Ethernet адаптер что это

Что такое сетевой адаптер в компьютере и для чего нужен?

Меня просто заваливают письмами с вопросами: «Адаптер – что это, для чего нужен и как он выглядит?». В век современных технологий, можно постоянно слышать это название. При чём его можно отнести почти к любой сфере деятельности: адаптер питания, сетевой адаптер в ноутбуке, Wi-Fi адаптер. Так как мы портал, которые вещает о новшествах сетевого оборудования, то рассказывать я буду с точки зрения компьютерных технологий.

Определение и объяснение

Сетевой адаптер — это устройство, которое позволяет принимать байтовые пакеты информации и преобразовывать их в удобочитаемую форму для операционной системы, установленной на компьютере. Не особо понятно? – давайте разберёмся теперь поподробнее.

Смотрите, вся компьютерная техника может общаться только путём языка нулей и единиц, или по-другому, с помощью «Бинарного кода». С приходом в наш мир сетей, компьютеры научились разговаривать и общаться между собой. Для этого используют два вида подключения:

Но просто так подключить к сети компьютер не получится. Он должен иметь определённое устройство, которое способна не просто принимать и отправлять сигналы в нужной кодировке, но также проверять их на наличие ошибок.

Для этого и был изобретён сетевой адаптер или «Network Adapter». Он, по сути, переводит электрические импульсы от такого-же адаптера в код, который понятен компьютеру. При чем между двумя конечными устройствами, может быть огромное количество коммутатором, маршрутизаторов и других сетевых устройств.

Как он работает

Давайте расскажу на просто примере. Вот у вас дома есть два устройства приёма: нотбук и персональный стационарный компьютер. Провайдер прокинул к вам в квартиру провод, по которому течёт интернет. Обычно для того, чтобы интернетом пользовалось сразу несколько устройств, покупают роутер или маршрутизатор (это одно и тоже).

Он принимает сигнал из интернета и должен отправить на подключенные устройства. Подключается они путём адресации и таблицы маршрутизации. Ведь роутер должен знать – куда именно отправлять те или иные данные. Поэтому у каждого устройства есть свой адрес. В данный момент самым популярным стандартом адресации является IP версии 4. Вы, наверное, уже видели такие цифры – 192.168.1.45.

Сетевой адаптер принимая сигнал устанавливает свой адрес. Адрес чаще всего выдается самим роутером, если на нём установлена настройка DHCP сервера. Эта функция позволяет маршрутизатору самому выдавать адреса. В противном случае нужно их вбивать вручную.

Подключение компьютера идёт к сетевой карте. Обычно она встроена в материнскую плату. Для подключения используют специальный интернет провод. При подключении, если есть сигнал от другого устройства, которым может являться домашний роутер – разъём начинает мигать или светиться. Что сигнализирует о передачи информации в сети.

Если сетевая карта перегорает или не соответствует определённым требованиям пользователя – он может купить дополнительную встраиваемую карту. Теперь давайте переёдем к ноутбуку. Как вы, наверное, знаете, он также имеет подобное подключение по проводу, с подобным разъёмом.

Но чаще ноутбуки, планшеты, телефоны и даже телевизоры, подключают по Wi-Fi. Поэтому у ноутбука ещё есть WiFi адаптер. Он принимает от роутера сигнал в виде радиоволн по стандарту IEEE 802.11. Дальше он переделывает сигнал в понятный для ноутбука.

То есть адаптер помогает компу или ноуту подключаться к любой сети – как к локальной, так и к глобальной. Вай-фай модуль, если снять крышку с ноутбука – выглядит как на картинке выше. Но и компьютер можно аналогично подключить беспроводным способом.

Так как чаще всего в материнской плате компьютера не дополнительного встроенного вайфай модуля, то его нужно купить отдельно. Они бывают двух видов:

Как вы могли заметить, для улучшения сигнала у каждого подобного модуля есть антенна. Она может быть съемной или встраиваемой. Аналогичные антенны обычно можно увидеть и на домашнем роутере. Они позволяют улучшить связь между двумя устройствами.

