一、什么是網卡？

網(wang)(wang)(wang)卡現在已經上成為了目前電腦里的(de)標準配置之(zhi)一。我(wo)們最常用的(de)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)設備(bei)當(dang)屬網(wang)(wang)(wang)卡了。網(wang)(wang)(wang)卡本(ben)身是LAN（局(ju)域(yu)網(wang)(wang)(wang)）的(de)設備(bei)，通過網(wang)(wang)(wang)關、路(lu)由器等設備(bei)就(jiu)可以把這個局(ju)域(yu)網(wang)(wang)(wang)掛(gua)接(jie)到Internet上。而Internet本(ben)身就(jiu)是無數個這樣的(de)局(ju)域(yu)網(wang)(wang)(wang)組成的(de)。

網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)有許多種，按照數據鏈路層控制來分有以太網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，令牌環網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，ATM網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)等(deng)；按照物(wu)理層來分類有無線網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，RJ-45網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，同(tong)軸電纜網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，光(guang)線網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)等(deng)等(deng)。它們的數據鏈路控制、尋址、幀結構等(deng)不(bu)(bu)(bu)同(tong)；物(wu)理上(shang)的連接(jie)方式不(bu)(bu)(bu)同(tong)、數據的編碼、信號傳(chuan)輸的介(jie)質、電平等(deng)不(bu)(bu)(bu)同(tong)。以下主要介(jie)紹我們最常用到(dao)的以太網(wang)(wang)網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)。

該圖片由注冊用戶"勇者無畏"提供，版權聲明反饋

以太網(wang)采用的(de)CSMA/CD（載波(bo)偵聽多路(lu)訪(fang)問/沖突檢測）的(de)控(kong)(kong)制(zhi)技術。他(ta)主(zhu)要(yao)定義(yi)了物(wu)理層和(he)數據(ju)(ju)鏈路(lu)層的(de)工作方(fang)式。數據(ju)(ju)鏈路(lu)層和(he)物(wu)理層各(ge)自(zi)實現自(zi)己(ji)的(de)功(gong)能，相互之間(jian)不(bu)關心對方(fang)如何操作。二者之間(jian)有標(biao)準的(de)接(jie)口(例如MII，GMII等)來(lai)傳遞數據(ju)(ju)和(he)控(kong)(kong)制(zhi)。

以(yi)太網(wang)卡(ka)的(de)(de)物理層可以(yi)包含(han)很多種(zhong)技(ji)術，常(chang)見的(de)(de)有RJ45，光(guang)線(xian)，無線(xian)等，它們的(de)(de)區(qu)別在(zai)于(yu)傳送信號的(de)(de)物理介(jie)質(zhi)(zhi)和媒質(zhi)(zhi)不同(tong)。這些都在(zai)IEEE的(de)(de)802協議族中(zhong)有詳細的(de)(de)定義。

二、網卡的主要特點

網(wang)(wang)卡(Network Interface Card，簡(jian)稱(cheng)NIC)，也稱(cheng)網(wang)(wang)絡適配器，是電腦與局(ju)域(yu)網(wang)(wang)相互(hu)連(lian)接(jie)(jie)的設備。無論是普(pu)通電腦還(huan)是高端服務(wu)器，只(zhi)要連(lian)接(jie)(jie)到局(ju)域(yu)網(wang)(wang)，就都需要安裝一塊(kuai)(kuai)網(wang)(wang)卡。如果有必要，一臺電腦也可以同時安裝兩塊(kuai)(kuai)或多塊(kuai)(kuai)網(wang)(wang)卡。

