一、什么是網卡？

網(wang)卡現在已經上成為了目(mu)前電(dian)腦里(li)的(de)標準(zhun)配(pei)置(zhi)之(zhi)一。我們(men)最(zui)常用的(de)網(wang)絡設(she)備(bei)(bei)當屬網(wang)卡了。網(wang)卡本身(shen)是LAN（局(ju)域網(wang)）的(de)設(she)備(bei)(bei)，通過網(wang)關、路由器等設(she)備(bei)(bei)就可(ke)以把這個(ge)局(ju)域網(wang)掛接到Internet上。而Internet本身(shen)就是無(wu)數個(ge)這樣的(de)局(ju)域網(wang)組(zu)成的(de)。

網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)有(you)許多種，按照數(shu)據鏈(lian)路層控制(zhi)(zhi)來分有(you)以太(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，令牌環網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，ATM網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)等(deng)；按照物理(li)(li)層來分類有(you)無線網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，RJ-45網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，同(tong)軸(zhou)電纜網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)，光線網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)(ka)(ka)等(deng)等(deng)。它們(men)的(de)(de)數(shu)據鏈(lian)路控制(zhi)(zhi)、尋址、幀結構等(deng)不同(tong)；物理(li)(li)上的(de)(de)連接方式(shi)不同(tong)、數(shu)據的(de)(de)編碼(ma)、信號傳輸的(de)(de)介質、電平等(deng)不同(tong)。以下主(zhu)要介紹我們(men)最常用到的(de)(de)以太(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)網(wang)(wang)(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)CSMA/CD（載波(bo)偵(zhen)聽多路(lu)訪問/沖突檢(jian)測）的(de)(de)控制(zhi)技(ji)術。他(ta)主(zhu)要定(ding)義了物理層(ceng)和數據鏈(lian)路(lu)層(ceng)的(de)(de)工作方式。數據鏈(lian)路(lu)層(ceng)和物理層(ceng)各自(zi)實現自(zi)己的(de)(de)功(gong)能，相互之間不關心對(dui)方如何操作。二者之間有標準(zhun)的(de)(de)接口(例(li)如MII，GMII等)來傳遞(di)數據和控制(zhi)。

以太網卡的(de)物(wu)理(li)層(ceng)可以包含(han)很(hen)多種技術，常見的(de)有(you)RJ45，光線，無(wu)線等，它們的(de)區別在(zai)于傳送信號的(de)物(wu)理(li)介質(zhi)和媒質(zhi)不同。這些都在(zai)IEEE的(de)802協議族中有(you)詳(xiang)細的(de)定義。

二、網卡的主要特點

網(wang)(wang)卡(Network Interface Card，簡稱NIC)，也稱網(wang)(wang)絡適配器，是電腦與局(ju)(ju)域網(wang)(wang)相互連(lian)接的設備。無論是普通(tong)電腦還是高端服(fu)務器，只(zhi)要連(lian)接到(dao)局(ju)(ju)域網(wang)(wang)，就都需要安裝一(yi)塊網(wang)(wang)卡。如果有(you)必(bi)要，一(yi)臺電腦也可以同時(shi)安裝兩塊或多塊網(wang)(wang)卡。

