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A placa de rede

Última modificação: quinta 10 dezembro 2020 à 03:25 por Ana Spadari.

A placa de rede é o meio do computador se conectar com a internet. Ela cumpre com sua função por meio de um cabo chamado Ethernet ou por uma rede de conexão sem fio - Wif-Fi.

O que é uma placa de rede

A placa de rede NIC (Network Interface Card) constitui a interface entre o computador e o cabo da rede. A função de uma placa de rede é preparar, enviar e controlar os dados na rede. A placa de rede possui geralmente dois sinais luminosos (LEDs), o LED verde, que corresponde à alimentação da placa e o LED laranja (10 Mb/s) ou vermelho (100 Mb/s), que indica uma atividade da rede (envio ou recepção de dados).

Para preparar os dados e enviá-los, a placa de rede utiliza um transceiver (transceptor), que transforma os dados paralelos em dados em série. Cada placa dispõe de um endereço único, chamado endereço MAC, atribuído pelo construtor da placa, que permite ser identificada entre todas as outras placas de rede.

As placas de rede dispõem de parâmetros a serem configurados. Entre eles estão a Interrupção Material (IRQ, na sigla em inglês), o endereço básico da porta E/S e o endereço básico da memória (DMA).

Para garantir a compatibilidade entre o computador e a rede, a placa deve ser adaptada à arquitetura do barramento de dados do computador e ter o tipo de conector adequado aos cabos. Cada placa é concebida para se adaptar a um certo tipo de cabo. Certas placas compreendem vários conectores de interfaces (cujos parâmetros devem ser definidos com jumpers, DIP ou um software). Os conectores mais usados são os RJ-45.

Saiba que certas tipologias de rede proprietárias que utilizam cabos trançados usam o conector RJ-11. Estas tipologias podem ser designadas como pré10BaseT.

Por último, para garantir esta compatibilidade entre o computador e a rede, a placa deve ser compatível com a estrutura interna do computador (arquitetura do barramento de dados) e ter um conector adaptado à natureza dos cabos.

Para que serve e como funciona a placa de rede

Uma placa de rede serve de interface física entre o computador e o cabo. Ela prepara, para o cabo de rede, os dados emitidos pelo computador, transfere-os para um outro computador e controla o fluxo de dados entre o computador e o cabo. A placa também traduz os dados que vem do cabo em bytes, para que a unidade central do computador os compreenda. Assim, uma placa de rede é uma placa de extensão que se insere num conector de extensões, chamado slot (encaixe).

Como os dados são preparados

Os dados se movem no computador seguindo caminhos chamados barramentos. Vários caminhos, lado a lado, fazem com que os dados se movam em paralelo e não em série (uns depois dos outros). Os primeiros canais funcionavam com 8 bits (8 bits de dados transportados ao mesmo tempo). O computador PC/AT da IBM introduziu os primeiros canais com 16 bits. Hoje, a maior parte dos barramentos funciona com 32 bits.

Contudo, em um cabo, os dados circulam em série (um só fluxo de bits), movendo-se em um único sentido. O computador pode enviar ou receber informações, mas ele não pode efetuar as duas ações simultaneamente. Assim, a placa de rede reestrutura um grupo de dados que chegam em paralelo com dados que circulam em série (1 bit). Para isso, os sinais numéricos são transformados em sinais elétricos ou óticos capazes de circular nos cabos da rede. O dispositivo encarregado desta tradução é o transceiver (transceptor).

Qual é a principal função do identificador

A placa traduz os dados e indica o seu endereço ao resto da rede para poder ser diferenciada das outras placas da rede.

Endereços MAC: definidos pelo IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer) que atribui endereços para cada fabricante de placas de rede. Elas são inscritas nos chips das placas. Este procedimento é chamado de Registro do endereço na placa. Assim, cada placa tem um endereço MAC ÚNICO na rede.

Quais são as outras funções da placa de rede

O computador e a placa devem se comunicar para que os dados possam passar de um para o outro. O computador atribui assim uma parte da sua memória às placas com um DMA. A placa indica que outro computador está pedindo dados ao computador ao qual ela está integrada. O canal do computador transfere os dados da memória do computador para a placa de rede. Se os dados circularem mais rapidamente do que a capacidade da placa de processá-los, eles são colocados na memória tampão atribuída à RAM onde os dados são armazenados temporariamente durante a emissão e a recepção dos dados.

Como são enviados e controlados os dados

Antes da placa emissora enviar os dados, ela dialoga, eletronicamente, com a placa receptora para definir os seguintes pontos: o tamanho máximo dos grupos de dados a serem enviados, o volume de dados a serem enviados antes de confirmação, os intervalos de tempo entre as transmissões parciais de dados, o prazo de espera antes de envio da confirmação, a quantidade que cada placa pode conter antes de profusão e a velocidade de transmissão dos dados. Se uma placa de última geração e, por isso, mais sofisticada, se comunica com uma placa mais lenta, elas devem encontrar uma velocidade de transmissão comum. Certas placas têm circuitos que lhes permitem adaptar-se ao débito de uma placa mais lenta. Neste caso, há uma aceitação e um ajustamento dos parâmetros próprios a cada uma das duas placas antes da emissão e recepção dos dados.

Quais são os parâmetros de configuração da placa de rede

As placas de rede têm opções de configuração, como a Interrupção IRQ (Interrupt Request Line - Linha de solicitação de Interrupção): na maioria dos casos, são os IRQ 3 e 5 que são atribuídos às placas de rede. O IRQ 5 é o recomendado (se estiver disponível) e a maioria das placas o utilizam como parâmetro padrão; o Endereço básico da porta de entrada/saída (E/S): cada dispositivo deve utilizar um endereço de base diferente para a porta correspondente; o Endereço básico da memória: ele designa um lugar da memória viva (RAM) do computador. A placa utiliza este lugar como tampão para os dados que entram e que saem.

