一、什么是網卡？

網(wang)(wang)卡現在已經上(shang)(shang)成為了(le)目前(qian)電腦里的(de)標準(zhun)配置之一。我(wo)們最(zui)常用的(de)網(wang)(wang)絡設備當屬網(wang)(wang)卡了(le)。網(wang)(wang)卡本身(shen)是LAN（局(ju)域網(wang)(wang)）的(de)設備，通過網(wang)(wang)關、路由(you)器等(deng)設備就可以(yi)把這(zhe)個局(ju)域網(wang)(wang)掛接到(dao)Internet上(shang)(shang)。而Internet本身(shen)就是無數個這(zhe)樣的(de)局(ju)域網(wang)(wang)組成的(de)。

網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)有(you)許多種，按照數據(ju)鏈(lian)路層(ceng)控制來分(fen)有(you)以太網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)，令牌環網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)，ATM網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)等；按照物理層(ceng)來分(fen)類有(you)無線網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)，RJ-45網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)，同(tong)(tong)軸(zhou)電(dian)纜網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)，光線網(wang)卡(ka)(ka)(ka)(ka)(ka)等等。它(ta)們的數據(ju)鏈(lian)路控制、尋(xun)址、幀結(jie)構等不同(tong)(tong)；物理上的連接方(fang)式不同(tong)(tong)、數據(ju)的編碼、信號(hao)傳輸的介(jie)質、電(dian)平等不同(tong)(tong)。以下主要(yao)介(jie)紹我們最常用到的以太網(wang)網(wang)卡(ka)(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(tai)網采用的CSMA/CD（載波偵聽多路訪問/沖突檢測(ce)）的控(kong)制(zhi)技(ji)術。他主要定(ding)義(yi)了物理層和(he)數(shu)據(ju)鏈路層的工作方式。數(shu)據(ju)鏈路層和(he)物理層各(ge)自實現自己的功能，相互(hu)之間不關心(xin)對(dui)方如(ru)何操作。二(er)者之間有標準的接口(例如(ru)MII，GMII等)來傳遞數(shu)據(ju)和(he)控(kong)制(zhi)。

以太網卡的(de)(de)(de)物理層(ceng)可以包含很(hen)多種技術，常見(jian)的(de)(de)(de)有RJ45，光(guang)線，無線等，它們的(de)(de)(de)區(qu)別在于傳送(song)信(xin)號的(de)(de)(de)物理介質和媒質不(bu)同。這(zhe)些(xie)都在IEEE的(de)(de)(de)802協議族中有詳細的(de)(de)(de)定義。

二、網卡的主要特點

網(wang)卡(ka)(ka)(Network Interface Card，簡稱NIC)，也(ye)稱網(wang)絡(luo)適配器(qi)，是(shi)(shi)電(dian)腦與局域(yu)網(wang)相互連接的設備(bei)。無論是(shi)(shi)普通電(dian)腦還是(shi)(shi)高(gao)端服務器(qi)，只要連接到(dao)局域(yu)網(wang)，就都需要安裝(zhuang)一塊網(wang)卡(ka)(ka)。如(ru)果(guo)有必要，一臺(tai)電(dian)腦也(ye)可以同時安裝(zhuang)兩塊或多(duo)塊網(wang)卡(ka)(ka)。