Где находится в операционной системе

Посмотреть адаптер и его настройки можно в разделе «Сетевые подключения». Просто нажмите одновременно две клавиши «R» и «Win» и пропишите команду «ncpa.cpl».

Теперь вы увидите все ваши физические и даже виртуальные адаптеры. Но чаще всего их от 1 до 2 штук. Если с компьютерами есть значок лесенки — это Wi-Fi модуль. А если вы видите «коннектор» от провода – то это физическое сетевое подключение или та самая сетевая карта для проводного коннекта.

Источник

Современные адаптеры USB—Ethernet на примере устройства Deppa

Оглавление

История

Первая статья, касающаяся в том числе и адаптеров USB—Ethernet, была опубликована на нашем сайте еще в 2000 году. Таким образом, назвать этот класс устройств новым и неизвестным никак не получается — фактически они появились сразу, как только интерфейс USB из забавной диковинки начал превращаться во что-то полезное, а позднее эволюционировали вместе с USB и Ethernet. Первые модели были рассчитаны на USB 1.1 с его максимальной пропускной способностью в 12 Мбит/с, так что требовать от них чего-либо выходящего за рамки сети-«десятки» смысла не имело. Впрочем, следующее поколение устройств уже получило поддержку Fast Ethernet, но это требовалось лишь для совместимости с прочим кабельным хозяйством — чтоб «не завалить» на 10 Мбит/с все устройства, подключенные к какому-нибудь простенькому хабу. Внедрение же спецификаций USB 2.0 с пропускной способностью до 480 Мбит/с позволило полноценно задействовать «сотку» и начать прощупывать Gigabit Ethernet (пусть и не на полной скорости, но все равно это было существенно быстрее, чем позволял предыдущий стандарт), а переход на USB 3.0 полностью закрыл вопрос с самой быстрой из массовых версий проводной сети. При наличии спроса можно будет повышать скорость и далее — просто пока это не слишком нужно.

Да и сами по себе подобные адаптеры никогда не были предметом массового спроса — настолько, что многие пользователи компьютеров об их существовании просто не знают (собственно, это одна из основных причин, по которой мы решили посмотреть на современное состояние дел в этом сегменте). Сначала поддержка сетей вообще считалась опциональной, но для самых массовых на тот момент компьютеров (то есть настольных) легко решалась при помощи плат расширения (чаще всего — чуть более быстрых, чем встроенные решения, да и лучше совместимых с операционными системами тех лет). Позднее проводная сеть стала обязательной — но точно так же обязательной стала и ее изначальная поддержка любым компьютером (неважно, настольным или мобильным), то есть наличие в нем соответствующего адаптера. На текущий момент некоторые виды компьютерной техники снова начали обходиться без поддержки проводных сетей — но в основном потому, что их пользователей более чем удовлетворяют колоссально развившиеся с тех пор беспроводные сети. Более того, и владельцы компьютеров «классических» форм-факторов даже при наличии встроенного адаптера проводного Ethernet зачастую им не пользуются никогда или почти никогда. Если же говорить об устройствах «нового образца», типа ультрабуков или планшетов, изначально рассчитанных на отсутствие привязки к конкретному месту использования, то там это тем более выполняется.

Теория

С другой стороны, иногда все-таки требуется обеспечить поддержку проводных сетей там, где ее изначально не предусмотрено. Самый простой сценарий — если предусмотрен один сетевой интерфейс, но понадобилось два, а слотов расширения в системе нет (либо они недоступны) — например, когда речь идет о мини-ПК типа Intel NUC и его аналогов. Второй случай — если регулярно возникает необходимость обмениваться большими объемами информации с, например, ультрабуками: даже лучшие версии беспроводных стандартов все еще медленнее, к тому же для их реализации может потребоваться модернизация всей инфраструктуры (тогда как Gigabit Ethernet в домашний сегмент начал продвигаться еще во времена господства в лучшем случае 802.11n с пропускной способностью 150/300 Мбит/с). Возможно также, что использование провода требуется из соображений безопасности, а не скорости. Либо просто в нужном месте нет Wi-Fi, но с незапамятных времен водится сетевая розетка. Либо вообще речь идет о прямом подключении к какому-либо оборудованию, что часто встречается в практике инженера-эксплуатационщика — а носиться по объектам с маленьким планшетом куда удобнее, чем с большим ноутбуком (в маленьких же ноутбуках сейчас встроенная поддержка Ethernet зачастую тоже отсутствует).

