NIC網(wǎng)卡

時間：2022-02-15 12:12:01 | 來源：信息時代

時間：2022-02-15 12:12:01 來源：信息時代

網(wǎng)卡(NetworkInterfaceCard，簡稱NIC)，也稱網(wǎng)絡(luò)適配器，是電腦與局域網(wǎng)相互連接的設(shè)備。無論是普通電腦還是高端服務器，只要連接到局域網(wǎng)，就都需要安裝一塊網(wǎng)卡。如果有必要，一臺電腦也可以同時安裝兩塊或多塊網(wǎng)卡。

平常所說的網(wǎng)卡就是將PC機和LAN連接的網(wǎng)絡(luò)適配器。網(wǎng)卡（NIC）插在計算機主板插槽中，負責將用戶要傳遞的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備能夠識別的格式，通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸。



工作原理

網(wǎng)卡的主要工作原理是整理計算機上發(fā)往網(wǎng)線上的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)分解為適當大小的數(shù)據(jù)包之后向網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送出去。對于網(wǎng)卡而言，每塊網(wǎng)卡都有一個唯一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點地址，它是網(wǎng)卡生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)時燒入ROM（只讀存Nic儲芯片）中的，我們把它叫做MAC地址（物理地址），且保證絕對不會重復。

我們?nèi)粘Ｊ褂玫木W(wǎng)卡都是以太網(wǎng)網(wǎng)卡。目前網(wǎng)卡按其傳輸速度來分可分為10M網(wǎng)卡、10/100M自適應網(wǎng)卡以及千兆(1000M)網(wǎng)卡。如果只是作為一般用途，如日常辦公等，比較適合使用10M網(wǎng)卡和10/100M自適應網(wǎng)卡兩種。如果應用于服務器等產(chǎn)品領(lǐng)域，就要選擇千兆級的網(wǎng)卡。

電腦之間在進行相互通訊時，數(shù)據(jù)不是以流而是以幀的方式進行傳輸?shù)?。我們可以把幀看做是一種數(shù)據(jù)包，在數(shù)據(jù)包中不僅包含有數(shù)據(jù)信息，而且還包含有數(shù)據(jù)的發(fā)送地、接收地信息和數(shù)據(jù)的校驗信息。一塊網(wǎng)卡包括OSI模型的兩個層——物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。物理層定義了數(shù)據(jù)傳送與接收所需要的電與光信號、線路狀態(tài)、時鐘基準、數(shù)據(jù)編碼和電路等，并向數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備提供標準接口。數(shù)據(jù)鏈路層則提供尋址機構(gòu)、數(shù)據(jù)幀的構(gòu)建、數(shù)據(jù)差錯檢查、傳送控制、向網(wǎng)絡(luò)層提供標準的數(shù)據(jù)接口等功能。

網(wǎng)卡功能

網(wǎng)卡的功能主要有兩個:一是將電腦的數(shù)據(jù)封裝為幀，并通過網(wǎng)線(對無線網(wǎng)絡(luò)來說就是電磁波)將數(shù)據(jù)發(fā)送到WY546Fintel82546PCI光纖網(wǎng)卡

網(wǎng)絡(luò)上去;二是接收網(wǎng)絡(luò)上其它設(shè)備傳過來的幀，并將幀重新組合成數(shù)據(jù)，發(fā)送到所在的電腦中。網(wǎng)卡能接收所有在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)男盘枺Ｇ闆r下只接受發(fā)送到該電腦的幀和廣播幀，將其余的幀丟棄。然后，傳送到系統(tǒng)CPU做進一步處理。當電腦發(fā)送數(shù)據(jù)時，網(wǎng)卡等待合適的時間將分組插入到數(shù)據(jù)流中。接收系統(tǒng)通知電腦消息是否完整地到達，如果出現(xiàn)問題，將要求對方重新發(fā)送。

網(wǎng)卡技術(shù)

網(wǎng)卡必須具備兩大技術(shù)：網(wǎng)卡驅(qū)動程序和I/O技術(shù)。驅(qū)動程序使網(wǎng)卡和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)兼容，實現(xiàn)PC機與網(wǎng)絡(luò)的通信。I/O技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)總線實現(xiàn)PC和網(wǎng)卡之間的通信。網(wǎng)卡是計算機網(wǎng)絡(luò)中最基本的元素。在計算機局域網(wǎng)絡(luò)中，如果有一臺計算機沒有網(wǎng)卡，那么這臺計算機將不能和其他計算機通信，也就是說，這臺計算機和網(wǎng)絡(luò)是孤立的。

網(wǎng)卡分類

網(wǎng)卡的不同分類：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不同，網(wǎng)卡的分類也有所不同，如大家所熟知的ATM網(wǎng)卡、令牌環(huán)網(wǎng)卡和WY546-SFP光纖網(wǎng)卡