Este parâmetro é, às vezes, chamado de Endereço de início (RAM Start Address). Em geral, o endereço básico da memória para uma placa de rede é D8000. O último 0 é, algumas vezes, excluído em certas placas de rede. É preciso ter o cuidado para não selecionar um endereço básico já utilizado por outro dispositivo. Porém, saiba que certas placas de rede não se ajustam ao endereço básico da memória porque não utilizam os endereços RAM da máquina; o transceiver, é a transmissão de dados do transceptor para uma interface. A unidade de transceptor de rádio é composta por um elemento de alta frequência (componente HF) com antena, filtro, amplificador, oscilador e sintetizador de frequência.

Note que é possível configurar a placa com um software. Os parâmetros devem corresponder à posição dos jumpers ou dos roteadores DIP (Dual Inline Package - Dual pacote na linha), situados na placa de rede. Os ajustes são fornecidos com a documentação da placa. Muitas placas recentes são PnP (Plug and Play - ficha e tomada). Isto dispensa a configuração manual da placa, mas pode ser incômodo. Neste caso, o melhor é desativar a opção PnP e configurar a placa manualmente.

Placas de rede Ethernet

A maioria das placas de rede para o público em geral são placas Ethernet. Elas usam como meio de comunicação pares trançados (8 fios de cobre) dispondo em ambas as extremidades de conectores RJ45.

Os três padrões Ethernet (802.3) mais comuns correspondem às três velocidades mais frequentemente encontradas: a 10Base-T permite uma taxa máxima de transferência de 10 Mbit/s. O cabo RJ45 pode medir até 100 metros e apenas quatro dos oito fios são utilizados; a 100Base-TX permite uma taxa de transferência máxima de 100 Mbit/s. Ela também é chamada de Fast Ethernet e agora é suportada por quase todos as placas de rede. Como para a 10Base-T, o cabo RJ45 pode medir até 100 m e apenas quatro dos oito fios são utilizados e a 1000Base-T permite uma taxa máxima de transferência de 1.000 Mbit/s. Ela também é chamada de Gigabit Ethernet e tornou-se popular rapidamente. Para que a rede funcione adequadamente, o cabo RJ45 pode medir até 100 m, mas deve ser de boa qualidade. Desta vez, os oito fios são usados.

Para aumentar as distâncias máximas, existem outros padrões Ethernet, que, na maioria das vezes, usam a fibra óptica como suporte de comunicação.

Para conectar dois computadores na rede, um RJ45 específico basta. Trata-se de um cabo 'cruzado', que simplesmente conecta as pontas em cada placa. Para conectar mais de duas máquinas, utilizamos um hardware chamado hub ou switch. Uma extremidade do cabo será ligada ao computador enquanto que a outra será conectada ao switch. As duas características fundamentais de um switch são a sua velocidade (compatibilidade 10Base-T, 100Base-TX e/ou 1000Base-T) e seu número de portas (número de disparos RJ45).

Placas de rede Wi-Fi

As redes sem fio Wi-Fi (Wireless Fidelity) ou WLAN (Wireless Local Area Network) operam nos mesmos princípios que as redes Ethernet com fio. Uma placa de rede Wi-Fi deve ser instalado em cada computador da rede sem fio. Esta placa pode ser incluído diretamente na placa-mãe (este é o caso de muitos laptops) ou se encontrar sob a forma de um mapa PCI ou de um pendrive. Uma antena, por vezes integrada na placa, permite que o envio e a recepção de sinais.

É possível conectar duas máquinas pelo Wi-Fi (conhecido como arquitetura ad-hoc). Como na Ethernet com fio, para conectar mais de duas máquinas utilizamos um hardware específico, chamado roteador Wi-Fi (ou ponto de acesso). Este último tem de uma a três antenas, para otimizar o envio e a recepção de sinais. Além disso, ele tem pelo menos uma porta RJ45 para que você possa se conectar a uma rede Ethernet com fio (geralmente compatível com a 100Base-TX). Isto é conhecido como arquitetura do tipo infraestrutura.

Vários padrões Wi-Fi têm sido implementados a fim de aumentar gradualmente o alcance e a velocidade das trocas. Assim, o 802.11b permite uma velocidade teórica de até 11 Mbit/s (cerca de 6 Mbit /s reais) para um alcance máximo de 300 m. Em todos os computadores para o público em geral, os PDAs ou smartphones equipados com placas Wi-Fi são, no mínimo, compatíveis com esta norma; o 802.11g permite uma velocidade teórica máxima de 54 Mbit/s (cerca de 25 Mbit/s reais) e tem compatibilidade ascendente com o padrão 802.11b, o que significa que hardwares compatíveis com o padrão 802.11g podem trabalhar com o 802.11b; o 802.11n, também chamado de WWiSE (World-Wide Spectrum Efficiency) ou TGn Sync é um padrão finalizado em 2008. A taxa de transferência teórica chegou a 600 Mbit/s (transferência real de 100 Mbit/s num raio de 90 metros), graças às tecnologias MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) e OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). Desde 2006, existem hardwares qualificados pré-N. Eles implementam a tecnologia MIMO de forma proprietária, mais ou menos distantes do padrão 802.11n final.

Foto: © Thomas Jensen - Unsplash.

Nosso conteúdo é produzido em colaboração com especialistas em tecnologia da informação sob o comando de Jean-François Pillou, fundador do CCM.net. CCM é um site sobre tecnologia líder em nível internacional e está disponível em 11 idiomas.
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Placa-mãe
Compact Flash (CF)

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