一、什么是網卡？

網(wang)(wang)卡現在已(yi)經上成為(wei)了目前電腦里的(de)(de)標準配置之一(yi)。我(wo)們最常用的(de)(de)網(wang)(wang)絡設(she)備當屬網(wang)(wang)卡了。網(wang)(wang)卡本(ben)身是LAN（局(ju)域網(wang)(wang)）的(de)(de)設(she)備，通過網(wang)(wang)關、路由器等設(she)備就可以把這個局(ju)域網(wang)(wang)掛接(jie)到Internet上。而Internet本(ben)身就是無(wu)數個這樣的(de)(de)局(ju)域網(wang)(wang)組成的(de)(de)。

網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)有(you)許多種，按照數據(ju)鏈(lian)路層控(kong)制來(lai)分(fen)有(you)以(yi)太網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，令牌環網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，ATM網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)等；按照物理(li)層來(lai)分(fen)類有(you)無線(xian)(xian)網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，RJ-45網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，同(tong)軸(zhou)電纜網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)，光(guang)線(xian)(xian)網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)等等。它們的(de)(de)(de)數據(ju)鏈(lian)路控(kong)制、尋(xun)址、幀結構等不同(tong)；物理(li)上的(de)(de)(de)連(lian)接方(fang)式(shi)不同(tong)、數據(ju)的(de)(de)(de)編碼(ma)、信號(hao)傳輸的(de)(de)(de)介質、電平等不同(tong)。以(yi)下主要介紹我們最常用到的(de)(de)(de)以(yi)太網(wang)網(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

以太網采用(yong)的CSMA/CD（載波偵聽多路(lu)訪問/沖突(tu)檢測(ce)）的控制(zhi)技術(shu)。他主要(yao)定義了物(wu)理(li)層(ceng)和數據(ju)鏈(lian)路(lu)層(ceng)的工作方式。數據(ju)鏈(lian)路(lu)層(ceng)和物(wu)理(li)層(ceng)各自實現(xian)自己的功(gong)能，相互(hu)之間不關心對方如何(he)操作。二(er)者之間有標準(zhun)的接口(例如MII，GMII等)來傳遞數據(ju)和控制(zhi)。

以太網卡的(de)物(wu)理層(ceng)可以包含很多種(zhong)技術(shu)，常見的(de)有(you)RJ45，光線，無線等，它們的(de)區別在于傳送信(xin)號的(de)物(wu)理介質和媒(mei)質不同。這些都(dou)在IEEE的(de)802協(xie)議族中有(you)詳細的(de)定(ding)義。

二、網卡的主要特點

網卡(Network Interface Card，簡稱NIC)，也(ye)稱網絡適配器，是(shi)(shi)電腦(nao)與局域(yu)網相(xiang)互連(lian)接的設備。無論是(shi)(shi)普(pu)通電腦(nao)還(huan)是(shi)(shi)高端服務器，只要(yao)(yao)(yao)連(lian)接到局域(yu)網，就都(dou)需要(yao)(yao)(yao)安(an)裝(zhuang)(zhuang)一塊網卡。如果有必要(yao)(yao)(yao)，一臺電腦(nao)也(ye)可以同時安(an)裝(zhuang)(zhuang)兩塊或多(duo)塊網卡。