По всем этим причинам адаптеры USB—Ethernet не только не вымерли, но и модернизировались, стали даже более универсальными и удобными. В частности, таков наш сегодняшний герой производства компании Deppa (стоимостью от 2 до 3 тысяч рублей на момент подготовки статьи). Подобные продукты есть у многих производителей, причем иногда они стоят существенно дешевле. Но для общего качественного анализа состояния дел он нам вполне подойдет, благо использует популярную элементную базу — в виде контроллера Realtek RTL8153. Появился этот чип в июле 2013 года, однако улучшать его пока необходимости просто нет: сети с большей пропускной способностью на массовое распространение все еще не претендуют. Собственно, по состоянию на конец 2016 года даже в сегменте HPC-кластеров 60% строящихся систем для связи узлов продолжали использовать именно Gigabit Ethernet (чего уж говорить о сетях масштаба «обычных» предприятий), а ведь 1000Base-T (то есть 1 Гбит/с по витой паре пятой категории) в виде спецификаций «устаканился» еще в конце прошлого века.

USB 3.0 (или, как его рекомендовано называть сейчас, «USB 3.1 Gen1») тоже устоялся давно, для полной реализации скоростных возможностей гигабитной сети подходит, имеется в подавляющем большинстве компьютеров и не только компьютеров. Стоит также отметить, что компания Realtek в свое время предусмотрела возможность питания RTL8153 не только от 5 В (стандартное значение для USB), но и от 3,3 В, причем без необходимости в дополнительных схемах — последнее может пригодиться, например, для разработки Ethernet-адаптера под iPhone/iPad 🙂 Впрочем, подавляющее большинство сетевых адаптеров на этом чипе рассчитаны на подключение к USB-порту и все еще на «обычный» разъем А-типа. Адаптер же Deppa нам приглянулся как раз тем, что уже использует разъем Type-C, что облегчает его подключение не только лишь к стационарным компьютерам.

На мобильное использование прямо намекает и дизайн устройства: основная часть размерами с зажигалку (63×23×14 мм) соединяется с USB-разъемом кабелем длиной всего 12 см, а весит вся эта конструкция всего 23 грамма. Для стационарного использования этот адаптер, конечно, тоже подойдет, но в первую очередь производитель упирает на совместимость с MacBook и другими ноутбуками. А только ли с ними?

Практика

Мы решили поэкспериментировать. Для разминки мы взяли NUC 7i5BNH, благо начиная с «седьмого поколения» этих мини-ПК порт USB Type-C есть в каждой модели. Windows 10 снабжена встроенной поддержкой USB-устройств, работающих по протоколу CDC-ECM (Ethernet Control Model), так что отдельная установка какого-либо драйвера не требуется — первое время возни с USB-адаптерами было куда больше (что им популярности не добавляло). То же самое касается и Windows 8.1, а вот для более старых версий Windows драйвер придется устанавливать. Впрочем, Realtek до сих пор поддерживает даже Windows XP.

Но главное, что нас интересовало — сравнение скорости работы со встроенным сетевым адаптером Intel i219V. Выяснилось, что разница есть. Так, например, согласно результатам iperf3, i219V обменивался данными с другим компьютером (точнее, с его сетевым адаптером Qualcomm Atheros Killer E2200) на скорости ≈920 Мбит/с, а RTL8153 обеспечил лишь ≈840 Мбит/с. Загрузка большого файла с NAS продемонстрировала те же 10% разницы. Много это или мало? Мы склоняемся ко второму варианту, поскольку даже 802.11ac на одном потоке выдает примерно вдвое меньше. Соответственно, если вам нужен второй гигабитный адаптер для компактной системы — подобное решение подойдет. Если у вас сгорел «родной» порт Ethernet — тоже.

