Qu'est-ce qu'une carte réseau et comment la choisir ?

La carte d'interface réseau, ou NIC, est un composant matériel important utilisé pour permettre les connexions réseau. Avec de nombreuses applications, différents types de cartes réseau ont émergé sur le marché, comme la carte PCIe et la carte réseau de serveur. Dans cet article, nous allons explorer en détail ce composant matériel, depuis sa description jusqu'à sa fonction, ses composants et les différents types.

Dans cet article, nous explorerons les fonctions de la carte réseau, ses composants, les différents types existants, et les critères essentiels à considérer pour choisir la carte adaptée à vos besoins.

Qu'est-ce qu'une Carte Réseau et Quel est Son Rôle ?

Une carte réseau, également appelée contrôleur d'interface réseau (NIC), carte Ethernet, carte LAN ou adaptateur réseau, est un composant Critique qui permet à des appareils tels que les ordinateurs et les serveurs de se connecter à un réseau. Bien que ces termes varient selon les régions et les usages, ils désignent tous le même circuit imprimé permettant cette connexion. Dans la majorité des ordinateurs modernes, les cartes réseau sont intégrées directement à la carte mère, tandis que dans certains serveurs ou systèmes plus complexes, elles peuvent être installées dans des fentes d'extension pour offrir des capacités supplémentaires.

La fonction principale de la carte réseau est de servir d'interface entre un appareil et le réseau de données, en agissant au niveau de la couche TCP/IP. Une carte NIC peut transmettre des signaux au niveau de la couche physique et délivrer des paquets de données au niveau de la couche réseau. Quelle que soit la couche où se trouve le contrôleur d'interface réseau, il agit comme un intermédiaire entre un ordinateur/serveur et un réseau de données. Lorsqu'un utilisateur demande une page web, la carte LAN reçoit des données du dispositif de l'utilisateur et les envoie au serveur sur internet, puis reçoit les données requises depuis le web pour les afficher aux utilisateurs. Ainsi, elle joue un rôle clé en permettant la communication fluide entre l'ordinateur ou le serveur et le réseau.

Quels sont les principaux composants d’une carte réseau ?

Généralement, un adaptateur réseau se compose principalement d'un contrôleur, d'une prise ROM de démarrage, d'un ou plusieurs ports NIC, d'une interface de connexion à la carte mère, des indicateurs LED, d'un support de profil et autres composants électroniques. Chaque composant d'une carte LAN a une fonction unique :

Contrôleur : Le contrôleur est comme une mini unité centrale, qui traite les données reçues. En tant qu'élément central d'un adaptateur réseau, le contrôleur décide directement des performances de l'adaptateur réseau.

Prise ROM de démarrage : Cette prise sur la carte permet la capacité de mémoire ROM de démarrage. Boot ROM permet aux postes de travail sans disque de se connecter au réseau, ce qui augmente la sécurité et réduit le coût du matériel.

Port NIC pour câble/émetteur-récepteur : Ce port se connecte directement à un câble Ethernet ou à un émetteur-récepteur, qui peut générer et recevoir les signaux électroniques transmis par le câble réseau ou fibre optique.

Interface de Bus : Cette interface se trouve sur le côté de la carte de circuit imprimé, qui sert à la connexion entre le NIC et l'ordinateur ou le serveur en étant branchée dans leur emplacement d'extension.

Indicateurs LED : Les indicateurs sont utilisés pour aider les utilisateurs à identifier l'état de fonctionnement d'une carte réseau, indiquant si le réseau est connecté et les données transmises.

Support de profil : Il existe deux types de supports de profil sur le marché. L'un est le support standard avec une longueur de 12 cm, et l'autre est le support de bas profil avec une longueur de 8 cm. Ce support peut aider les utilisateurs à fixer le NIC dans l'emplacement d'extension d'un ordinateur ou d'un serveur.

Quels sont les différents types de cartes réseau ?

Les cartes d'interface réseau peuvent être classées en différents types en fonction des différentes caractéristiques comme l'interface hôte, la vitesse de transmission et les champs d'application. La partie suivante fournit des informations détaillées.

Classifications en fonction de la connexion au réseau

Selon le mode d'accès au réseau par une carte réseau, il existe des cartes réseau câblées et des cartes réseau sans fil. Comme son nom l'indique, une carte réseau câblée doit généralement relier un nœud à un réseau au moyen d'un câble comme un câble Ethernet et un câble à fibre optique. Une carte NIC sans fil est souvent fournie avec une antenne de petite taille, qui utilise les ondes radio pour communiquer avec le point d'accès afin de se connecter à un réseau sans fil.

