Network Interface Card ( NIC )

Network Interface Card (NIC), juga disebut sebagai
Network Adapter,digunakan untuk menghubungkan cmputer
ke kabel yang digunakan padalocal area network (LAN).
Umumnya, NIC ditempatkan pada komputerexpansion bus
melalui slot ISA (8 bit atau 16 bit) atau PCI (32 bit
atau 64 bit). NIC mempunyai satu atau lebih
port eksternal yang digunakan untuk menempatkan
kabel networknya.


Fungsi utama dari NIC adalah mengijinkan komputer untuk berkomunikasi
dalam network. Ia melakukan hal ini dengan mengirim/menerima dan
mengontrol traffic dengan komputer atau peralatan lain yang ada pada
network. Saat mengirim, NIC mengkonvert data dari pararel ke serial,
mengencode dan mengompresinya, dan kemudian menempatkannya pada kawat
dalam bentuk sinyal listrik atau optik. Proses ini terjadi sebaliknya
pada saat menerima. NIC mentranslate sinyal listrik yang diterimanya
menjadi bit-bit yang bisa dibaca oleh komputer.

Setiap NIC mempunyai identifikasi unik yang disebut MAC Address yang
telah dihard-coded pada cardnya. Sebagai tambahan, setiap NIC harus
mempunyai network adapter driver yang mengijinkan ia untuk
berkomunikasi dengan network protokolnya. Sebuah NIC spesifik untuk
arsitektur LAN tertentu (misalnya, Ethernet, Token Ring, atau
Fiber-Optic). Ada kemungkinginan untuk menginstall lebih dari satu NIC
pada komputer yang sama.

Kebanyakan NIC berhubungan langsung ke bus sistem komputer melalui
32-bit PCI slot atau 8-bit atau 16-bit ISA slot untuk komputer lama.

NIC beroperasi pada Physical layer, layer yang paling bawah dari model
OSI.


MAC Address
-----------


Setiap NIC mempunyai MAC address yang unik yang diberikan
kepadanya. MAC address, juga direferensikan sebagai physical address,
adalah 6-byte (48-bit), hexadesimal serial number yang telah
dihard-coded kedalam card oleh pemanufakturnya.

Pemanufaktur NIC (misalnya, Intel, 3Com, Cico, dll) harus
mengaplikasikan standard IEEE untuk blok address yang diberikan ke
cardnya. 3 oktet paling kiri dari address mengidentifikasikan
manufaktur dan 3 oktet paling kanan mengidentifikasikan serial number
yang unik untuk cardnya.

Jika sistem anda menjalankan TCP/IP, anda bisa mendapatkan MAC Address
dengan mengetikkan perintah "ipconfig /all" pada dos command prompt
atau winipcfg pada windows 95.

Catat bahwa MAC adalah singkatan dari Media Access COntrol, bagian
dari Data Link Layer pada model IEEE 802. Jadi, istilah "MAC address"
kurang tepat. MAC address direferensikan pada layer ini tapi
sebenarnya berada pada physical layer. Meskipun physical address
adalah deskripsi yang lebih tepat, MAC address adalah istilah yang
sering digunakan dalam prakteknya.


Apa yang dilakukan oleh MAC address
-----------------------------------

MAC address menyediakan jalan untuk membedakan satu NIC dengan NIC
yang lain.

Operasi pada layer paling bawah dari model OSI (physical dan data-link
layer) tidak secara langsung mengenal nama komputer atau alamat
protokol (misalnya IP address). MAC address mengijinkan sebuah card
untuk mengenali data yang diberikan kepadanya. Sebuah NIC mengecek
setiap frame atau packet pada traffic networknya untuk melihat apakah
ia berisi MAC address kepunyaannya. Sekali sebuah NIC mengidentifikasi
sebuah frame dengan MAC address miliknya, ia akan mendecode dan
memproses frame tersebut.

Sebuah bridge, yang beroperasi pada data-link layer, melihat ke MAC
address. Sebuah router, yang beroperasi pada network layer, melihat
pada protokol addressnya. Jadi, sebuah router mampu untuk melakukan
manajemen traffic yang lebih pintar dibanding bridge.