Но, естественно, наиболее интересно оно тогда, когда и одного-то проводного интерфейса нет — а хочется 🙂 Например, в случае попавшегося под руку MacBook Pro 13″ образца двухлетней давности. Как и следовало ожидать, OS X тоже «подхватила» адаптер практически «на лету», а результаты проверки пропускной способности оказались практически идентичными тем, что мы получили на NUC. Поскольку эти компьютеры имеют сопоставимую производительность, удивляться такому итогу не приходится.

Воодушевленные достигнутым результатом, мы решили немного похулиганить и проверить совместимость адаптера с. устройствами, работающими под управлением Android: Deppa ничего подобного не обещает, а вот Realtek о возможности такого использования RTL8153 в посвященном его выпуску пресс-релизе некогда упоминал. Конечно, подводных камней в этом случае больше. Во-первых, наличие разъема USB Type-C еще не гарантирует поддержку им USB OTG: разъем этого форм-фактора может использоваться в конкретном устройстве только для зарядки или связи с компьютером, но не для подключения внешних устройств. Например, так ведут себя смартфоны Wileyfox Swift 2/2Х и, возможно, не только они. Во-вторых, возможны проблемы со скоростью работы, поскольку новый тип разъема хоть и появился в рамках спецификации USB 3.1, но еще не гарантирует поддержку более быстрых скоростных режимов, чем известные со времен USB 2.0. В частности, USB 3.0 точно не поддерживают все 28-нанометровые SoC Qualcomm и практически вся продукция Huawei, за исключением разве что топового (и относительно нового) Kirin 970. Но даже если поддержка «внутри» SoC есть, производитель конечного устройства может не развести соответствующие контакты в разъеме — это не запрещено. В-третьих, общие выводы по программной поддержке делать крайне сложно — очень многое может зависеть от конкретной прошивки. Формально используемое в Android ядро Linux поддерживает CDC-ECM, однако слишком уж «толстая» программная прослойка «намазана» сверху.

Поэтому глобальным массовым тестированием мы заниматься не стали. Просто отметим, что опробованы были два устройства: планшет Asus ZenPad 3S 10 (Z500KL), работающий под управлением Android 7.0, и смартфон Huawei P20 Pro с установленной EMUI 8.1 (Android 8.1). С обоими адаптер работать не отказался. Правда, сразу обнаружились определенные ограничения: очень похоже, что сервисы Google привязываются к MAC-адресам устройства, так что при проводном подключении не удается, например, зайти в Google Play. Но браузер и разные сетевые утилиты работают — как минимум, не хуже, чем по Wi-Fi. В случае планшета Asus — и не лучше: «сердцем» данной модели является Qualcomm Snapdragon 650, что сразу ограничивает поддержку спецификациями USB 2.0, да и те работают не в полную силу — на загрузке файла у нас получилось лишь ≈25 МБ/с. А вот Huawei P20 Pro выдал вдвое больше — это тоже далеко от теоретического максимума, но явно демонстрирует наличие поддержки USB 3.0.

Эпикриз

На этом мы решили поставить точку. Главное, что удалось определить: адаптеры USB—Ethernet действительно способны работать не только там, где должны, но и там, где проводное подключение устройства изначально не планировалось «by design». Впрочем, последнее, как нам кажется, лучше рассматривать просто в качестве забавного технологического казуса — навскидку в голову не приходит ни одного типового сценария, в котором подключение Android-устройства к проводной сети было бы жизненно необходимым. Другое дело — компактные компьютеры с изначально «настольными» операционными системами (Windows, macOS или Linux). В каких-то случаях ими приходится заменять настольный же компьютер, и, как видим, возможностей современной реализации шины USB вполне достаточно для того, чтобы не слишком страдать об утерянных в погоне за портативностью возможностях расширения типового десктопа. Во всяком случае, один или несколько гигабитных сетевых адаптеров к ним подключить точно можно, и работать они будут сопоставимо с вариантом, использующим «внутренние» шины. Так что если по какой-то причине вам это сделать нужно — решение есть. Но на массовость оно безусловно не претендует, поскольку давно уже нужно не всем пользователям.

