一、什么是網卡？

網(wang)卡現在已經上(shang)成(cheng)為(wei)了目前電腦里的(de)(de)標(biao)準配(pei)置之一。我們最常用(yong)的(de)(de)網(wang)絡設備當屬網(wang)卡了。網(wang)卡本(ben)身是LAN（局(ju)域網(wang)）的(de)(de)設備，通(tong)過(guo)網(wang)關、路由器等設備就可以把這個(ge)局(ju)域網(wang)掛(gua)接(jie)到Internet上(shang)。而(er)Internet本(ben)身就是無數個(ge)這樣的(de)(de)局(ju)域網(wang)組(zu)成(cheng)的(de)(de)。

網(wang)卡(ka)(ka)有許多種，按(an)照數(shu)據(ju)鏈路(lu)層控制(zhi)來分(fen)有以太(tai)(tai)網(wang)卡(ka)(ka)，令牌環網(wang)卡(ka)(ka)，ATM網(wang)卡(ka)(ka)等；按(an)照物理(li)層來分(fen)類有無線網(wang)卡(ka)(ka)，RJ-45網(wang)卡(ka)(ka)，同(tong)軸電纜網(wang)卡(ka)(ka)，光線網(wang)卡(ka)(ka)等等。它們的(de)(de)數(shu)據(ju)鏈路(lu)控制(zhi)、尋址(zhi)、幀結構等不(bu)(bu)同(tong)；物理(li)上的(de)(de)連接(jie)方式(shi)不(bu)(bu)同(tong)、數(shu)據(ju)的(de)(de)編碼(ma)、信號傳(chuan)輸的(de)(de)介質、電平等不(bu)(bu)同(tong)。以下主要介紹我們最常(chang)用到的(de)(de)以太(tai)(tai)網(wang)網(wang)卡(ka)(ka)。

該圖片由注冊用戶"勇者無畏"提供，版權聲明反饋

以太(tai)網(wang)采(cai)用(yong)的CSMA/CD（載(zai)波(bo)偵聽多路訪問/沖突檢測）的控(kong)制(zhi)技術(shu)。他主要定義了(le)物理層和數據(ju)鏈路層的工(gong)作方式。數據(ju)鏈路層和物理層各自(zi)實現自(zi)己的功能，相互之(zhi)(zhi)間不關心對方如何操(cao)作。二者之(zhi)(zhi)間有標準(zhun)的接(jie)口(例如MII，GMII等)來傳遞數據(ju)和控(kong)制(zhi)。

以太網卡的(de)物理層(ceng)可(ke)以包含很多種技術，常(chang)見的(de)有RJ45，光(guang)線，無線等(deng)，它(ta)們的(de)區別(bie)在(zai)(zai)于傳送(song)信號的(de)物理介質(zhi)和(he)媒質(zhi)不同。這(zhe)些(xie)都在(zai)(zai)IEEE的(de)802協議族中有詳(xiang)細(xi)的(de)定義。

二、網卡的主要特點

網卡(Network Interface Card，簡稱(cheng)(cheng)NIC)，也稱(cheng)(cheng)網絡適(shi)配器(qi)，是(shi)電(dian)腦(nao)與(yu)局域網相互連接的設(she)備。無(wu)論是(shi)普通電(dian)腦(nao)還(huan)是(shi)高端服務(wu)器(qi)，只要連接到局域網，就都需要安裝一塊網卡。如果有必要，一臺電(dian)腦(nao)也可以同時安裝兩塊或多塊網卡。

