La carte réseau (appelée Network Interface Card en anglais et notée NIC) constitue l’interface entre l’ordinateur et le câble du réseau.
La fonction d’une carte réseau est de préparer, d’envoyer et de contrôler les données sur le réseau.
Pour préparer les données à envoyer, la carte réseau utilise un transceiver qui transforme les données parallèles en données séries.
Chaque carte dispose d’une adresse unique, appelée adresse MAC, affectée par le constructeur de la carte, ce
qui lui permet d’être identifiée de façon unique dans le monde parmi toutes les autres cartes réseau.
Les cartes réseau disposent de paramètres qu’il est possible de configurer.
Parmi eux figurent l’interruption matérielle (IRQ), l’adresse de base du port E/S et l’adresse de base de la mémoire (DMA).
Pour garantir la compatibilité entre l’ordinateur et le réseau, la carte doit être adaptée à l’architecture du bus de données de
l’ordinateur et avoir le type de connecteur approprié au câblage. Chaque carte est conçue pour s’adapter à un certain type de câble.
Certaines cartes comprennent plusieurs connecteurs d’interfaces (à paramétrer soit avec les cavaliers, soit avec les DIP, soit de façon logicielle).
Les connecteurs les plus répandus sont les connecteurs RJ-45.
NB : Certaines topologies réseau propriétaires utilisant la paire torsadée
ont recours au connecteur RJ-11. Ces topologies sont parfois appelées « pré-10BaseT ».
Enfin pour garantir cette compatibilité entre ordinateur et réseau, la carte doit être compatible avec la structure interne de l’ordinateur (architecture du bus de données) et avoir un connecteur adapté à la nature du câblage.
Une carte réseau sert d’interface physique entre l’ordinateur et le câble.
Elle prépare pour le câble réseau les données émises par l’ordinateur,
les transfère vers un autre ordinateur et contrôle le flux de données entre l’ordinateur et le câble.
Elle traduit aussi les données venant du câble et les traduit en octets afin que l’Unité Centrale
de l’ordinateur les comprenne.
Ainsi une carte réseau est une carte d'extension s'insérant dans un connecteur d’extensions (slot).
Les données se déplacent dans l’ordinateur en empruntant des chemins appelés « bus ».
Plusieurs chemins côte à côte font que les données se déplacent en parallèle et non en série (les unes à la suite des autres).
- Les premiers bus fonctionnaient en 8 bits (8 bits de données transportés à la fois)
- L’ordinateur PC/AT d’IBM introduit les premiers bus 16 bits
- Aujourd’hui, la plupart des bus fonctionnent en 32 bits
Toutefois sur un câble les données circulent en série (un seul flux de bits), en se déplaçant dans un seul sens.
L’ordinateur peut envoyer OU recevoir des informations mais il ne peut pas effectuer les deux simultanément.
Ainsi, la carte réseau restructure un groupe de données arrivant en parallèle en données circulant en série (1 bit).
Pour cela, les signaux numériques sont transformés en signaux électriques ou optiques susceptibles de voyager sur
les câbles du réseau. Le dispositif chargé de cette traduction est le Transceiver.
- La carte traduit les données et indique son adresse au reste du réseau afin de pouvoir être distinguée des autres cartes du réseau.
- Adresses MAC : définies par l’IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineer) qui attribue des plages d’adresses à chaque fabriquant de cartes réseau.
- Elles sont inscrites sur les puces des cartes : procédure appelée « Gravure de l’adresse sur la carte ». Par conséquent, chaque carte a une adresse MAC UNIQUE sur le réseau.
L’ordinateur et la carte doivent communiquer afin que les données puissent passer de l’un vers l’autre.
L’ordinateur affecte ainsi une partie de sa mémoire aux cartes munies d’un Accès Direct à la Mémoire
(DMA : Direct Access Memory).
La carte indique qu’un autre ordinateur demande des données à l’ordinateur qui la contient.
Le bus de l’ordinateur transfère les données depuis la mémoire de l’ordinateur vers la carte réseau.
Si les données circulent plus vite que la carte ne peut les traiter, elles sont placées dans la mémoire tampon affectée à la carte (RAM)
dans laquelle elles sont stockées temporairement pendant l’émission et la réception des données.
Avant que la carte émettrice envoie les données, elle dialogue électroniquement avec la carte réceptrice
pour s’accorder sur les points suivants :
- Taille maximale des groupes de données à envoyer
- Volume de données à envoyer avant confirmation
- Intervalles de temps entre les transmissions partielles de données
- Délai d’attente avant envoi de la confirmation
- Quantité que chaque carte peut contenir avant débordement
- Vitesse de transmission des données
Si une carte plus récente, donc plus perfectionnée, communique avec une carte plus lente,
elles doivent trouver une vitesse de transmission commune. Certaines cartes ont des circuits
leur permettant de s’adapter au débit d’une carte plus lente.
Il y a donc acceptation et ajustement des paramètres propres à chacune des deux cartes avant émission
et réception des données.
Les cartes réseau sont munies d’options de configuration. Entre autres :
- Interruption (IRQ): Dans la plupart des cas, ce sont les IRQ 3 et 5 qui sont attribués aux cartes réseau. L’IRQ 5 est même conseillé (s’il est disponible !) et la plupart des cartes l’utilisent comme paramètre par défaut.
- Adresse de base du port d’entrée/sortie (E/S) : Chaque périphérique doit utiliser une adresse de base différente pour le port correspondant.
- Adresse de base de la mémoire : Elle désigne un emplacement de la mémoire vive (RAM) de l’ordinateur. La carte utilise cet emplacement comme tampon pour les données qui entrent et qui sortent. Ce paramètre est parfois appelé « adresse de début » (RAM Start Address).
En général, l’adresse de base de la mémoire pour une carte réseau est D8000. Le dernier 0 est parfois supprimé pour certaine carte réseau.
Il est essentiel de prendre soin de ne pas sélectionner une adresse de base déjà utilisée par un autre périphérique.
A noter toutefois que certaines cartes réseau n’ont pas de réglage pour l’adresse de base de la mémoire car elles n’utilisent pas les adresses RAM de la machine.
- Le transceiver
Remarque : il est possible de configurer la carte de manière logicielle.
Les paramètres doivent correspondre avec la disposition des cavaliers ou des commutateurs DIP
(Dual Inline Package) situés sur la carte réseau. Les réglages sont fournis avec la documentation
de la carte. Beaucoup de cartes récentes sont en PnP (Plug and Play). Cela dispense de configurer la carte à la main
mais peut parfois être gênant (apparition de conflits) auquel cas il est généralement
agréable de pouvoir désactiver l'option PnP et configurer la carte "à la main".
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