Bagimana NIC dihubungkan ke kabelnya
------------------------------------

Sebuah konektor interface adalah koneksi fisik antara NIC dan
kabelnya. Ada tiga tipe interface konektor yang umum yang digunakan
pada LAN:

- BNC (British Naval Connector). Digunakan dengan kabel koaksial.
- RJ-45. Sebuah 8-kawat konektor modular yang terlihat mirip dengan
- konektor jack telepon (RJ-11). Digunakan dengan kabel
- twisted-pair. (RJ-11 hanya mempunyai 6 pins, sedangkan RJ-45
- mempunyai 8 pin). AUI (Attachment Unite Interface). Umumnya sebuah
- 15-pin interface yang digunakan dengan kabel koaksial thicknet. Juga
- disebut sebagai DIX (Digital Intel Xerox) interface. Sudah tidak
- umum lagi.

Beberapa NIC mempunyai lebih dari satu interface konektor (misalnya,
satu RJ-45 dan satu BNC).


Bagaimana sebuah NIC dihubungkan ke Komputer
--------------------------------------------

Sebuah bus adalah satu seri baris-baris printed circuit yang membentuk
jalur bersama dimana beberapa bagian komputer bisa
berkomunikasi. Dengan kata lain, bus adalah rangkaian atau jalur
listrik dimana data ditransmisikan.


Apa perbedaan antara local dan expansion bus
--------------------------------------------

Sebenarnya ada dua tipe bus: local dan expansion.

- local bus (juga disebut sebagai processor atau system bus) adalah
jalur yang berhubungan secara langsung ke CPU. Ia umumnya adalah 4
bus (data, address, control dan power). Komponen-komponen pada local
bus disinkronisasi oleh CPU. Ini berarti mereka bisa beroperasi pada
jalur 32-bit pada kecepatan clock penuh. Umumnya hanya main
memorynya processor dan logic controller yang dihubungkan ke local
bus.

- expansion bus (juga disebut sebagai AT Bus) mengijinkan CPU untuk
berkomunikasi dengan controller dan peralatan-peralatan lainnya. Ia
menghubungkan beberapa peralatan seperti disk dan video controller,
card serial dan pararel, network interface card (NIC). Umumnya
komponen-komponen ini berkomunikasi melalui 16-bit ISA slot pada 8
MHz. Dengan kata lain, mereka melalukan tugas pada kecepatan dibawah
kecepatan processor. Karena kecepatan dan jalur datanya lebih rendah
daripada local bus, expansion bus bisa menjadi bottleneck pada
performansi sistem.

PCI (Peripheral Connection Interface) bus desainnya memberikan
kapabilitas untuk menyediakan tap/hubungan langsung ke local bus
(32-bit) untuk transfer data yang lebih cepat. Ini mengijinkan
periferal seperti NIC untuk membypass expansion bus. VLB (VESA Local
Bus) juga ditempatkan langsung ke local bus.


Apa arsitektur bus yang umum dan bagaimana karakteristiknya
-----------------------------------------------------------

Expansion bus yang populer dapat dibedakan sebagai berikut:

- PCI - Peripheral Connection Interface. Saat ini adalah paling
populer dan paling cepat desain busnya. PCI dibuat oleh Intel dan
menjadi standar industri untuk sistem Pentium. Ia bisa menukar data
dengan CPU pada 32 atau 64-bit per detik dan mensupport bus
mastering (mengijinkan kartu 'pintar' untuk melakukan prosess
mandiri dari CPU). Ia juga mensupport multiplexing (sharing atau
mixing sinyal pada bus). PCI slot hanya menerima card PCI dan card
PCI hanya pas pada PCI slot.

- VLB - VESA (Video Electronic Standards Association) Local Bus. VLB
awalnya didesain untuk mengganti display adapter sebagai bottleneck
system. Mensupport 3 slot untuk periferal kecepatan tinggi yang
memerlukan 32-bit local bus (CPU). Ia juga mensupport bus mastering
dan menawarkan kompatibilitas kebelakang (yaitu, slot VLB bisa
menerima card ISA tapi card ISA hanya berfungsi sebagai card ISA,
tidak mengakses ke local bus).

- MCA - Micro Channel Architecture. Dibuat oleh IBM untuk komputer
PS/2 nya, desain ini tidak berhasil.

- EISA - Extended Industry Standard Architecture. Kelanjutan dari
desain MCA IBM yang mentransfer data pada 32-bit dan menawarkan
backward compatibility.