Classifications en fonction des interfaces de bus

Carte Réseau ISA (Industry Standard Architecture) : Développée en 1981, l'ISA était une architecture de bus standard pour la compatibilité IBM. Avec une faible vitesse de transmission (9 Mbps), elle est aujourd'hui obsolète et difficile à trouver.

Carte Réseau PCI (Peripheral Component Interconnect) : Le bus PCI a été développé en 1990 pour remplacer la norme ISA précédente. Le PCI permet des vitesses de transmission plus rapides, atteignant 133 Mo/s (32 bits) et 266 Mo/s (64 bits). Bien que utilisé principalement dans les serveurs, il est de moins en moins courant dans les PC modernes, qui privilégient des dispositifs intégrés à la carte mère. Aujourd'hui, le PCI est souvent remplacé par des interfaces comme le PCI-X ou l'USB.

Carte réseau PCI-X (Peripheral Component Interconnect eXtended) : Le PCI-X est une technologie de bus PCI améliorée. Elle fonctionne à 64 bits et est capable d'atteindre 1064 MB/s. PCI-X a été conçu pour fournir une plus grande largeur de bande aux serveurs et aux stations de travail, mais il a été largement remplacé par PCIe.

Carte Réseau PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) :

La carte réseau PCIe (PCI Express) est un type de carte d'interface réseau (NIC) conçu pour offrir des performances exceptionnelles en termes de vitesse et de flexibilité. Elle est aujourd'hui la norme dominante pour connecter des périphériques aux cartes mères dans les ordinateurs et serveurs modernes.

Performances et Flexibilité Exceptionnelles du PCIe

Les cartes PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) sont conçues pour offrir des performances de haut niveau, adaptées aux besoins croissants en bande passante. Elles prennent en charge plusieurs versions avec des débits par voie allant de 250 Mo/s (PCIe 1.0) à 8 Go/s (PCIe 6.0), permettant une vitesse de transfert exceptionnelle pour des applications exigeantes. Contrairement aux interfaces parallèles comme PCI et PCI-X, PCIe utilise une architecture en série, offrant des connexions point à point dédiées pour chaque périphérique, ce qui réduit les goulots d'étranglement et améliore la vitesse.

De plus, les cartes PCIe sont extrêmement scalables et disponibles dans différentes configurations de voies (x1, x4, x8, x16), ce qui les rend adaptées à une large gamme d'applications, des cartes réseau simples aux cartes graphiques hautes performances. Elles offrent également une compatibilité rétroactive, permettant aux versions plus récentes de fonctionner avec les anciennes, facilitant ainsi l'intégration dans les systèmes existants. Utilisées dans des environnements exigeants tels que les data centers, les systèmes de stockage NVMe et les réseaux haute vitesse, les cartes PCIe assurent des connexions rapides, fiables et évolutives.

Version PCIe	Code de ligne	x1	x2	x4	x8	x16
2	8b/10b	500MB/s	1.0GB/s	2.0GB/s	4.0GB/s	8.0GB/s
3	128b/130b	984.6MB/s	1.97GB/s	3.94GB/s	7.88GB/s	15.8GB/s
4	128b/130b	1969MB/s	3.94GB/s	7.88GB/s	15.75GB/s	31.5GB/s
5	128b/130b	3938MB/s	7.88GB/s	15.75GB/s	31.5GB/s	63.02GB/s
6	PAM-4	7877MB/s	15.75GB/s	31.5GB/s	63.0GB/s	126.0GB/s

Classifications en fonction du type de port

Il existe quatre types de ports NIC sur le marché. Le port RJ-45 est utilisé pour la connexion avec un câble à paires torsadées (comme Cat5 et Cat6), le port AUI utilisé pour un câble coaxial épais (comme le câble émetteur-récepteur AUI), le port BNC pour un câble coaxial fin (comme le câble BNC), et le port optique pour l'émetteur-récepteur (comme l'émetteur-récepteur 10G/25G).

Classifications en fonction de la vitesse de transmission

Carte Ethernet 1GbE : Les cartes 1GbE (Gigabit Ethernet) sont les plus répandues. Elles offrent une vitesse de 1 Gbps, ce qui est suffisant pour les usages domestiques ou les environnements professionnels légers (navigation web, email, petites transferts de fichiers).

