नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक

नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक (एनआईसी, जिसे नेटवर्क इंटरफेस कार्ड  के रूप में भी जाना जाता है, नेटवर्क एडाप्टर, लैन एडाप्टर या भौतिक नेटवर्क इंटरफ़ेस, और इसी प्रकार की शर्तों के रूप में भी जाना जाता है) कंप्यूटर हार्डवेयर घटक है जो कंप्यूटर को कंप्यूटर नेटवर्क से जोड़ता है।

शुरुआती नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रकों को आमतौर पर कंप्यूटर बस में प्लग किए गए विस्तार कार्डों पर लागू किया गया था। ईथरनेट मानक की कम लागत और सर्वव्यापकता का अर्थ है कि अधिकांश नए कंप्यूटरों में मदरबोर्ड में निर्मित नेटवर्क इंटरफ़ेस होता है, या यु एस बी-कनेक्टेड डोंगल में समाहित होता है।

आधुनिक नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक मेजबान प्रोसेसर के लिए रुकावट डालना और प्रत्यक्ष मेमोरी एक्सेस इंटरफेस जैसी उन्नत सुविधाएं प्रदान करते हैं, एकाधिक प्राप्त करने और प्रसारित कतारों के लिए समर्थन, कई लॉजिकल इंटरफेस में विभाजन, और टीसीपी ऑफलोड इंजन जैसे ऑन-कंट्रोलर नेटवर्क ट्रैफिक प्रोसेसिंग।

उद्देश्य
नेटवर्क नियंत्रक एक विशिष्ट भौतिक परत और डेटा लिंक परत मानक जैसे ईथरनेट या वाई-फाई का उपयोग करके संचार करने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक सर्किटरी को लागू करता है। यह एक पूर्ण नेटवर्क प्रोटोकॉल स्टैक के लिए एक आधार प्रदान करता है, जो समान स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (LAN) पर कंप्यूटरों के बीच संचार की अनुमति देता है और इंटरनेट प्रोटोकॉल (IP) जैसे रूटेबल प्रोटोकॉल के माध्यम से बड़े पैमाने पर नेटवर्क संचार करता है।

एनआईसी कंप्यूटरों को या तो केबल या वायरलेस तरीके से कंप्यूटर नेटवर्क पर संचार करने की अनुमति देता है। NIC एक भौतिक परत और डेटा लिंक परत डिवाइस दोनों है, क्योंकि यह एक नेटवर्किंग माध्यम तक भौतिक पहुँच प्रदान करता है और IEEE 802 और इसी तरह के नेटवर्क के लिए, MAC पतों के उपयोग के माध्यम से एक निम्न-स्तरीय एड्रेसिंग सिस्टम प्रदान करता है जो विशिष्ट रूप से नेटवर्क को सौंपा गया है। इंटरफेस।

कार्यान्वयन
नेटवर्क नियंत्रकों को मूल रूप से विस्तार कार्ड के रूप में लागू किया गया था जो एक कंप्यूटर बस में प्लग किया गया था। ईथरनेट मानक की कम लागत और सर्वव्यापकता का अर्थ है कि अधिकांश नए कंप्यूटरों में मदरबोर्ड में निर्मित एक नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक होता है। नए सर्वर (कंप्यूटिंग) मदरबोर्ड में कई नेटवर्क इंटरफेस बिल्ट-इन हो सकते हैं। ईथरनेट क्षमताएं या तो मदरबोर्ड चिपसेट में एकीकृत सर्किट हैं या कम लागत वाली समर्पित ईथरनेट चिप के माध्यम से लागू की गई हैं। जब तक अतिरिक्त स्वतंत्र नेटवर्क कनेक्शन की आवश्यकता नहीं होती है या कुछ गैर-ईथरनेट प्रकार के नेटवर्क का उपयोग नहीं किया जाता है, तब तक एक अलग नेटवर्क कार्ड की आवश्यकता नहीं होती है। कंप्यूटर हार्डवेयर में एक सामान्य प्रवृत्ति चिप पर सिस्टम की ओर है, और यह नेटवर्क इंटरफेस कार्ड पर भी लागू होता है।