Источник

Irving

Что такое сетевой адаптер?

Прежде чем вводить определение NIC, необходимо знать, что существует довольно много названий сетевого интерфейса, основанной на привычках в разных регионах, таких как cетевой адаптер ((англ. NIC — network interface controller), также известная как сетевая карта, сетевая плата, Ethernet адаптер — по названию технологии — дополнительное устройство, позволяющее компьютеру взаимодействовать с другими устройствами сети. В настоящее время в персональных компьютерах и ноутбуках контроллер и компоненты, выполняющие функции сетевой платы, довольно часто интегрированы в материнские платы для удобства, в том числе унификации драйвера и удешевления всего компьютера в целом.

Функция сетевого адаптера

Определение сетевого адаптера очень простое, но что делает сетевая карта и какова ее функция? В модели систем OSI сетевой адаптер отвечает за функционирование второго, канального уровня. В связке с драйвером он также обеспечивает работу физического оборудования. Задачу распределения обязанностей между ними каждый производитель решает сам за себя. За канальный уровень кроме того, отвечает модуль ОС (операционной системы). Вместе они выполняют две основные операции: отправку и прием данных из сети к ПК и наоборот, а еще принимают участие в:

мониторинге входящего/исходящего трафика;

удаленном изменении конфигурации;

повышении производительности и назначении приоритетов в сети;

удаленной активизации с центральной рабочей станции;

кодировании/декодировании отправленных/принятых данных;

формировании пакета (режим передачи/приема).

Компоненты сетевого адаптера

Традиционно сетевой адаптер в основном состоит из контроллера, гнезда загрузочного ROM, одного или нескольких портов NIC, интерфейса подключения материнской платы, светодиодных индикаторов, скобки профиля и некоторых других электронных компонентов. Каждый компонент сетевой карты имеет свою уникальную функцию:

Контроллер: контроллер похож на мини-процессор, обрабатывает полученные данные. Будучи основной частью сетевого адаптера, контроллер напрямую определяет производительность сетевого адаптера.

Разъем загрузочного ROM: этот разъем на плате обеспечивает возможность загрузки ROM. Загрузочное ПЗУ позволяет бездисковым рабочим станциям подключаться к сети, что повышает безопасность и снижает стоимость оборудования.

Порт NIC для кабеля/модуля: Обычно этот порт соединяется непосредственно с кабелем Ethernet или модулем, который может генерировать и принимать электронные сигналы, которые накладываются на сетевой кабель или оптоволоконный кабель.

Интерфейс шины: этот интерфейс находится на боковой стороне печатной платы, которая служит для соединения между сетевой картой и компьютером или сервером через подключение к их слоту расширения.

Светодиодные индикаторы: Индикаторы помогают пользователям определить рабочее состояние сетевого адаптера, подключена ли сеть и переданы ли данные.

Типы сетевых адаптеров

Сетевые адаптеры могут быть классифицированы на различные типы на основе различных функций, таких как интерфейс хоста, скорость передачи и области применения. Следующая часть дает подробности.

Классификация на основе сетевых подключений

В зависимости от способа доступа сетевого адаптера к сети, существуют проводной сетевой адаптер и беспроводной сетевой адаптер. Как видно из названия, проводной сетевой адаптер обычно должен подключать узел к сети с помощью кабеля, такого как кабель Ethernet и оптоволоконный кабель. Беспроводной сетевой адаптер часто поставляется с небольшой антенной, которая использует радиоволны для связи с точкой доступа для подключения к беспроводной сети.

Классификация на основе интерфейсов шины

Сетевой адаптер ISA (Industry Standard Architecture: шина ISA была разработана в 1981 году и представляла собой стандартную архитектуру шины для IBM-совместимых устройств. Из-за низкой скорости передачи карт (9 Мбит/с) интерфейс шины ISA больше не является общепризнанным типом, и его трудно найти в современных магазинах.