電腦之間在進(jin)行相互(hu)通訊時，數(shu)據(ju)(ju)(ju)不是(shi)以(yi)流而是(shi)以(yi)幀的(de)(de)方式進(jin)行傳(chuan)(chuan)輸的(de)(de)。我們可以(yi)把幀看做是(shi)一種數(shu)據(ju)(ju)(ju)包，在數(shu)據(ju)(ju)(ju)包中不僅包含有(you)數(shu)據(ju)(ju)(ju)信(xin)息，而且還包含有(you)數(shu)據(ju)(ju)(ju)的(de)(de)發送(song)地、接(jie)收地信(xin)息和數(shu)據(ju)(ju)(ju)的(de)(de)校驗信(xin)息。一塊(kuai)網卡包括OSI模(mo)型的(de)(de)兩個層(ceng)(ceng)——物理層(ceng)(ceng)和數(shu)據(ju)(ju)(ju)鏈路層(ceng)(ceng)。物理層(ceng)(ceng)定義了數(shu)據(ju)(ju)(ju)傳(chuan)(chuan)送(song)與接(jie)收所需要的(de)(de)電與光(guang)信(xin)號、線路狀態、時鐘基(ji)準、數(shu)據(ju)(ju)(ju)編碼和電路等，并(bing)向(xiang)數(shu)據(ju)(ju)(ju)鏈路層(ceng)(ceng)設備提供標準接(jie)口(kou)。數(shu)據(ju)(ju)(ju)鏈路層(ceng)(ceng)則提供尋址機構(gou)、數(shu)據(ju)(ju)(ju)幀的(de)(de)構(gou)建、數(shu)據(ju)(ju)(ju)差錯檢查、傳(chuan)(chuan)送(song)控制、向(xiang)網絡(luo)層(ceng)(ceng)提供標準的(de)(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)接(jie)口(kou)等功能。

三、網卡的功能作用

網卡的(de)功能主要有兩個:一是(shi)將(jiang)(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)腦(nao)的(de)數(shu)(shu)據封裝為(wei)幀(zhen)(zhen)(zhen)，并通過(guo)網線(xian)(對無線(xian)網絡(luo)來說(shuo)就是(shi)電(dian)(dian)(dian)磁波)將(jiang)(jiang)(jiang)數(shu)(shu)據發(fa)(fa)送到網絡(luo)上(shang)去;二是(shi)接(jie)收(shou)網絡(luo)上(shang)其(qi)它(ta)設備傳(chuan)過(guo)來的(de)幀(zhen)(zhen)(zhen)，并將(jiang)(jiang)(jiang)幀(zhen)(zhen)(zhen)重新組合成數(shu)(shu)據，發(fa)(fa)送到所在的(de)電(dian)(dian)(dian)腦(nao)中。網卡能接(jie)收(shou)所有在網絡(luo)上(shang)傳(chuan)輸的(de)信號，但正常情況下只接(jie)受(shou)發(fa)(fa)送到該電(dian)(dian)(dian)腦(nao)的(de)幀(zhen)(zhen)(zhen)和(he)廣播(bo)幀(zhen)(zhen)(zhen)，將(jiang)(jiang)(jiang)其(qi)余的(de)幀(zhen)(zhen)(zhen)丟棄。然后，傳(chuan)送到系(xi)統CPU做(zuo)進一步處理。當電(dian)(dian)(dian)腦(nao)發(fa)(fa)送數(shu)(shu)據時(shi)，網卡等待(dai)合適的(de)時(shi)間將(jiang)(jiang)(jiang)分(fen)組插入(ru)到數(shu)(shu)據流(liu)中。接(jie)收(shou)系(xi)統通知電(dian)(dian)(dian)腦(nao)消息是(shi)否完整地到達，如果出現問題，將(jiang)(jiang)(jiang)要求對方(fang)重新發(fa)(fa)送。

常見(jian)的網(wang)(wang)(wang)卡芯(xin)(xin)片都是(shi)把MAC和PHY集成(cheng)在一(yi)個芯(xin)(xin)片中，但目(mu)前很(hen)多主(zhu)板的南橋芯(xin)(xin)片已包(bao)含了以(yi)太網(wang)(wang)(wang)MAC控制功能，只是(shi)未提(ti)供物理層(ceng)接(jie)口，因此，需外接(jie)PHY芯(xin)(xin)片以(yi)提(ti)供以(yi)太網(wang)(wang)(wang)的接(jie)入通道。這類PHY網(wang)(wang)(wang)絡芯(xin)(xin)片就是(shi)俗稱的“軟(ruan)網(wang)(wang)(wang)卡芯(xin)(xin)片”，常見(jian)的PHY功能的芯(xin)(xin)片有(you)RTL8201BL、VT6103等(deng)等(deng)。

“軟網卡”一般將網絡(luo)控制(zhi)芯(xin)片(pian)的運算部(bu)分交(jiao)由處理器(qi)或南橋芯(xin)片(pian)處理，以(yi)簡化線路(lu)設計(ji)，從而降(jiang)低成本，但(dan)其(qi)多(duo)少會更(geng)多(duo)占用系統(tong)資源(yuan).