以太網(wǎng)網(wǎng)卡等。據(jù)統(tǒng)計，目前約有80%的局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)技術(shù)。根據(jù)工作對象的不同務器的工作特點而專門設(shè)計的，價格較貴，但性能很好。就兼容網(wǎng)卡而言，目前，網(wǎng)卡一般分為普通工作站網(wǎng)卡和服務器專用網(wǎng)卡。服務器專用網(wǎng)卡是為了適應網(wǎng)絡(luò)服種類較多，性能也有差異，可按以下的標準進行分類：按網(wǎng)卡所支持帶寬的不同可分為10M網(wǎng)卡、100M網(wǎng)卡、10/100M自適應網(wǎng)卡、1000M網(wǎng)卡幾種；根據(jù)網(wǎng)卡總線類型的不同，主要分為ISA網(wǎng)卡、EISA網(wǎng)卡和PCI網(wǎng)卡三大類，其中ISA網(wǎng)卡和PCI網(wǎng)卡較常使用。ISA總線網(wǎng)卡的帶寬一般為10M，PCI總線網(wǎng)卡的帶寬從10M到1000M都有。同樣是10M網(wǎng)卡，因為ISA總線為16位，而PCI總線為32位，所以PCI網(wǎng)卡要比ISA網(wǎng)卡快。



按總線接口類型分類

（1）ISA總線網(wǎng)卡這是早期的一種的接口類型網(wǎng)卡。當然這種總線接口不僅用于網(wǎng)卡，像現(xiàn)在的PCI接口一樣，當時也普遍應用于包括網(wǎng)卡、顯卡、聲卡等在內(nèi)所有內(nèi)置板卡。ISA總線接口由于I/O速度較慢，隨著上世紀90年代初PCI總線技術(shù)的出現(xiàn)，很快被淘汰了。目前在市面上基本上看不到有ISA總線類型的網(wǎng)卡。不過近期出現(xiàn)一種復古現(xiàn)象，就是在一些品牌的最新的i865系列芯片組主板中居然又提供了幾條ISA插槽，真是令人費解！

（2）PCI總線網(wǎng)卡

這種總線類型的網(wǎng)卡在當前的臺式機上相當普遍，也是目前最主流的一種網(wǎng)卡接口類型。因為它的I/O速度遠比WY576FPCI-EX1光纖網(wǎng)卡

ISA總線型的網(wǎng)卡快（ISA最高僅為33MB/s，而目前的PCI2.2標準32位的PCI接口數(shù)據(jù)傳輸速度最高可達133MB/s），所以在這種總線技術(shù)出現(xiàn)后很快就替代了原來老式的ISA總線。它通過網(wǎng)卡所帶的兩個指示燈顏色初步判斷網(wǎng)卡的工作狀態(tài)。目前能在市面上買到的網(wǎng)卡基本上是這種總線類型的網(wǎng)卡，一般的PC機和服務器中也提供了好幾個PCI總線插槽，基本上可以滿足常見PCI適配器（包括顯示卡、聲卡等，不同的產(chǎn)品利用金手指的數(shù)量是不同的）安裝。目前主流的PCI規(guī)范有PCI2.0、PCI2.1和PCI2.2三種，PC機上用的32位PCI網(wǎng)卡，三種接口規(guī)范的網(wǎng)卡外觀基本上差不多（主板上的PCI插槽也一樣）。服務器上用的64位PCI網(wǎng)卡外觀就與32位的有較大差別，主要體現(xiàn)在金手指的長度較長。

（3）PCI-X總線網(wǎng)卡

這是目前最新的一種在服務器開始使用的網(wǎng)卡類型，它與原來的PCI相比在I/O速度方面提高了一倍，比PCI接BCM5715PCI-EX1光纖網(wǎng)卡

口具有更快的數(shù)據(jù)傳輸速度（2.0版本最高可達到266MB/s的傳輸速率）。目前這種總線類型的網(wǎng)卡在市面上還很少見，主要是由服務器生產(chǎn)廠商隨機獨家提供，如在IBM的X系列服務器中就可以見到它的蹤影。PCI-X總線接口的網(wǎng)卡一般32位總線寬度，也有的是用64位數(shù)據(jù)寬度的。但目前因受到Intel新總線標準PCI-Express的排擠，是否能最終流行還是未知之數(shù)，因為由Intel提出，由PCI-SIG（PCI特殊興趣組織）頒布的PCI-Express無論在速度上，還是結(jié)構(gòu)上都比PCI-X總線要強許多。目前Intel的i875P芯片組已提供對PCI-Express總線的支持，有專家分析預計將在明年底逐步普及這一新的總線接口。它將取代PCI和現(xiàn)行的AGP接口，最終實現(xiàn)內(nèi)部總線接口的統(tǒng)一。

