一、什么是網卡？

網卡現在已經(jing)上成為了目(mu)前電(dian)腦里的標(biao)準配置之一。我們最常用的網絡設(she)備(bei)當屬網卡了。網卡本身(shen)是LAN（局域網）的設(she)備(bei)，通過網關、路由器等設(she)備(bei)就可以把這(zhe)個局域網掛接到Internet上。而Internet本身(shen)就是無(wu)數個這(zhe)樣的局域網組成的。

網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)有(you)許多種(zhong)，按(an)照數據鏈(lian)路層(ceng)控制來(lai)(lai)分(fen)有(you)以(yi)(yi)太(tai)網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，令牌環(huan)網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，ATM網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)等(deng)(deng)；按(an)照物理層(ceng)來(lai)(lai)分(fen)類有(you)無線(xian)網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，RJ-45網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，同軸電(dian)纜網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，光線(xian)網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。它們的(de)數據鏈(lian)路控制、尋(xun)址、幀結構等(deng)(deng)不同；物理上的(de)連接方式不同、數據的(de)編碼、信號(hao)傳輸的(de)介質(zhi)、電(dian)平等(deng)(deng)不同。以(yi)(yi)下主要(yao)介紹我們最常用到(dao)的(de)以(yi)(yi)太(tai)網(wang)(wang)網(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)。

該圖片由注冊用戶"勇者無畏"提供，版權聲明反饋

以太網采用的(de)(de)(de)CSMA/CD（載波偵聽多路(lu)訪(fang)問(wen)/沖(chong)突檢測(ce)）的(de)(de)(de)控制技術。他(ta)主要定義了物理(li)層和(he)數(shu)據鏈路(lu)層的(de)(de)(de)工作方式。數(shu)據鏈路(lu)層和(he)物理(li)層各自(zi)實現自(zi)己的(de)(de)(de)功能，相互之(zhi)間不關(guan)心對方如(ru)(ru)何(he)操(cao)作。二者(zhe)之(zhi)間有標準(zhun)的(de)(de)(de)接口(kou)(例如(ru)(ru)MII，GMII等)來(lai)傳遞數(shu)據和(he)控制。

以(yi)太網卡的(de)(de)物理(li)層可以(yi)包含很多(duo)種技(ji)術，常見的(de)(de)有(you)RJ45，光線，無(wu)線等，它(ta)們的(de)(de)區別在于傳送信號(hao)的(de)(de)物理(li)介質和媒質不(bu)同。這(zhe)些(xie)都在IEEE的(de)(de)802協議(yi)族(zu)中有(you)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(dian)腦與局(ju)域網(wang)(wang)相互(hu)連(lian)(lian)接的(de)設(she)備(bei)。無論是普(pu)通電(dian)腦還是高端服務(wu)器，只(zhi)要(yao)(yao)連(lian)(lian)接到局(ju)域網(wang)(wang)，就(jiu)都需要(yao)(yao)安裝一塊(kuai)網(wang)(wang)卡。如果(guo)有必要(yao)(yao)，一臺電(dian)腦也可以同時安裝兩塊(kuai)或(huo)多塊(kuai)網(wang)(wang)卡。

電腦之間在進(jin)行(xing)相互通(tong)訊時，數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)不(bu)是(shi)以(yi)流而(er)是(shi)以(yi)幀的方式進(jin)行(xing)傳輸(shu)的。我(wo)們可以(yi)把幀看做是(shi)一種數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)，在數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)包(bao)(bao)中不(bu)僅(jin)包(bao)(bao)含有(you)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)信息(xi)，而(er)且還包(bao)(bao)含有(you)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)的發送(song)地、接收地信息(xi)和數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)的校驗信息(xi)。一塊網(wang)卡包(bao)(bao)括OSI模(mo)型的兩個層(ceng)——物理(li)層(ceng)和數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路層(ceng)。物理(li)層(ceng)定義(yi)了數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)傳送(song)與接收所需要的電(dian)(dian)與光信號、線路狀態(tai)、時鐘基準(zhun)、數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)編碼和電(dian)(dian)路等(deng)，并(bing)向(xiang)(xiang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路層(ceng)設備(bei)提供標(biao)準(zhun)接口(kou)。數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路層(ceng)則提供尋址機構、數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)幀的構建、數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)差(cha)錯檢(jian)查、傳送(song)控制、向(xiang)(xiang)網(wang)絡層(ceng)提供標(biao)準(zhun)的數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)接口(kou)等(deng)功(gong)能。