電腦之間在(zai)進行(xing)相互通訊時(shi)，數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)不是(shi)以(yi)流而是(shi)以(yi)幀的(de)方(fang)式進行(xing)傳(chuan)輸的(de)。我(wo)們可以(yi)把幀看做是(shi)一種數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)包，在(zai)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)包中不僅包含(han)有(you)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)信(xin)(xin)(xin)息(xi)，而且還包含(han)有(you)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)發送地(di)(di)、接(jie)收(shou)地(di)(di)信(xin)(xin)(xin)息(xi)和(he)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)校(xiao)驗信(xin)(xin)(xin)息(xi)。一塊網卡包括OSI模(mo)型的(de)兩個層(ceng)(ceng)——物(wu)理層(ceng)(ceng)和(he)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路層(ceng)(ceng)。物(wu)理層(ceng)(ceng)定義了(le)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)傳(chuan)送與(yu)(yu)接(jie)收(shou)所(suo)需要(yao)的(de)電與(yu)(yu)光信(xin)(xin)(xin)號(hao)、線路狀態、時(shi)鐘基(ji)準(zhun)、數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)編碼和(he)電路等，并(bing)向(xiang)(xiang)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路層(ceng)(ceng)設備提(ti)供標(biao)準(zhun)接(jie)口。數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路層(ceng)(ceng)則提(ti)供尋(xun)址機(ji)構(gou)(gou)、數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)幀的(de)構(gou)(gou)建(jian)、數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)差(cha)錯檢查、傳(chuan)送控制(zhi)、向(xiang)(xiang)網絡(luo)層(ceng)(ceng)提(ti)供標(biao)準(zhun)的(de)數(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)接(jie)口等功能。

三、網卡的功能作用

網(wang)卡(ka)(ka)的(de)(de)功(gong)能主要有兩個(ge):一是(shi)將電(dian)腦的(de)(de)數據(ju)(ju)封(feng)裝為幀(zhen)，并通過網(wang)線(對無線網(wang)絡(luo)來(lai)(lai)說就是(shi)電(dian)磁波)將數據(ju)(ju)發送(song)(song)到網(wang)絡(luo)上(shang)去;二是(shi)接收網(wang)絡(luo)上(shang)其(qi)它設(she)備(bei)傳過來(lai)(lai)的(de)(de)幀(zhen)，并將幀(zhen)重新(xin)組(zu)合(he)(he)成數據(ju)(ju)，發送(song)(song)到所(suo)在(zai)的(de)(de)電(dian)腦中(zhong)。網(wang)卡(ka)(ka)能接收所(suo)有在(zai)網(wang)絡(luo)上(shang)傳輸(shu)的(de)(de)信(xin)號，但正(zheng)常(chang)情況下(xia)只接受發送(song)(song)到該電(dian)腦的(de)(de)幀(zhen)和廣播幀(zhen)，將其(qi)余的(de)(de)幀(zhen)丟棄。然后(hou)，傳送(song)(song)到系統(tong)CPU做進一步處(chu)理。當電(dian)腦發送(song)(song)數據(ju)(ju)時，網(wang)卡(ka)(ka)等待(dai)合(he)(he)適(shi)的(de)(de)時間將分組(zu)插(cha)入到數據(ju)(ju)流中(zhong)。接收系統(tong)通知電(dian)腦消息是(shi)否完整地(di)到達(da)，如果出(chu)現問題，將要求(qiu)對方(fang)重新(xin)發送(song)(song)。

常(chang)見的(de)(de)網(wang)(wang)卡(ka)芯片(pian)(pian)都是(shi)把(ba)MAC和PHY集(ji)成在一個芯片(pian)(pian)中(zhong)，但目前很多(duo)主板的(de)(de)南橋(qiao)芯片(pian)(pian)已(yi)包含(han)了以(yi)太網(wang)(wang)MAC控制(zhi)功(gong)能，只是(shi)未(wei)提供(gong)物理層接(jie)口，因此，需(xu)外(wai)接(jie)PHY芯片(pian)(pian)以(yi)提供(gong)以(yi)太網(wang)(wang)的(de)(de)接(jie)入通道。這類PHY網(wang)(wang)絡(luo)芯片(pian)(pian)就是(shi)俗(su)稱的(de)(de)“軟網(wang)(wang)卡(ka)芯片(pian)(pian)”，常(chang)見的(de)(de)PHY功(gong)能的(de)(de)芯片(pian)(pian)有RTL8201BL、VT6103等等。

“軟網卡”一般將網絡控制芯片的(de)運算部分交由處理(li)器或南橋芯片處理(li)，以簡(jian)化線路設計，從而降低(di)成本(ben)，但其多少會(hui)更多占用(yong)系統資源.