（4）PCMCIA總線網(wǎng)卡

這種總類型的網(wǎng)卡是筆記本電腦專用的，它受筆記本電腦的空間限制，體積遠不可能像PCI接口網(wǎng)卡那么大。隨WY576-F2光纖網(wǎng)卡

著筆記本電腦的日益普及，這種總線類型的網(wǎng)卡目前在市面上較為常見，很容易找到，而且現(xiàn)在生產(chǎn)這種總線型的網(wǎng)卡的廠商也較原來多了許多。PCMCIA總線分為兩類，一類為16位的PCMCIA，另一類為32位的CardBus。CardBus是一種用于筆記本計算機的新的高性能PC卡總線接口標準，就像廣泛地應用在臺式計算機中的PCI總線一樣。該總線標準與原來的PC卡標準相比，具有以下的優(yōu)勢：第一，32位數(shù)據(jù)傳輸和33MHz操作。CardBus快速以太網(wǎng)PC卡的最大吞吐量接近90Mbps，而16位快速以太網(wǎng)PC卡僅能達到20-30Mbps。第二，總線自主。使PC卡可以獨立于主CPU，與計算機內(nèi)存間直接交換數(shù)據(jù)，這樣CPU就可以處理其它的任務。第三，3.3V供電，低功耗。提高了電池的壽命，降低了計算機內(nèi)部的熱擴散，增強了系統(tǒng)的可*性。第四，后向兼容16位的PC卡。老式以太網(wǎng)和Modem設(shè)備的PC卡仍然可以插在CardBus插槽上使用。

（5）USB接口網(wǎng)卡

作為一種新型的總線技術(shù)，USB（UniversalSerialBus，通用串行總線）已經(jīng)被廣泛應用于鼠標、鍵盤、打USB100FX

印機、掃描儀、Modem、音箱等各種設(shè)備。由于其傳輸速率遠遠大于傳統(tǒng)的并行口和串行口，設(shè)備安裝簡單并且支持熱插拔。USB設(shè)備一旦接入，就能夠立即被計算機所承認，并裝入任何所需要的驅(qū)動程序，而且不必重新啟動系統(tǒng)就可立即投入使用。當不再需要某臺設(shè)備時，可以隨時將其拔除，并可再在該端口上插入另一臺新的設(shè)備，然后，這臺新的設(shè)備也同樣能夠立即得到確認并馬上開始工作，所以越來越受到廠商和用戶的喜愛。USB這種通用接口技術(shù)不僅在一些外置設(shè)備中得到廣泛的應用，如Modem、打印機、數(shù)碼相機等，在網(wǎng)卡中也不例外。

（6）PCI-E總線網(wǎng)卡

PCIExpress的接口根據(jù)總線位寬不同而有所差異，包括X1、X4、X8以及X16（X2模式將BCM5709光纖網(wǎng)卡

用于內(nèi)部接口而非插槽模式）。較短的PCIExpress卡可以插入較長的PCIExpress插槽中使用。PCIExpress接口能夠支持熱拔插，這也是個不小的飛躍。PCIExpress卡支持的三種電壓分別為3.3V、3.3Vaux以及12V。用于取代AGP接口的PCIExpress接口位寬為X16，將能夠提供5GB/s的帶寬，即便有編碼上的損耗但仍能夠提供4GB/s左右的實際帶寬，遠遠超過AGP8X的2.1GB/s的帶寬。

接口類型

網(wǎng)卡的接口類型：根據(jù)傳輸介質(zhì)的不同，網(wǎng)卡出現(xiàn)了AUI接口（粗纜接口）、BNC接口（細纜接口）和RJ-45接口（雙絞線接口）三種接口類型。所以在選用網(wǎng)卡時，應注意網(wǎng)卡所支持的接口類型，否則可能不適用于你的網(wǎng)絡(luò)。市面上常見的10M網(wǎng)卡主要有單口網(wǎng)卡（RJ-45接口或BNC接口）和雙口網(wǎng)卡（RJ-45和BNC兩種接口），帶有AUI粗纜接口的網(wǎng)卡較少。而100M和1000M網(wǎng)卡一般為單口卡（RJ-45接口）。除網(wǎng)卡的接口外，我們在選用網(wǎng)卡時還常常要注意網(wǎng)卡是否支持無盤啟動。必要時還要考慮網(wǎng)卡是否支持光纖連接。

主要器件

網(wǎng)卡上主要器件是以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路控制器EDLC（EthernetDataLinkController）。這個器件中有兩套獨立WYI350-SFPintelI350芯片的系統(tǒng)，分別用于發(fā)送和接收。網(wǎng)卡上還有物理層的部分設(shè)備，例如Manchester編碼器和譯碼器，存儲網(wǎng)卡地址的ROM，與傳輸介質(zhì)連接的收發(fā)器，以及與主機總線的接口電路。隨著VLSI集成度的提高，網(wǎng)卡技術(shù)發(fā)展很快，卡上的器件數(shù)量越來越少，功能也越來越強了。