三、網卡的功能作用

網(wang)(wang)卡(ka)的(de)功(gong)能主要有(you)兩個:一是(shi)將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)腦(nao)(nao)的(de)數(shu)據(ju)(ju)封裝為幀(zhen)(zhen)，并通(tong)過網(wang)(wang)線(對無線網(wang)(wang)絡(luo)(luo)來說就是(shi)電(dian)(dian)磁波)將(jiang)(jiang)數(shu)據(ju)(ju)發送到網(wang)(wang)絡(luo)(luo)上(shang)去;二是(shi)接(jie)收網(wang)(wang)絡(luo)(luo)上(shang)其它(ta)設備傳(chuan)過來的(de)幀(zhen)(zhen)，并將(jiang)(jiang)幀(zhen)(zhen)重新組合(he)(he)成數(shu)據(ju)(ju)，發送到所(suo)在的(de)電(dian)(dian)腦(nao)(nao)中。網(wang)(wang)卡(ka)能接(jie)收所(suo)有(you)在網(wang)(wang)絡(luo)(luo)上(shang)傳(chuan)輸的(de)信號(hao)，但正(zheng)常情況下(xia)只接(jie)受(shou)發送到該電(dian)(dian)腦(nao)(nao)的(de)幀(zhen)(zhen)和廣播幀(zhen)(zhen)，將(jiang)(jiang)其余的(de)幀(zhen)(zhen)丟棄(qi)。然后，傳(chuan)送到系統CPU做進一步(bu)處理。當電(dian)(dian)腦(nao)(nao)發送數(shu)據(ju)(ju)時(shi)，網(wang)(wang)卡(ka)等(deng)待合(he)(he)適的(de)時(shi)間將(jiang)(jiang)分組插入到數(shu)據(ju)(ju)流中。接(jie)收系統通(tong)知電(dian)(dian)腦(nao)(nao)消息是(shi)否完(wan)整地(di)到達，如(ru)果出現問(wen)題，將(jiang)(jiang)要求對方重新發送。

常(chang)見的網(wang)卡芯(xin)片(pian)(pian)都是把MAC和PHY集成在一個(ge)芯(xin)片(pian)(pian)中，但目前很多主板的南橋芯(xin)片(pian)(pian)已包含了以(yi)太(tai)網(wang)MAC控制功(gong)(gong)能，只是未提供(gong)物理層(ceng)接(jie)口，因此，需外接(jie)PHY芯(xin)片(pian)(pian)以(yi)提供(gong)以(yi)太(tai)網(wang)的接(jie)入通道。這類(lei)PHY網(wang)絡芯(xin)片(pian)(pian)就是俗(su)稱的“軟網(wang)卡芯(xin)片(pian)(pian)”，常(chang)見的PHY功(gong)(gong)能的芯(xin)片(pian)(pian)有(you)RTL8201BL、VT6103等等。

“軟網卡”一般將網絡控(kong)制(zhi)芯片的運算(suan)部分交由處(chu)理(li)器或南橋芯片處(chu)理(li)，以簡化線路(lu)設計(ji)，從而降(jiang)低成本，但其多少會更多占用系(xi)統資源(yuan).