Сетевой адаптер PCI (Peripheral Component Interconnect: шина PCI была разработана в 1990 году, чтобы заменить предыдущий стандарт ISA. Он имеет фиксированную ширину 32 бита (133 МБ/с передачи данных) и 64 бита (266 МБ/с передачи данных). Этот тип сетевого адаптера был впервые использован на серверах, а затем постепенно применялся к PC. Сегодня большинство PC не имеют карт расширения, а скорее устройств, интегрированных в материнскую плату. В результате сетевой адаптер PCI был заменен другими интерфейсами шины, такими как интерфейс PCI-X или USB.

Сетевой адаптер PCIe (Peripheral Component Interconnect Express): является новейшим стандартом и сейчас популярна на материнских платах компьютеров и серверов. Адаптер PCIe NIC доступен в пяти версиях, и каждая версия поддерживает пять типов линий на разных скоростях. Узнайте больше о сетевым адаптером PCIe, прочитайте текст: Учебное пособие по PCIe: Все, что нужно знать о плате PCI Express.

Сетевой адаптер USB (универсальная последовательная шина): шина USB является стандартом внешней шины. Он имеет три версии с разной скоростью передачи данных и может работать вместе с различными устройствами. Кроме того, беспроводной сетевой адаптер также является типом сетевого адаптера NIC, которая предназначена для подключения Wi-Fi.

Классификация на основе типа портов

Согласно различным подключенным кабелям, на рынке можно найти четыре типа портов NIC. Порт RJ-45 используется для подключения с помощью кабеля витой пары (например, Cat5 и Cat6), порт AUI используется для толстого коаксиального кабеля (например, кабель AUI для модулей), порт BNC для тонкого коаксиального кабеля (например, кабель BNC) и оптический порт для модуля (например, 10G/25G модуль).

Классификация на основе скорости передачи

Основываясь на различных скоростях, на рынке представлены адаптивные карты 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 10/100 Мбит/с, 1000 Мбит/с, 10 Гбит/с, 25 Гбит/с или даже более высокоскоростные. Адаптивные сетевые карты NIC 10 Мбит/с, 100 Мбит/с и 10/100 Мбит/с подходят для небольших локальных сетей, домашнего использования или повседневных офисов. Сетевой адаптер 1000 Мбит/с обеспечивает более высокую пропускную способность в гигабитной сети. Что касается сетевых адаптеров 10 Гбит/с и 25 Гбит/с NIC или даже более высокоскоростных, они приветствуются крупными предприятиями или центрами обработки данных.

Классификации по областям применения

Сетевой адаптер NIC компьютера: В настоящее время большинство новых компьютеров имеют встроенную сетевую плату, поэтому отдельной сетевой адаптер не требуется. Обычно он поставляется со скоростью 10/100 Мбит/с и скоростью 1 Гбит/с и позволяет одному компьютеру обмениваться данными с другими компьютерами или сетями.

Сетевой адаптер сервера: Основная функция сетевого адаптера сервера заключается в управлении и обработке сетевого трафика. По сравнению с обычным сетевым адаптером для компьютера, серверным адаптерам обычно требуется более высокая скорость передачи данных, например 10G, 25G, 40G и даже 100G. Кроме того, серверные адаптеры имеют низкую загрузку CPU, поскольку у них есть специальный сетевой контроллер, который может выполнять многие задачи из CPU. Чтобы удовлетворить различные требования пользователей к скорости использования серверных адаптеров, компания FS выпустила адаптеры 10G PCIe и карты 25G/40G NIC. Эти адаптеры PCIe, созданные на основе контроллера Intel, поддерживают многоядерные процессоры и оптимизируют виртуализацию серверов и сетей.

Заключение

Производительность адаптера NIC напрямую влияет на скорость передачи данных всей сети. Независимо от того, ищете ли вы сетевые адаптеры для домашнего использования или сетевой адаптер сервера для SMB или центров обработки данных, необходимо понять, что такое сетевой адаптер, компонент и функции сетевого адаптера, а также типы сетевых адаптеров, прежде чем приобретать сетевой адаптер. Чтобы узнать больше о том, как купить сетевой адаптер, вы можете прочитать этот текст: Как выбрать сетевой адаптер?

Источник