一(yi)般來(lai)講(jiang)，每塊網卡(ka)(ka)都具(ju)有(you)1個(ge)以上的(de)LED(Light Emitting Diode發光二(er)極(ji)管)指(zhi)示燈(deng)，用(yong)(yong)來(lai)表(biao)(biao)示網卡(ka)(ka)的(de)不同工(gong)作狀態(tai)，以方便我們查看網卡(ka)(ka)是否(fou)工(gong)作正常(chang)。典型的(de)LED指(zhi)示燈(deng)有(you)Link/Act、Full、Power等(deng)。Link/Act表(biao)(biao)示連接活動狀態(tai)，Full表(biao)(biao)示是否(fou)全(quan)雙(shuang)工(gong)(Full Duplex)，而Power是電源指(zhi)示(主要用(yong)(yong)在USB或PCMCIA網卡(ka)(ka)上)等(deng)。

四、網卡總線接口

網(wang)卡要與電(dian)腦(nao)相(xiang)連(lian)接(jie)(jie)才能正常使(shi)用，電(dian)腦(nao)上各種接(jie)(jie)口層出不窮，這(zhe)也造成了(le)網(wang)卡所(suo)采(cai)用的(de)(de)總線(xian)接(jie)(jie)口類(lei)型(xing)紛呈(cheng)。此外(wai)，提到總線(xian)接(jie)(jie)口，需(xu)要說明的(de)(de)是人們一般將這(zhe)類(lei)接(jie)(jie)口俗稱為“金(jin)手(shou)指”，為什么叫(jiao)金(jin)手(shou)指呢?是因(yin)為這(zhe)類(lei)插卡的(de)(de)線(xian)腳采(cai)用的(de)(de)是鍍鈦金(jin)(或其它金(jin)屬)，保證了(le)反復插拔時的(de)(de)可(ke)靠接(jie)(jie)觸(chu)，既增大了(le)自(zi)身(shen)的(de)(de)抗干(gan)(gan)擾(rao)能力又減少了(le)對其他設(she)備的(de)(de)干(gan)(gan)擾(rao)。

五、網卡的供電

最后就是電源部分了。大多數(shu)網卡現在都使用3.3V或(huo)更(geng)低的電壓。有的是雙(shuang)電壓的。因此需(xu)要電源轉(zhuan)換電路。

而(er)且網卡為了(le)實(shi)現Wake on line功能(neng)，必須保(bao)證全(quan)部的(de)PHY和MAC的(de)極(ji)少一部分始終處(chu)于(yu)有電(dian)(dian)的(de)狀態，這需要把主板上的(de)5V Standby電(dian)(dian)壓(ya)轉換為PHY工(gong)作(zuo)電(dian)(dian)壓(ya)的(de)電(dian)(dian)路。在主機(ji)開機(ji)后，PHY的(de)工(gong)作(zuo)電(dian)(dian)壓(ya)應該(gai)被從5V轉出來的(de)電(dian)(dian)壓(ya)替代以節省5V Standby的(de)消耗。（許多劣質網卡沒有這么做）。

有(you)(you)Wake on line功能(neng)的網卡一般(ban)還有(you)(you)一個WOL的接口(kou)。那(nei)是因為PCI2.1以(yi)前沒有(you)(you)PCI設備喚醒主機的功能(neng)，所以(yi)需(xu)要著一根線通(tong)過主板(ban)上的WOL的接口(kou)連到南橋里面(mian)以(yi)實現WOL的功能(neng)。

新的(de)主(zhu)板合(he)網卡一(yi)般(ban)支持(chi)PCI2.2/2.3，擴展了PME#信號(hao)功能，不需要那個接口而通過(guo)PCI總線就可以實現喚醒功能。

六、結語

一塊以太網卡就(jiu)是這(zhe)些部(bu)分組成。它(ta)們(men)緊(jin)密地配(pei)合并且相互協(xie)調，供給我們(men)一個穩定而告(gao)訴的(de)網絡(luo)接入。網絡(luo)的(de)普及不但極大(da)地增加了(le)工作效率，而且使我們(men)可以自由的(de)馳騁在(zai)Internet的(de)海洋(yang)中！