電腦之(zhi)間在進(jin)行相互通訊時，數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)不是以流(liu)而(er)是以幀(zhen)的(de)方式進(jin)行傳(chuan)輸的(de)。我(wo)們可以把幀(zhen)看做是一種數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)包(bao)，在數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)包(bao)中(zhong)不僅包(bao)含有(you)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)信息(xi)(xi)，而(er)且還包(bao)含有(you)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)發送(song)(song)地、接(jie)(jie)收地信息(xi)(xi)和數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)校驗信息(xi)(xi)。一塊網(wang)卡包(bao)括OSI模型的(de)兩個(ge)層(ceng)(ceng)(ceng)——物理(li)層(ceng)(ceng)(ceng)和數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)鏈(lian)路(lu)層(ceng)(ceng)(ceng)。物理(li)層(ceng)(ceng)(ceng)定義了數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)傳(chuan)送(song)(song)與接(jie)(jie)收所(suo)需要的(de)電(dian)與光信號、線路(lu)狀態、時鐘基準、數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)編碼(ma)和電(dian)路(lu)等，并向數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)鏈(lian)路(lu)層(ceng)(ceng)(ceng)設備提(ti)供(gong)標準接(jie)(jie)口(kou)。數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)鏈(lian)路(lu)層(ceng)(ceng)(ceng)則(ze)提(ti)供(gong)尋(xun)址(zhi)機構、數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)幀(zhen)的(de)構建、數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)差錯檢查、傳(chuan)送(song)(song)控制、向網(wang)絡層(ceng)(ceng)(ceng)提(ti)供(gong)標準的(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)接(jie)(jie)口(kou)等功能(neng)。

三、網卡的功能作用

網卡(ka)的功能主要有(you)兩個:一是將電(dian)(dian)(dian)腦(nao)的數(shu)(shu)據封裝為幀(zhen)(zhen)(zhen)，并(bing)通(tong)過(guo)網線(對無(wu)線網絡(luo)來(lai)說就是電(dian)(dian)(dian)磁波)將數(shu)(shu)據發送到(dao)(dao)網絡(luo)上去;二是接(jie)收(shou)(shou)網絡(luo)上其它設備傳(chuan)過(guo)來(lai)的幀(zhen)(zhen)(zhen)，并(bing)將幀(zhen)(zhen)(zhen)重新組合成數(shu)(shu)據，發送到(dao)(dao)所在的電(dian)(dian)(dian)腦(nao)中。網卡(ka)能接(jie)收(shou)(shou)所有(you)在網絡(luo)上傳(chuan)輸的信(xin)號，但正常情況下只接(jie)受發送到(dao)(dao)該電(dian)(dian)(dian)腦(nao)的幀(zhen)(zhen)(zhen)和廣播幀(zhen)(zhen)(zhen)，將其余的幀(zhen)(zhen)(zhen)丟棄。然后，傳(chuan)送到(dao)(dao)系統(tong)CPU做進一步(bu)處理。當電(dian)(dian)(dian)腦(nao)發送數(shu)(shu)據時，網卡(ka)等(deng)待合適的時間(jian)將分(fen)組插(cha)入到(dao)(dao)數(shu)(shu)據流中。接(jie)收(shou)(shou)系統(tong)通(tong)知電(dian)(dian)(dian)腦(nao)消息是否完整(zheng)地到(dao)(dao)達，如果出現問題，將要求對方重新發送。

常見的網(wang)(wang)卡(ka)芯(xin)片(pian)都是把(ba)MAC和PHY集成在(zai)一個芯(xin)片(pian)中，但目(mu)前(qian)很多主板(ban)的南橋芯(xin)片(pian)已包含了以(yi)太網(wang)(wang)MAC控(kong)制(zhi)功(gong)能，只是未提供物理層接(jie)口，因此，需外接(jie)PHY芯(xin)片(pian)以(yi)提供以(yi)太網(wang)(wang)的接(jie)入(ru)通道。這類PHY網(wang)(wang)絡芯(xin)片(pian)就是俗(su)稱的“軟網(wang)(wang)卡(ka)芯(xin)片(pian)”，常見的PHY功(gong)能的芯(xin)片(pian)有RTL8201BL、VT6103等等。

“軟網卡”一般將網絡(luo)控制芯片(pian)的(de)運算(suan)部分交由處(chu)(chu)理器或南(nan)橋芯片(pian)處(chu)(chu)理，以簡(jian)化線路設(she)計，從而降低成本(ben)，但其(qi)多少會更多占用系(xi)統資源.