- ISA - Industry Standard Architecture. Desain bus paling awal. Juga
dikenal sebagai PC/AT bus. Data ditransfer pada 8 atau 16-bit
bergantung dari cardnya. Slot ISA 16 bit akan menerima card ISA 8
bit atau VLB card.


Setting apa yang digunakan untuk mengkonfigurasi NIC
----------------------------------------------------

Untuk menginstall sebuah NIC pada komputer, NIC harus secara tepat
dikonfigurasi. Sementara prosedur yang tepatnya bergantung jenis
cardnya, ada beberapa option yang mungkin diperlu diset untuk NIC agar
bisa berkomunikasi dengan komputer:

- Interrup Request Line (IRQ) - line hardware yang digunakan utnuk
- mengirimkan servis request ke CPU. Base I/O Port Address - channel
- untuk aliran data antara NIC dan CPU. Base Memory Address - lokasi
- memory (buffer) yang digunakan oleh NIC. DMA Channel - channel
- untuk NIC mengakses memory tanpa perlu melalui CPU. Transceiver
- type - transmit/receive setting, bergantung jenis pengkabelannya.

Tidak semua NIC memerlukan semua option diatas untuk
dikonfigurasi. Bergantung pada NIC nya, proses konfigurasi bisa
dilakukan melalui software atau membutuhkan setting secara fisik
melalui jumper atau switch pada NIC nya.


Apakah IRQ dan bagaimana ia digunakan untuk mengkonfigurasi NIC
---------------------------------------------------------------

Sebuah IRQ (Interrup Request) line adalah line hardware dimana sebuah
device seperti keyboard, disk drive, atau NIC mengirim request untuk
service (interrupt) ke CPU.

IRQ diberikan dengan prioritas yang berbeda sehingga CPU bisa
menentukan kepentingannya dari service request yang datang.

System 80286 dan diatasnya mempunyai 16 line IRQ yang diberi nomor 0
sampai 15. Dari semua ini, IRQ 2 dan 9 direserve untuk keperluan
system (cascade).


Apakah IRQ conflict
-------------------

Jika sebuah device seperti keyborad atau printer membutuhkan perhatian
CPU, ia mengirimkan sinyal melalui IRQ line yang diberikan
kepadanya. Jika CPU mendeteksi interrupt ini, ia mengetahui device
mana yang mengirimkan sinyal dan mengalokasikan waktunya berdasarkan
prioritas requestnya. Beberapa IRQ secara permanen telah diberikan
(misalnya IRQ 1 selalu untuk keyboard). Akan tetapi, IRQ yang lain
bisa diberikan oleh user.

Secara umum hanya satu device yang bisa diberikan untuk IRQ line
tertentu. Jika dua device menggunakan IRQ yang sama, CPU tidak bisa
membedakan device mana yang memberi sinyal dan hasilnya adalah konfik
IRQ.

Dua device bisa menshare IRQ yang sama. Hanya saja mereka tidak bisa
menggunakannya pada saat yang bersamaan. Sebagai contoh, jika kedua
mouse dan modem diberikan ke IRQ 3 (COM2), konflik mungkin akan
muncul. Umumnya, satu atau kedua device ini akan mengunci dan menstart
secara tidak teratur. Ada kemungkinan konflik IRQ akan menghasilkan
kegagalan operasi sistem.


Pemberian IRQ dari 0 sampai 15 yang umum
----------------------------------------

Untuk sistem 80286 dan setelahnya, setting IRQ umumnya adalah sbb:

- 0 system timer 1 keyboard 2 cascade ke IRQ 9/programmable interrupt
- controller 3 COM2/COM4 (communication ports) 4 COM1/COM3
- (communication ports) 5 LPT2 parallel port, umumnya digunakan juga
- oleh soundcard. 6 Floppy disk controler 7 LPT1 parallel port. 8
- system or real-time clock/CMOS 9 cascade from IRQ 2 10 open 11 open
- 12 OS/2 mouse atau trackball 13 math co-processor 14 hard disk
- controller 15 second hard disk controller


Apakah Base I/O port address dan bagaimana ia digunakan dalam
konfigurasi NIC
--------------------------------------------------------------

Base I/O port menentukan channel yang mana data mengalir dari CPU dan
ke I/O device tertentu seperti NIC. Tiap-tiap I/O device harus
mempunyai port yang unik atau lokasi memory sehingga device yang lain
bisa berkomunikasi dengannya. Selama eksekusi program, data dan
command diarahkan ke port ini.