一般來講，每(mei)塊網(wang)卡都具有(you)1個以上的(de)(de)LED(Light Emitting Diode發(fa)光二極管)指(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)，用來表示(shi)(shi)網(wang)卡的(de)(de)不同(tong)工作狀態，以方便我們查看網(wang)卡是否工作正常。典型的(de)(de)LED指(zhi)示(shi)(shi)燈(deng)有(you)Link/Act、Full、Power等。Link/Act表示(shi)(shi)連接活動狀態，Full表示(shi)(shi)是否全(quan)雙工(Full Duplex)，而Power是電源指(zhi)示(shi)(shi)(主要(yao)用在USB或(huo)PCMCIA網(wang)卡上)等。

四、網卡總線接口

網卡要與(yu)電腦(nao)(nao)相(xiang)連(lian)接(jie)(jie)(jie)才能(neng)正常使用(yong)，電腦(nao)(nao)上各(ge)種接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)層出不窮，這也(ye)造成了(le)(le)網卡所采用(yong)的(de)總(zong)線(xian)接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)類(lei)(lei)型紛(fen)呈(cheng)。此外，提到總(zong)線(xian)接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)，需要說明的(de)是人們一般將這類(lei)(lei)接(jie)(jie)(jie)口(kou)(kou)俗(su)稱(cheng)為“金(jin)手指”，為什么叫金(jin)手指呢(ni)?是因(yin)為這類(lei)(lei)插(cha)卡的(de)線(xian)腳采用(yong)的(de)是鍍鈦金(jin)(或(huo)其它金(jin)屬)，保證了(le)(le)反復(fu)插(cha)拔時的(de)可靠(kao)接(jie)(jie)(jie)觸，既增大了(le)(le)自身的(de)抗干擾能(neng)力又減少了(le)(le)對(dui)其他(ta)設備的(de)干擾。

五、網卡的供電

最后就是(shi)電源部分(fen)了。大多數(shu)網卡現(xian)在(zai)都使用3.3V或更低的(de)電壓。有的(de)是(shi)雙(shuang)電壓的(de)。因此需要電源轉換電路。

而(er)且網(wang)卡為了實現(xian)Wake on line功能，必(bi)須保證全部的(de)PHY和MAC的(de)極少(shao)一部分始終處于有(you)電(dian)的(de)狀態，這(zhe)需要把(ba)主(zhu)板上(shang)的(de)5V Standby電(dian)壓轉(zhuan)換為PHY工作(zuo)電(dian)壓的(de)電(dian)路。在主(zhu)機開機后，PHY的(de)工作(zuo)電(dian)壓應該被從5V轉(zhuan)出(chu)來(lai)的(de)電(dian)壓替代(dai)以節省5V Standby的(de)消(xiao)耗。（許多劣質網(wang)卡沒有(you)這(zhe)么做）。

有Wake on line功(gong)能(neng)(neng)的(de)(de)網(wang)卡一(yi)般還有一(yi)個WOL的(de)(de)接(jie)口。那是(shi)因(yin)為PCI2.1以前沒有PCI設備喚(huan)醒主機的(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)，所以需要著一(yi)根線通(tong)過主板上的(de)(de)WOL的(de)(de)接(jie)口連(lian)到南橋里面以實現WOL的(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)。

新的主板合網卡一般(ban)支持PCI2.2/2.3，擴展(zhan)了PME#信號(hao)功能，不需要(yao)那(nei)個接口(kou)而通(tong)過PCI總線(xian)就(jiu)可以實現(xian)喚醒(xing)功能。

六、結語

一塊以太網卡就是這(zhe)些(xie)部(bu)分組成(cheng)。它們(men)緊密地(di)(di)配(pei)合并且相互(hu)協調，供給我們(men)一個穩定而告訴的(de)網(wang)絡(luo)接入。網(wang)絡(luo)的(de)普及不但(dan)極大地(di)(di)增加了工作(zuo)效率(lv)，而且使我們(men)可(ke)以自由的(de)馳騁在Internet的(de)海洋中(zhong)！