一般來(lai)講，每塊(kuai)網卡(ka)都具有1個以(yi)上的(de)LED(Light Emitting Diode發光二極管)指示(shi)(shi)燈，用來(lai)表示(shi)(shi)網卡(ka)的(de)不同(tong)工作狀態，以(yi)方便我(wo)們查(cha)看網卡(ka)是(shi)否工作正(zheng)常。典型的(de)LED指示(shi)(shi)燈有Link/Act、Full、Power等。Link/Act表示(shi)(shi)連接(jie)活動狀態，Full表示(shi)(shi)是(shi)否全雙(shuang)工(Full Duplex)，而Power是(shi)電源指示(shi)(shi)(主要用在USB或(huo)PCMCIA網卡(ka)上)等。

四、網卡總線接口

網(wang)卡(ka)(ka)(ka)要與電腦相(xiang)連接(jie)(jie)才能(neng)正常使(shi)用，電腦上(shang)各種接(jie)(jie)口層出不窮，這也造成了(le)網(wang)卡(ka)(ka)(ka)所(suo)采(cai)用的(de)(de)總線(xian)接(jie)(jie)口類(lei)型紛呈。此外，提到總線(xian)接(jie)(jie)口，需要說(shuo)明的(de)(de)是人們一般將這類(lei)接(jie)(jie)口俗稱為“金(jin)(jin)手(shou)指”，為什么(me)叫金(jin)(jin)手(shou)指呢?是因(yin)為這類(lei)插卡(ka)(ka)(ka)的(de)(de)線(xian)腳(jiao)采(cai)用的(de)(de)是鍍鈦金(jin)(jin)(或其它金(jin)(jin)屬(shu))，保證了(le)反復插拔(ba)時(shi)的(de)(de)可靠接(jie)(jie)觸，既增大(da)了(le)自身的(de)(de)抗干擾能(neng)力又減少了(le)對其他設備的(de)(de)干擾。

五、網卡的供電

最后就是電(dian)(dian)源部(bu)分了(le)。大多(duo)數網(wang)卡現在(zai)都使用3.3V或更低的電(dian)(dian)壓。有的是雙電(dian)(dian)壓的。因此(ci)需(xu)要電(dian)(dian)源轉換電(dian)(dian)路。

而且網(wang)卡為(wei)了實現(xian)Wake on line功能，必須保證全部(bu)的(de)PHY和MAC的(de)極少(shao)一部(bu)分(fen)始終(zhong)處于有電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)狀態，這需(xu)要把主(zhu)板上的(de)5V Standby電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)轉換為(wei)PHY工作電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)路。在主(zhu)機開機后，PHY的(de)工作電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)應該被從5V轉出來的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)替代以節省5V Standby的(de)消耗。（許(xu)多劣質網(wang)卡沒(mei)有這么做）。

有(you)Wake on line功(gong)能(neng)的(de)網卡一(yi)般還有(you)一(yi)個WOL的(de)接口。那(nei)是因為PCI2.1以前沒有(you)PCI設備(bei)喚(huan)醒主機的(de)功(gong)能(neng)，所以需要著(zhu)一(yi)根線通(tong)過主板上的(de)WOL的(de)接口連到(dao)南橋(qiao)里面以實現WOL的(de)功(gong)能(neng)。

新(xin)的主板合網卡(ka)一(yi)般支持PCI2.2/2.3，擴(kuo)展了PME#信(xin)號功能，不(bu)需要那個接口而通(tong)過PCI總線(xian)就可以實現(xian)喚醒(xing)功能。

六、結語

一塊以太網卡就是這些(xie)部分組(zu)成(cheng)。它(ta)們(men)(men)緊密(mi)地配合并且相互協調，供給我們(men)(men)一個穩定而告訴的網(wang)絡(luo)接入。網(wang)絡(luo)的普(pu)及不(bu)但極大(da)地增加了工作效率，而且使我們(men)(men)可以自由的馳騁在(zai)Internet的海洋(yang)中！