Beberapa setting I/O port yang sering digunakan untuk NIC adalah
280-29Fh, 300-31Fh, 320-33Fh, 340-35Fh, and 360-37Fh.


Apakah base memory address dan bagaimana menggunakannya pada
konfigurasi NIC
-------------------------------------------------------------

Base memory address adalah alamat lokasi pada memory (RAM) dimana CPU
bisa bertukar data dengan device seperti NIC. Memory space disediakan
sebagai buffer untuk menyimpan data yang masuk dan keluar. Base memory
address untuk NIC misalnya pada range C000-D800 .

Tidak semua NIC memerlukan base memory address karena mereka tidak
bertukar data dengan CPU melalui lokasi shared memory.


Bagaimana informasi ditransfer antara NIC dan CPU
-------------------------------------------------

Ada tiga cara utama bagaimana pertukaran informasi antara NIC dan CPU:

1. DMA Transfer. Direct Memory Acces controller mentransfer data
secara langsung dari NIC ke lokasi memory yang disediakan pada
komputer.

2. Shared System Memory. Shared memory bisa dialokasikan pada card
atau pada system. Jika shared memory berada pada card, ia dimap ke
RAM melalui base memory address dan processor merawatnya seperti
lokasi memory yang lain. Jika shared memory berada pada system,
processor khusus pada NIC digunakan untuk memindahkan data ke dan
dari suatu lokasi memory.

3. Bus Mastering. NIC akan membypass CPU, mengambil control ke bus
sistem dan meload data secara langsung ke sistem memory tanpa
interrup ke CPU. Metode ini tersedia hanya pada sistem bus tertentu
yang mensupportnya (misalnya PCI).

Tiap-tiap dari metode ini dapat meningkatkan performansi dari operasi
network melalui basic I/O. Secara umum, bus mastering dan shared
memory lebih baik daripada DMA.


Apakah DMA Channel
------------------

DMA (Direct Memory Access) channel digunakan untuk mentransfer data
secara langsung antara memory dan device I/O yang pintar seperti
NIC. Sebuah DMA channel sebenarnya terdiri dari dua line sinyal; line
untuk menerima dan line untuk acknowledgement.

DMA channel mengijinkan sebuah device pada expansion board untuk
mentransfer data ke atau dari RAM tanpa melalui CPU. Saat device
membutuhkan akses ke memory, ia mensinyal CPI melalui DMA channel yang
diberikan kepadanya. CPU kemudian keluar dari jalan tersebut dan
transfer data mengambil alih tempat secara langsung antara device dan
memory. Kekurangan dari metode ini adalah operasi CPU berhenti dan
menunggu sampai transfer selesai.

Tidak semua device menggunakan DMA channel. Sebuah tape backup adalah
contoh device yang umumnya melakukan hal ini. Kebanyakan NIC tidak
menggunakan DMA karena interupsinya ke CPU. Jadi, jika sebuah device
membutuhkan DMA channel, channel yang unik harus diberikan atau
konflik akan terjadi.

Jumlah DMA channel yang tersedia bergantung pada system bus. Hanya ada
4 channel yang tersedia pada bus ISA 8-bit yang lama. Untuk bus yang
lain, ada 8 channel (dinomori 0-7) dan hanya 7 yang disediakan untuk
slot ekspansi. Umumnya DRAM refresh, floppy disk controller, DMA
controllernya sendiri, dan LPT1 menggunakan DMA channel 0, 2, 4 dan 7
secara berurutan. Channel yang lain umumnya bebas untuk digunakan.


Apakah Transceiver
------------------

Transceiver adalah sebuah device yang mentransmisikan dan menerima
sinyal. Transceiver pada NIC digunakan untuk menerjemahkan aliran data
dari pararel (internal) ke serial (eksternal) dan
sebaliknya. Transceiver bisa mendeteksi error pada kabel dan
menterminate transmisi jika controller (NIC) mentransmit telah
melebihi waktu yang ditentukan.

Transceiver adalah bagian inti dari ethernet LAN. Normalnya ia berada
pada NIC. Akan tetapi, pada Thicknet cable transceivernya ditempatkan
secara external langsung ke kabel.


Apakah pilihan transceiver untuk konfigurasi NIC
------------------------------------------------

Umumnya ada tiga pilihan transceiver untuk mengkonfigurasi combo card
pada jaringan ethernet: - twisted pair - thicknet - thinnet