एक ईथरनेट नेटवर्क कंट्रोलर में आमतौर पर एक 8P8C सॉकेट होता है जहां नेटवर्क केबल जुड़ा होता है। पुराने एनआईसी ने बीएनसी कनेक्टर या अटैचमेंट यूनिट इंटरफ़ेस कनेक्शन भी प्रदान किए। ईथरनेट नेटवर्क नियंत्रक आमतौर पर 10 मेगाबिट प्रति सेकंड|Mbit/s ईथरनेट, फास्ट ईथरनेट|100 Mbit/s ईथरनेट, और गीगाबिट ईथरनेट|1000 Mbit/s ईथरनेट किस्मों का समर्थन करते हैं। ऐसे नियंत्रकों को 10/100/1000 के रूप में निर्दिष्ट किया जाता है, जिसका अर्थ है कि वे 10, 100 या 1000 Mbit/s की डेटा दरों का समर्थन कर सकते हैं। 10 गीगाबिट ईथरनेट एनआईसी भी उपलब्ध हैं, और,, कंप्यूटर मदरबोर्ड पर उपलब्ध होने लगे हैं।

प्रारंभिक नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रकों को सामान्यतः कंप्यूटर बस में प्लग किए गए विस्तार कार्डों पर प्रयुक्त किया गया था। इस प्रकार ईथरनेट मानक का कम मूल्य और सर्वव्यापकता का अर्थ होता है कि अधिकांश नए कंप्यूटरों में मदरबोर्ड में निर्मित नेटवर्क इंटरफ़ेस होता है या यूएसबी-कनेक्टेड डोंगल में समाहित होता है।

आधुनिक नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक मेजबान प्रोसेसर के लिए अवरोध और डीएमए इंटरफेस जैसी उन्नत सुविधाएं प्रदान करते हैं चूँकि एकाधिक प्राप्त करने और प्रसारित कतारों के लिए समर्थन, अनेक लॉजिकल इंटरफेस में विभाजन और टीसीपी ऑफलोड इंजन जैसे ऑन-कंट्रोलर नेटवर्क ट्रैफिक प्रोसेसिंग इत्यादि।

उद्देश्य
नेटवर्क नियंत्रक विशिष्ट भौतिक परत और ईथरनेट या वाई-फाई[ए] जैसे डेटा लिंक परत मानक का उपयोग करके संचार करने के लिए आवश्यक इलेक्ट्रॉनिक सर्किटरी को प्रयुक्त करता है। यह पूर्ण नेटवर्क प्रोटोकॉल स्टैक के लिए एक आधार प्रदान करता है, जो कंप्यूटरों के मध्य संचार की अनुमति देता है। इस प्रकार एरिया नेटवर्क (लैन) और बड़े पैमाने पर नेटवर्क संचार नियमित प्रोटोकॉल के माध्यम से जैसे इंटरनेट प्रोटोकॉल (आईपी) होता है।

एनआईसी कंप्यूटरों को या तो केबल या वायरलेस विधि से कंप्यूटर नेटवर्क पर संचार करने की अनुमति देता है। इस प्रकार एनआईसी भौतिक परत और डेटा लिंक परत डिवाइस दोनों है, जिससे कि यह नेटवर्किंग माध्यम तक भौतिक पहुँच प्रदान करता है और आईईईई 802 और इसी प्रकार के नेटवर्क के लिए, एमएसी पतों के उपयोग के माध्यम से निम्न-स्तरीय एड्रेसिंग प्रणाली प्रदान करता है जो विशिष्ट रूप से नेटवर्क को सौंपा गया होता है।

कार्यान्वयन
नेटवर्क नियंत्रकों को मूल रूप से विस्तार कार्ड के रूप में प्रयुक्त किया गया था जो कंप्यूटर बस में प्लग किया गया था। चूँकि ईथरनेट मानक के कम मूल्य और सर्वव्यापकता का अर्थ है कि अधिकांश नए कंप्यूटरों में मदरबोर्ड में निर्मित एक नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक होता है जो नए सर्वर मदरबोर्ड में अनेक नेटवर्क इंटरफेस बिल्ट-इन हो सकते हैं। इस प्रकार ईथरनेट क्षमताओं को या तो मदरबोर्ड चिपसेट में एकीकृत किया जाता है या कम लागत वाली समर्पित ईथरनेट चिप के माध्यम से कार्यान्वित किया जाता है। अतः जब तक अतिरिक्त स्वतंत्र नेटवर्क कनेक्शन की आवश्यकता नहीं होती है या कुछ गैर-ईथरनेट प्रकार के नेटवर्क का उपयोग नहीं किया जाता है, तब तक भिन्न नेटवर्क कार्ड की आवश्यकता नहीं होती है। इस प्रकार कंप्यूटर हार्डवेयर में सामान्य प्रवृत्ति चिप पर प्रणाली के विभिन्न घटकों को एकीकृत करने की ओर है और यह नेटवर्क इंटरफेस कार्ड पर भी प्रयुक्त होती है।