電腦之間在進行相(xiang)互通訊時(shi)(shi)，數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)不(bu)是以(yi)流(liu)而是以(yi)幀(zhen)的(de)方式進行傳(chuan)輸的(de)。我們可以(yi)把(ba)幀(zhen)看做(zuo)是一(yi)種數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)，在數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)中不(bu)僅包(bao)(bao)含有數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)信(xin)息，而且(qie)還包(bao)(bao)含有數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)發(fa)送地、接(jie)(jie)收(shou)地信(xin)息和數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)校驗信(xin)息。一(yi)塊網(wang)(wang)卡(ka)包(bao)(bao)括OSI模型的(de)兩(liang)個層(ceng)(ceng)——物(wu)(wu)理層(ceng)(ceng)和數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路(lu)(lu)層(ceng)(ceng)。物(wu)(wu)理層(ceng)(ceng)定義(yi)了數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)傳(chuan)送與接(jie)(jie)收(shou)所需(xu)要的(de)電與光信(xin)號(hao)、線路(lu)(lu)狀(zhuang)態、時(shi)(shi)鐘基準、數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)編碼和電路(lu)(lu)等(deng)，并(bing)向(xiang)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路(lu)(lu)層(ceng)(ceng)設備提供(gong)標準接(jie)(jie)口(kou)。數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路(lu)(lu)層(ceng)(ceng)則提供(gong)尋址機構、數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)幀(zhen)的(de)構建、數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)差錯檢查(cha)、傳(chuan)送控制、向(xiang)網(wang)(wang)絡層(ceng)(ceng)提供(gong)標準的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)口(kou)等(deng)功(gong)能。

三、網卡的功能作用

網(wang)卡的(de)功能(neng)主(zhu)要有(you)兩個:一是(shi)將(jiang)電(dian)(dian)腦(nao)的(de)數(shu)據(ju)封裝為幀(zhen)，并通(tong)過網(wang)線(對無線網(wang)絡來(lai)說(shuo)就(jiu)是(shi)電(dian)(dian)磁波)將(jiang)數(shu)據(ju)發(fa)送(song)(song)到網(wang)絡上去;二(er)是(shi)接(jie)收網(wang)絡上其(qi)它設備傳過來(lai)的(de)幀(zhen)，并將(jiang)幀(zhen)重新(xin)組(zu)(zu)合(he)成(cheng)數(shu)據(ju)，發(fa)送(song)(song)到所在的(de)電(dian)(dian)腦(nao)中。網(wang)卡能(neng)接(jie)收所有(you)在網(wang)絡上傳輸的(de)信號，但正常情況下只接(jie)受發(fa)送(song)(song)到該電(dian)(dian)腦(nao)的(de)幀(zhen)和(he)廣播幀(zhen)，將(jiang)其(qi)余(yu)的(de)幀(zhen)丟(diu)棄。然后，傳送(song)(song)到系(xi)統CPU做進一步(bu)處理。當電(dian)(dian)腦(nao)發(fa)送(song)(song)數(shu)據(ju)時(shi)，網(wang)卡等待(dai)合(he)適(shi)的(de)時(shi)間將(jiang)分組(zu)(zu)插入到數(shu)據(ju)流中。接(jie)收系(xi)統通(tong)知電(dian)(dian)腦(nao)消息是(shi)否完整地到達，如(ru)果(guo)出現問(wen)題(ti)，將(jiang)要求對方(fang)重新(xin)發(fa)送(song)(song)。

常見的(de)(de)網卡芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)都是(shi)把MAC和PHY集(ji)成在一個芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)中，但(dan)目前很多主板的(de)(de)南橋芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)已(yi)包含了以(yi)太(tai)網MAC控制功(gong)(gong)能，只是(shi)未提(ti)(ti)供(gong)物理層接(jie)口，因此，需外接(jie)PHY芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)以(yi)提(ti)(ti)供(gong)以(yi)太(tai)網的(de)(de)接(jie)入通(tong)道。這類PHY網絡(luo)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)就(jiu)是(shi)俗稱的(de)(de)“軟(ruan)網卡芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)”，常見的(de)(de)PHY功(gong)(gong)能的(de)(de)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)(pian)有RTL8201BL、VT6103等等。

“軟網卡”一(yi)般將網絡(luo)控(kong)制芯片(pian)的(de)運算部分交由(you)處(chu)理器或南(nan)橋芯片(pian)處(chu)理，以(yi)簡化線路設計，從而降低成本，但其(qi)多少會更多占用系統資源.