Carte Ethernet 10GbE : Les cartes 10GbE (10 Gigabit Ethernet) sont plus rapides et adaptées aux environnements de travail à forte intensité de données, comme les centres de données ou les serveurs. Elles offrent un débit de 10 Gbps, idéal pour des applications nécessitant de grandes bandes passantes, comme le traitement vidéo ou les transferts de fichiers massifs.

Carte Ethernet 40GbE : Pour les applications extrêmement exigeantes, comme les centres de données hautement performants ou les environnements de cloud computing, les cartes 40GbE offrent des vitesses de 40 Gbps, permettant de gérer un volume énorme de données.

Carte Ethernet 100GbE : Les cartes 100G Ethernet (100 Gigabit Ethernet) sont les plus rapides pour les applications à haut débit. Elles sont utilisées dans des data centers à grande échelle, des réseaux cloud et des environnements de calcul haute performance (HPC), où des débits de 100 Gbps sont nécessaires pour traiter de grandes quantités de données rapidement. Ces cartes utilisent des interfaces comme QSFP28 et offrent des fonctionnalités d'offloading pour améliorer les performances du système. Elles conviennent parfaitement pour des applications telles que le streaming vidéo HD, les analyses de données en temps réel, et les transactions financières, où la latence et la bande passante sont cruciales.

Pour en savoir plus sur le NIC 100G, veuillez consulter le post :100G NIC : une tendance incontournable dans les centres de données 400G de nouvelle génération | Com

Carte Ethernet 400GbE ：Les cartes Ethernet 400GbE (400 Gigabit Ethernet) sont des solutions de pointe pour les environnements réseau nécessitant des débits extrêmement élevés. Elles sont utilisées dans des centres de données de grande envergure, des réseaux de cloud computing et des environnements de calcul haute performance (HPC), où des débits allant jusqu’à 400 Gbps sont nécessaires pour traiter d'énormes volumes de données avec une efficacité maximale. Ces cartes exploitent des interfaces comme QSFP-DD et prennent en charge des fonctions d’offloading pour libérer les ressources CPU et améliorer les performances réseau.

Elles conviennent parfaitement à des scénarios à forte demande tels que l’analyse de grandes quantités de données, la diffusion de contenus vidéo en haute résolution, les simulations complexes et les solutions de stockage à grande échelle, où des performances réseau optimales, une faible latence et une bande passante exceptionnelle sont nécessaires.

Classification en fonction des domaines d'application

Carte NIC d'ordinateur : De nos jours, la plupart des ordinateurs ont une carte réseau intégrée à la carte mère, de sorte qu'une carte LAN séparée n'est pas nécessaire. Elle est généralement disponible avec une vitesse de 10/100 Mbps et 1 Gbps, et permet à un PC de communiquer avec d'autres PC ou réseaux.

Carte réseau de serveur : La principale fonction d'une carte réseau de serveur est de gérer et de traiter le trafic du réseau. Par rapport à un adaptateur réseau de PC ordinaire, les adaptateurs de serveur nécessitent généralement une vitesse de transmission de données plus rapide, comme 10G, 25G, 40G et même 100G. De plus, les adaptateurs de serveur ont un faible taux de charge sur le CPU, car ils disposent d'un contrôleur de réseau spécial qui peut prendre en charge de nombreuses tâches du CPU. Pour répondre aux différentes demandes des utilisateurs en matière de vitesse, FS a lancé des adaptateurs PCIe 10G et des cartes NIC 25G/40G. Conçu avec le contrôleur Intel, ces adaptateurs PCIe prennent en charge les processeurs multicœurs et l'optimisation pour la virtualisation des serveurs et réseaux.

Comment choisir une carte réseau ?

Le choix d'une carte réseau dépend de plusieurs critères essentiels. Tout d'abord, la vitesse de la carte est un facteur déterminant : une carte 1GbE est adaptée pour un usage domestique ou bureautique, tandis que des applications professionnelles exigeantes nécessitent des cartes 10GbE ou 40GbE.

La latence et la bande passante sont également cruciales, notamment pour les applications sensibles à la latence, comme les jeux en ligne ou la vidéoconférence, où une carte avec une faible latence et une bande passante suffisante est recommandée.

Le type de connexion, qu'il s'agisse de RJ45 pour Ethernet, de SFP+ pour la fibre optique ou de Wi-Fi pour une solution sans fil, joue également un rôle important en fonction de vos besoins spécifiques.

Enfin, il est Indispensable de vérifier la compatibilité de la carte avec votre matériel, en particulier les slots PCIe disponibles et le système d'exploitation que vous utilisez. Pour en savoir plus, vous pouvez consulter ce post : “Comment Choisir une Carte Réseau ?“.