電腦之間在進(jin)行(xing)相互通(tong)訊時，數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)不是以(yi)流(liu)而(er)是以(yi)幀(zhen)的(de)(de)方式(shi)進(jin)行(xing)傳(chuan)輸的(de)(de)。我們可以(yi)把幀(zhen)看做是一種數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)包(bao)，在數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)包(bao)中不僅包(bao)含有數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)信(xin)息(xi)，而(er)且還包(bao)含有數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)發送(song)地、接(jie)(jie)收地信(xin)息(xi)和(he)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)的(de)(de)校(xiao)驗信(xin)息(xi)。一塊(kuai)網(wang)(wang)卡包(bao)括OSI模(mo)型的(de)(de)兩個(ge)層(ceng)——物理層(ceng)和(he)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路(lu)層(ceng)。物理層(ceng)定(ding)義了數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)傳(chuan)送(song)與接(jie)(jie)收所需要的(de)(de)電與光信(xin)號(hao)、線路(lu)狀態、時鐘基(ji)準、數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)編碼和(he)電路(lu)等(deng)，并向數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路(lu)層(ceng)設備提(ti)(ti)供標準接(jie)(jie)口。數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)鏈(lian)路(lu)層(ceng)則提(ti)(ti)供尋址機構、數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)幀(zhen)的(de)(de)構建、數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)差錯檢查、傳(chuan)送(song)控制、向網(wang)(wang)絡層(ceng)提(ti)(ti)供標準的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)(ju)接(jie)(jie)口等(deng)功能。

三、網卡的功能作用

網(wang)卡的功能主(zhu)要有(you)兩個:一(yi)(yi)是(shi)將電(dian)腦的數據(ju)封(feng)裝為幀，并(bing)通過(guo)網(wang)線(對(dui)無線網(wang)絡(luo)來(lai)說就是(shi)電(dian)磁(ci)波)將數據(ju)發送到(dao)網(wang)絡(luo)上去(qu);二是(shi)接(jie)收(shou)網(wang)絡(luo)上其它設備(bei)傳(chuan)(chuan)過(guo)來(lai)的幀，并(bing)將幀重新組(zu)合成數據(ju)，發送到(dao)所(suo)(suo)在的電(dian)腦中。網(wang)卡能接(jie)收(shou)所(suo)(suo)有(you)在網(wang)絡(luo)上傳(chuan)(chuan)輸的信號，但正常(chang)情況(kuang)下只(zhi)接(jie)受發送到(dao)該電(dian)腦的幀和廣播幀，將其余的幀丟棄(qi)。然后，傳(chuan)(chuan)送到(dao)系(xi)統CPU做進一(yi)(yi)步處(chu)理。當電(dian)腦發送數據(ju)時，網(wang)卡等待合適的時間將分(fen)組(zu)插(cha)入到(dao)數據(ju)流中。接(jie)收(shou)系(xi)統通知電(dian)腦消(xiao)息是(shi)否完(wan)整地到(dao)達(da)，如(ru)果(guo)出現問題，將要求對(dui)方(fang)重新發送。

常(chang)見(jian)的(de)(de)網(wang)(wang)卡芯片(pian)(pian)(pian)都是(shi)把MAC和PHY集(ji)成(cheng)在(zai)一(yi)個(ge)芯片(pian)(pian)(pian)中，但目(mu)前很多主板的(de)(de)南橋芯片(pian)(pian)(pian)已包含了以太網(wang)(wang)MAC控制功能(neng)，只(zhi)是(shi)未提供物理層接口(kou)，因此(ci)，需外接PHY芯片(pian)(pian)(pian)以提供以太網(wang)(wang)的(de)(de)接入通道。這類PHY網(wang)(wang)絡(luo)芯片(pian)(pian)(pian)就是(shi)俗稱的(de)(de)“軟網(wang)(wang)卡芯片(pian)(pian)(pian)”，常(chang)見(jian)的(de)(de)PHY功能(neng)的(de)(de)芯片(pian)(pian)(pian)有RTL8201BL、VT6103等等。

“軟網卡”一般(ban)將(jiang)網絡控(kong)制(zhi)芯片的(de)運算部分交由處(chu)(chu)理(li)器或南橋芯片處(chu)(chu)理(li)，以簡化(hua)線(xian)路設計，從而降低成本，但其多少會(hui)更多占用系統資源(yuan).

