sau:

- Cổng RJ-45 thường được sử dụng để kết nối với cáp xoắn đôi (chẳng hạn như Cat6 và Cat5).

- Cổng BNC dành riêng cho cáp đồng trục mỏng (chẳng hạn như cáp BNC).

- Cổng AUI thường được sử dụng cho cáp đồng trục dày (chẳng hạn như cáp AUI).

- Cổng quang thường được sử dụng cho bộ thu phát quang (chẳng hạn như bộ thu phát 10G/25G). Ngoài ra, các loại kết nối quang khác như LC, SC và ST cũng được sử dụng phổ biến trong mạng máy tính.

6.4. Dựa trên trường ứng dụng

Ngoài những cách phân loại như trên, card mạng còn được phân loại dựa trên trường ứng dụng của chúng.

Card NIC máy tính

Hiện nay, hầu hết máy tính hiện đại đều tích hợp sẵn NIC trong bo mạch chủ, do đó không cần thiết phải sử dụng một card mạng LAN riêng.

Loại card mạng tích hợp này thường hoạt động ở tốc độ 10/100Mbps và cho phép kết nối giữa các PC hoặc mạng khác với tốc độ khoảng 1Gbps.

Card mạng máy chủ

Card mạng máy chủ khác biệt với các loại card mạng thông thường bởi chức năng chính của nó là quản lý và xử lý lưu lượng mạng. Để đáp ứng yêu cầu này, bộ điều hợp máy chủ của card mạng này thường có tốc độ truyền dữ liệu cao hơn, có thể lên đến 100G, đáp ứng nhu cầu kết nối mạng tốc độ cao.

Trong khi các card mạng thông thường chỉ đóng vai trò kết nối máy tính với mạng, thì card mạng máy chủ lại có chức năng quản lý lưu lượng mạng và xử lý các tác vụ mạng khác.

Ngoài ra, để đáp ứng nhu cầu về tốc độ kết nối mạng ngày càng tăng, FS đã tung ra thị trường những loại card mạng mới như NIC 25G/40G và PCle 10G, được trang bị bộ điều khiển Intel, giúp tối đa hóa hiệu suất và giảm thiểu tỷ lệ chiếm dụng CPU của máy chủ.

Card mạng máy chủ đang được nhiều người dùng lựa chọn Nhờ vào tốc độ xử lý nhanh

7. Lời kết

Sau khi đã được chia sẻ những thông tin cần thiết về card mạng từ Hoàng Hà PC, hy vọng rằng bạn đã hiểu rõ hơn về loại thiết bị này. Chúng tôi mong muốn rằng bạn sẽ có thể chọn được sản phẩm phù hợp nhất cho máy tính của mình, nhằm nâng cao hiệu suất của mạng máy tính.