一般來(lai)講，每塊網(wang)(wang)卡(ka)都具(ju)有1個(ge)以(yi)上的(de)LED(Light Emitting Diode發光二極管)指(zhi)示(shi)燈(deng)，用來(lai)表示(shi)網(wang)(wang)卡(ka)的(de)不同(tong)工作(zuo)狀態(tai)，以(yi)方便我們查看網(wang)(wang)卡(ka)是否工作(zuo)正常。典(dian)型的(de)LED指(zhi)示(shi)燈(deng)有Link/Act、Full、Power等(deng)(deng)。Link/Act表示(shi)連(lian)接活動狀態(tai)，Full表示(shi)是否全雙工(Full Duplex)，而Power是電源指(zhi)示(shi)(主要用在USB或PCMCIA網(wang)(wang)卡(ka)上)等(deng)(deng)。

四、網卡總線接口

網卡要與電(dian)腦相連接(jie)(jie)才能正(zheng)常(chang)使用，電(dian)腦上(shang)各種接(jie)(jie)口(kou)層出(chu)不窮，這(zhe)(zhe)也造(zao)成了(le)網卡所采用的(de)總線接(jie)(jie)口(kou)類(lei)型紛呈。此外，提到總線接(jie)(jie)口(kou)，需要說(shuo)明的(de)是(shi)(shi)人們(men)一般將這(zhe)(zhe)類(lei)接(jie)(jie)口(kou)俗(su)稱為(wei)“金(jin)手(shou)(shou)指”，為(wei)什(shen)么叫(jiao)金(jin)手(shou)(shou)指呢?是(shi)(shi)因為(wei)這(zhe)(zhe)類(lei)插(cha)卡的(de)線腳采用的(de)是(shi)(shi)鍍(du)鈦金(jin)(或其它(ta)金(jin)屬)，保證了(le)反復(fu)插(cha)拔時的(de)可(ke)靠接(jie)(jie)觸(chu)，既增大了(le)自身的(de)抗干(gan)擾(rao)能力又(you)減少了(le)對(dui)其他設備的(de)干(gan)擾(rao)。

五、網卡的供電

最后就是電源(yuan)部分了。大(da)多數網卡現在都使用3.3V或更低(di)的電壓。有的是雙電壓的。因此需(xu)要電源(yuan)轉換電路。

而且(qie)網(wang)卡(ka)為了(le)實(shi)現Wake on line功能，必須保證(zheng)全(quan)部的(de)(de)PHY和MAC的(de)(de)極少一部分始終處于有電(dian)的(de)(de)狀(zhuang)態，這(zhe)需要把主板上的(de)(de)5V Standby電(dian)壓(ya)(ya)(ya)轉(zhuan)換為PHY工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)的(de)(de)電(dian)路。在(zai)主機開機后，PHY的(de)(de)工(gong)作(zuo)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)應(ying)該被從5V轉(zhuan)出來的(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)替(ti)代以(yi)節省5V Standby的(de)(de)消耗。（許(xu)多(duo)劣質網(wang)卡(ka)沒有這(zhe)么(me)做(zuo)）。

有(you)Wake on line功(gong)(gong)能(neng)的(de)網卡一般還有(you)一個WOL的(de)接口。那(nei)是因為PCI2.1以(yi)(yi)前沒(mei)有(you)PCI設備喚醒主(zhu)機的(de)功(gong)(gong)能(neng)，所以(yi)(yi)需(xu)要著一根(gen)線通(tong)過主(zhu)板(ban)上的(de)WOL的(de)接口連到(dao)南橋里(li)面(mian)以(yi)(yi)實現WOL的(de)功(gong)(gong)能(neng)。

新的主板(ban)合網卡一般支持PCI2.2/2.3，擴展了PME#信號(hao)功(gong)能，不需要那個接(jie)口而通過PCI總(zong)線就可以(yi)實現喚醒功(gong)能。

六、結語

一塊以太網卡就(jiu)是這些(xie)部分組成(cheng)。它們(men)緊密地配合并(bing)且(qie)相互協調，供(gong)給我(wo)們(men)一個穩定(ding)而(er)告訴的網絡接入。網絡的普及不(bu)但極(ji)大地增(zeng)加了工作(zuo)效率，而(er)且(qie)使我(wo)們(men)可以(yi)自由的馳騁在Internet的海洋中！