一(yi)般來(lai)(lai)講，每塊網卡都具有1個以上的(de)LED(Light Emitting Diode發(fa)光二極管)指示(shi)(shi)燈，用(yong)來(lai)(lai)表示(shi)(shi)網卡的(de)不同工作狀態，以方便我們查看網卡是否工作正常。典型的(de)LED指示(shi)(shi)燈有Link/Act、Full、Power等(deng)。Link/Act表示(shi)(shi)連接活(huo)動狀態，Full表示(shi)(shi)是否全雙工(Full Duplex)，而Power是電源指示(shi)(shi)(主要用(yong)在USB或(huo)PCMCIA網卡上)等(deng)。

四、網卡總線接口

網(wang)卡要(yao)與電(dian)腦(nao)(nao)相(xiang)連接(jie)才能正常使用(yong)，電(dian)腦(nao)(nao)上各種接(jie)口(kou)層出(chu)不窮，這也造成(cheng)了網(wang)卡所采用(yong)的(de)(de)總線接(jie)口(kou)類(lei)(lei)型紛呈。此外，提到(dao)總線接(jie)口(kou)，需要(yao)說明的(de)(de)是(shi)人們一般將(jiang)這類(lei)(lei)接(jie)口(kou)俗(su)稱為(wei)“金手指”，為(wei)什么叫(jiao)金手指呢?是(shi)因為(wei)這類(lei)(lei)插(cha)卡的(de)(de)線腳采用(yong)的(de)(de)是(shi)鍍鈦金(或其它(ta)金屬)，保證(zheng)了反復插(cha)拔(ba)時的(de)(de)可靠接(jie)觸，既增(zeng)大了自身的(de)(de)抗干擾(rao)能力(li)又減少了對其他設備(bei)的(de)(de)干擾(rao)。

五、網卡的供電

最后就是電(dian)源(yuan)部分了(le)。大多數網卡現(xian)在都使用3.3V或(huo)更低(di)的(de)(de)電(dian)壓。有的(de)(de)是雙電(dian)壓的(de)(de)。因(yin)此需要電(dian)源(yuan)轉(zhuan)換電(dian)路。

而(er)且網(wang)卡為了實現Wake on line功能，必須保證全部的(de)PHY和MAC的(de)極少一部分始終處于有電(dian)(dian)的(de)狀態，這需(xu)要把(ba)主(zhu)板上的(de)5V Standby電(dian)(dian)壓轉換為PHY工作電(dian)(dian)壓的(de)電(dian)(dian)路。在(zai)主(zhu)機(ji)開機(ji)后，PHY的(de)工作電(dian)(dian)壓應該被從(cong)5V轉出(chu)來的(de)電(dian)(dian)壓替代(dai)以節(jie)省(sheng)5V Standby的(de)消耗。（許(xu)多劣質(zhi)網(wang)卡沒有這么做(zuo)）。

有(you)Wake on line功(gong)能的(de)(de)網(wang)卡一(yi)(yi)般還有(you)一(yi)(yi)個WOL的(de)(de)接口。那(nei)是因為PCI2.1以(yi)(yi)前沒有(you)PCI設備喚醒主(zhu)機(ji)的(de)(de)功(gong)能，所以(yi)(yi)需(xu)要著一(yi)(yi)根線通(tong)過主(zhu)板上(shang)的(de)(de)WOL的(de)(de)接口連(lian)到南橋里面以(yi)(yi)實現WOL的(de)(de)功(gong)能。

新(xin)的主板合網卡一般支持PCI2.2/2.3，擴展了(le)PME#信號功(gong)能，不(bu)需要那個(ge)接口而通過PCI總線就可(ke)以實現喚醒功(gong)能。

六、結語

一塊以太網卡就是(shi)這(zhe)些(xie)部分組(zu)成。它們緊(jin)密(mi)地配合并且相互(hu)協調，供給我們一個穩定而(er)(er)告(gao)訴的(de)網(wang)(wang)絡接入(ru)。網(wang)(wang)絡的(de)普及不(bu)但極大(da)地增加(jia)了工作效(xiao)率(lv)，而(er)(er)且使我們可以自(zi)由(you)的(de)馳騁在Internet的(de)海洋中(zhong)！