ईथरनेट नेटवर्क कंट्रोलर में सामान्यतः 8पी8सी सॉकेट होता है जहां नेटवर्क केबल जुड़ा होता है। जिस कारण पुराने एनआईसी ने भी बीएनसी या एयूआई कनेक्शन की आपूर्ति की जाती है। ईथरनेट नेटवर्क नियंत्रक सामान्यतः 10 एमबीटी/एस ईथरनेट, 100 एमबीटी/एस ईथरनेट, और 1000 एमबीटी/एस ईथरनेट प्रकारों का समर्थन करते हैं। ऐसे नियंत्रकों को 10/100/1000 के रूप में नामित किया गया है, जिसका अर्थ है कि वह 10, 100 या 1000 एमबीटी/एस की डेटा दरों का समर्थन कर सकते हैं। 10 गिगाबिट ईथरनेट एनआईसी भी उपलब्ध हैं और नवंबर 2014 तक, कंप्यूटर मदरबोर्ड पर उपलब्ध होने लगे हैं। [6] [7]

एसएफपी और एसएफपी+ जैसे मॉड्यूलर डिज़ाइन अत्यधिक लोकप्रिय होते हैं, विशेष रूप से फाइबर-ऑप्टिक संचार के लिए यह मीडिया-निर्भर ट्रांससीवर्स के लिए एक मानक रिसेप्टेक को परिभाषित करते हैं, जिससे कि उपयोगकर्ता सरलता से अपनी जरूरतों के लिए नेटवर्क इंटरफेस को अनुकूलित कर सकते है।

नेटवर्क कनेक्टर से सटे या एकीकृत प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) उपयोगकर्ता को सूचित करते है कि क्या नेटवर्क जुड़ा हुआ है और तब डेटा गतिविधि होती है।

स्थानांतरण के लिए पैकेट की उपलब्धता को इंगित करने के लिए एनआईसी निम्नलिखित विधियों में एकाधिक का उपयोग कर सकता है।
 * मतदान (कंप्यूटर विज्ञान) वह स्थान है जहां सीपीयू प्रोग्राम नियंत्रण के अनुसार परिधीय की स्थिति की जांच करता है।
 * व्यवधान अनुरोध-ड्रिवन आई/ओ वह स्थान है जहां पेरिफेरल सीपीयू को अलर्ट करता है कि वह डेटा ट्रांसफर करने के लिए तैयार है।

एनआईसी पैकेट डेटा स्थानांतरित करने के लिए निम्नलिखित विधियों में एकाधिक का उपयोग कर सकते हैं।
 * क्रमादेशित इनपुट/आउटपुट, जहां सीपीयू डेटा को एनआईसी से या मेमोरी में ले जाता है।
 * डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस (डीएमए), जहां सीपीयू के अतिरिक्त कोई डिवाइस डेटा को एनआईसी से मेमोरी में या उससे स्थानांतरित करने के लिए प्रणाली बस का नियंत्रण ग्रहण करता है। यह सीपीयू से लोड हटा देता है किन्तु कार्ड पर अधिक तर्क की आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, एनआईसी पर पैकेट बफर की आवश्यकता नहीं होती है और विलंबता (इंजीनियरिंग) को कम किया जा सकता है।

प्रदर्शन और उन्नत कार्यक्षमता
मल्टीक्यू एनआईसी मल्टीपल ट्रांसमिट और कतार (सार डेटा प्रकार) प्रदान करते हैं जिससे एनआईसी द्वारा प्राप्त पैकेटों को इसकी प्राप्त कतारों में से किसी को सौंपा जा सकता है। इस प्रकार एनआईसी हैश फंकशन का उपयोग करके प्राप्त कतारों के मध्य आने वाले ट्रैफ़िक को वितरित कर सकता है। प्रत्येक प्राप्त कतार को भिन्न व्यवधान के लिए सौंपा गया है; उनमें से प्रत्येक व्यवधान को भिन्न-भिन्न सीपीयू या मल्टी-कोर प्रोसेसर में मार्ग करके, एकल एनआईसी द्वारा प्राप्त नेटवर्क ट्रैफ़िक द्वारा ट्रिगर किए गए व्यवधान अनुरोधों के प्रसंस्करण को उत्तम प्रदर्शन में वितरित किया जा सकता है। सामान्यतः ऊपर बताए गए व्यवधानों के हार्डवेयर-आधारित वितरण को रिसीव-साइड स्केलिंग (आरएसएस) कहा जाता है। विशुद्ध रूप से सॉफ्टवेयर कार्यान्वयन भी उपस्तिथ हैं, जैसे रिसीव पैकेट स्टीयरिंग (आरपीएस) और प्रवाह स्टीयरिंग (आरएफएस) प्राप्त करते है। सीपीयू या कोर को उन अनुप्रयोगों को निष्पादित करने के लिए अवरोध अनुरोधों के मार्ग पर आगे के प्रदर्शन में सुधार प्राप्त किया जा सकता है जो अवरोध उत्पन्न करने वाले नेटवर्क पैकेट के लिए अंतिम गंतव्य हैं। यह विधि संदर्भ की स्थानीयता में सुधार करती है और सीपीयू कैश के उच्च उपयोग और कम आवश्यक संदर्भ स्विच के कारण उच्च समग्र प्रदर्शन, कम विलंबता और उत्तम हार्डवेयर उपयोग में परिणाम देती है। इस प्रकार ऐसे कार्यान्वयन के उदाहरण आरएफएस और इंटेल प्रवाह निदेशक होते है।