一般(ban)來講，每塊網卡(ka)都具有(you)1個以(yi)上的(de)LED(Light Emitting Diode發光(guang)二(er)極管(guan))指(zhi)示(shi)燈，用來表(biao)示(shi)網卡(ka)的(de)不(bu)同工(gong)作(zuo)(zuo)狀(zhuang)態(tai)，以(yi)方便(bian)我們查看網卡(ka)是否工(gong)作(zuo)(zuo)正常。典型的(de)LED指(zhi)示(shi)燈有(you)Link/Act、Full、Power等(deng)。Link/Act表(biao)示(shi)連(lian)接(jie)活動狀(zhuang)態(tai)，Full表(biao)示(shi)是否全雙工(gong)(Full Duplex)，而Power是電(dian)源(yuan)指(zhi)示(shi)(主要用在USB或PCMCIA網卡(ka)上)等(deng)。

四、網卡總線接口

網(wang)卡要與電(dian)腦(nao)相連接(jie)(jie)(jie)才能正常使用(yong)(yong)，電(dian)腦(nao)上各種(zhong)接(jie)(jie)(jie)口層出不窮(qiong)，這(zhe)也造成(cheng)了(le)(le)網(wang)卡所采(cai)用(yong)(yong)的(de)總線(xian)接(jie)(jie)(jie)口類型(xing)紛(fen)呈。此外(wai)，提到總線(xian)接(jie)(jie)(jie)口，需要說明(ming)的(de)是(shi)人們一般(ban)將這(zhe)類接(jie)(jie)(jie)口俗稱為“金手指(zhi)”，為什么叫金手指(zhi)呢?是(shi)因為這(zhe)類插(cha)卡的(de)線(xian)腳采(cai)用(yong)(yong)的(de)是(shi)鍍鈦(tai)金(或其(qi)它金屬)，保(bao)證(zheng)了(le)(le)反復插(cha)拔時的(de)可靠接(jie)(jie)(jie)觸，既增大了(le)(le)自身的(de)抗干(gan)(gan)擾能力又(you)減少了(le)(le)對其(qi)他設(she)備的(de)干(gan)(gan)擾。

五、網卡的供電

最后就是(shi)電(dian)源(yuan)部分了(le)。大多數網卡(ka)現在都使用3.3V或更(geng)低的電(dian)壓(ya)。有的是(shi)雙電(dian)壓(ya)的。因此(ci)需要電(dian)源(yuan)轉換電(dian)路(lu)。

而(er)且網卡為了實現Wake on line功能(neng)，必須保證(zheng)全部(bu)的PHY和MAC的極少一(yi)部(bu)分(fen)始終處于(yu)有電的狀態，這(zhe)需要把主(zhu)板上(shang)的5V Standby電壓轉(zhuan)換為PHY工(gong)作電壓的電路。在主(zhu)機(ji)開機(ji)后，PHY的工(gong)作電壓應該被從5V轉(zhuan)出來(lai)的電壓替(ti)代(dai)以節(jie)省5V Standby的消耗。（許多(duo)劣質網卡沒有這(zhe)么做(zuo)）。

有Wake on line功(gong)(gong)能的網(wang)卡一(yi)般還有一(yi)個WOL的接口。那是(shi)因為PCI2.1以前沒有PCI設(she)備喚醒主機的功(gong)(gong)能，所(suo)以需要著一(yi)根線通過(guo)主板上的WOL的接口連(lian)到南(nan)橋里面以實現WOL的功(gong)(gong)能。

新的主板合網卡一般支持PCI2.2/2.3，擴展了PME#信號功能，不需要那個接口而通過PCI總(zong)線就可(ke)以實現喚(huan)醒功能。

六、結語

一塊以太網卡就是這些部分組成。它們(men)緊密地(di)配合并且相(xiang)互協調(diao)，供給我(wo)們(men)一個(ge)穩定而(er)告訴的(de)網(wang)絡(luo)接入。網(wang)絡(luo)的(de)普及不(bu)但極大地(di)增加了工作效率，而(er)且使我(wo)們(men)可(ke)以自由的(de)馳騁在(zai)Internet的(de)海洋中(zhong)！