बहु-कतार एनआईसी के साथ, विभिन्न संचार कतारों के मध्य आउटगोइंग ट्रैफ़िक को वितरित करके अतिरिक्त प्रदर्शन सुधार प्राप्त किया जा सकता है। अतः भिन्न-भिन्न सीपीयू या सीपीयू कोर को भिन्न-भिन्न ट्रांसमिट कतार कार्य करके, आंतरिक ऑपरेटिंग प्रणाली विवादों से बचा जा सकता है। इस दृष्टिकोण को सामान्यतः ट्रांसमिट पैकेट स्टीयरिंग (एक्सपीएस) के रूप में जाना जाता है।

कुछ उत्पाद एनआईसी विभाजन (एनपीएआर, जिसे पोर्ट विभाजन के रूप में भी जाना जाता है) की सुविधा देते हैं जो एसआर-आईओवी अनुकूलन का उपयोग एकल 10 गीगाबिट ईथरनेट एनआईसी को समर्पित बैंडविड्थ के साथ अनेक असतत प्रत्यय एनआईसी में विभाजित करने के लिए करते हैं, जो फ़र्मवेयर और ऑपरेटिंग प्रणाली को भिन्न पीसीआई डिवाइस के रूप में प्रस्तुत किए जाते हैं। इस प्रकार कार्य करता है।

टीसीपी ऑफलोड इंजन ऐसी विधि है जिसका उपयोग कुछ एनआईसी में नेटवर्क कंट्रोलर को संपूर्ण टीसीपी/आईपी स्टैक के प्रसंस्करण को ऑफलोड करने के लिए किया जाता है। यह मुख्य रूप से हाई-स्पीड नेटवर्क इंटरफेस के साथ प्रयोग किया जाता है, जैसे गीगाबिट ईथरनेट और 10 गीगाबिट ईथरनेट, जिसके लिए नेटवर्क स्टैक का प्रोसेसिंग ओवरहेड महत्वपूर्ण हो जाता है।

कुछ एनआईसी मेजबान कंप्यूटर तक पहुंचने से पहले नेटवर्क ट्रैफिक के उपयोगकर्ता के प्रोग्राम प्रोसेसिंग के लिए एकीकृत क्षेत्र में प्रोग्राम की जा सकने वाली द्वार श्रंखला (एफपीजीए) को प्रस्तुत करते हैं, जिससे समय-संवेदी वर्कलोड में अधिक कम लेटेंसी (इंजीनियरिंग) की अनुमति मिलती है। इसके अतिरिक्त, कुछ एनआईसी उपयोक्ता स्थान पुस्तकालय के संयोजन में एकीकृत एफपीजीए पर चलने वाले पूर्ण कम-विलंबता टीसीपी/आईपी स्टैक की प्रस्तुत करते हैं जो सामान्यतः ऑपरेटिंग प्रणाली कर्नेल द्वारा किए जाने वाले नेटवर्किंग संचालन को रोकते हैं। सोलरफ्लेयर का खुला स्त्रोत खुला अधिभार नेटवर्क स्टैक जो लिनक्स पर चलता है, यह उदाहरण है। इस प्रकार की कार्यक्षमता को सामान्यतः उपयोगकर्ता-स्तरीय नेटवर्किंग कहा जाता है।

यह भी देखें

 * अभिसरण नेटवर्क अनुकूलक (सीएनए)
 * होस्ट एडॉप्टर
 * इंटेल डेटा डायरेक्ट आई/ओ (डीडीआईओ)
 * लूपबैक इंटरफ़ेस
 * नेटवर्क निगरानी इंटरफ़ेस कार्ड (एनएमआईसी)
 * प्रत्यय नेटवर्क इंटरफ़ेस (वीआईएफ)
 * वायरलेस नेटवर्क इंटरफ़ेस नियंत्रक (डब्एलूनआईसी)

बाहरी संबंध

 * Multi-queue network interfaces with SMP on Linux
 * Multi-queue network interfaces with SMP on Linux
 * Multi-queue network interfaces with SMP on Linux