一、什么是網卡？

網卡(ka)現在(zai)已經上(shang)成為了目前電(dian)腦里(li)的(de)(de)標準配置之一。我(wo)們最常用的(de)(de)網絡設(she)備當屬網卡(ka)了。網卡(ka)本身是(shi)LAN（局域網）的(de)(de)設(she)備，通過網關、路由(you)器等設(she)備就可以把這(zhe)個局域網掛接(jie)到Internet上(shang)。而Internet本身就是(shi)無數(shu)個這(zhe)樣的(de)(de)局域網組成的(de)(de)。

網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)有許多種，按照數(shu)據(ju)鏈路(lu)層控制來分有以太(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)，令牌環網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)，ATM網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)等(deng)(deng)(deng)；按照物理層來分類有無(wu)線(xian)網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)，RJ-45網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)，同軸電(dian)纜網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)，光(guang)線(xian)網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(ka)等(deng)(deng)(deng)等(deng)(deng)(deng)。它們(men)的(de)數(shu)據(ju)鏈路(lu)控制、尋(xun)址、幀結構(gou)等(deng)(deng)(deng)不(bu)同；物理上的(de)連接方式不(bu)同、數(shu)據(ju)的(de)編碼(ma)、信號(hao)傳(chuan)輸的(de)介(jie)質、電(dian)平等(deng)(deng)(deng)不(bu)同。以下主要(yao)介(jie)紹我們(men)最常(chang)用(yong)到(dao)的(de)以太(tai)網(wang)(wang)(wang)(wang)網(wang)(wang)(wang)(wang)卡(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(ting)多(duo)路(lu)(lu)訪(fang)問/沖突檢(jian)測）的控制技術。他(ta)主要定義了物(wu)理層(ceng)和(he)(he)數據鏈路(lu)(lu)層(ceng)的工作(zuo)方式。數據鏈路(lu)(lu)層(ceng)和(he)(he)物(wu)理層(ceng)各(ge)自實現自己的功(gong)能(neng)，相互之間不關(guan)心對方如何操作(zuo)。二者之間有標準的接口(kou)(例如MII，GMII等)來傳遞(di)數據和(he)(he)控制。

以(yi)太網卡(ka)的物理層可(ke)以(yi)包含(han)很多種(zhong)技術，常見的有RJ45，光線，無(wu)線等，它們的區(qu)別(bie)在于傳送信(xin)號(hao)的物理介質和媒質不同。這(zhe)些都(dou)在IEEE的802協議族(zu)中有詳(xiang)細的定(ding)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(luo)適配器，是(shi)電(dian)腦與局域(yu)網(wang)(wang)相(xiang)互(hu)連接的設備(bei)。無論是(shi)普通(tong)電(dian)腦還是(shi)高端服務(wu)器，只(zhi)要(yao)(yao)連接到(dao)局域(yu)網(wang)(wang)，就都需要(yao)(yao)安(an)裝一塊(kuai)(kuai)網(wang)(wang)卡。如果有必要(yao)(yao)，一臺電(dian)腦也可以同時安(an)裝兩(liang)塊(kuai)(kuai)或(huo)多塊(kuai)(kuai)網(wang)(wang)卡。

電腦之間在進行(xing)相互通訊時(shi)，數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)不是以流而(er)是以幀(zhen)(zhen)的方式進行(xing)傳輸的。我們可以把幀(zhen)(zhen)看(kan)做是一(yi)種數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)包(bao)(bao)(bao)，在數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)包(bao)(bao)(bao)中不僅包(bao)(bao)(bao)含(han)有(you)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)信(xin)息，而(er)且還包(bao)(bao)(bao)含(han)有(you)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)的發(fa)送地、接收(shou)地信(xin)息和(he)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)的校(xiao)驗信(xin)息。一(yi)塊網卡包(bao)(bao)(bao)括OSI模型的兩個(ge)層——物理層和(he)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)鏈路層。物理層定義(yi)了數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)傳送與接收(shou)所需要的電(dian)與光信(xin)號、線路狀態、時(shi)鐘基準、數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)編碼和(he)電(dian)路等，并向(xiang)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)鏈路層設(she)備提(ti)供(gong)標準接口(kou)。數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)鏈路層則提(ti)供(gong)尋(xun)址機構(gou)、數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)幀(zhen)(zhen)的構(gou)建、數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)差(cha)錯檢查、傳送控制、向(xiang)網絡(luo)層提(ti)供(gong)標準的數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)接口(kou)等功能(neng)。

三、網卡的功能作用

網(wang)(wang)卡(ka)的(de)(de)功能(neng)主要有(you)兩個(ge):一是(shi)(shi)(shi)將電腦(nao)(nao)的(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據封裝為幀，并通過(guo)網(wang)(wang)線(對無(wu)線網(wang)(wang)絡(luo)來說就是(shi)(shi)(shi)電磁波)將數(shu)(shu)(shu)據發送(song)(song)到(dao)(dao)網(wang)(wang)絡(luo)上(shang)去(qu);二是(shi)(shi)(shi)接(jie)收(shou)(shou)網(wang)(wang)絡(luo)上(shang)其(qi)它設備傳(chuan)過(guo)來的(de)(de)幀，并將幀重(zhong)新組合成數(shu)(shu)(shu)據，發送(song)(song)到(dao)(dao)所在(zai)(zai)的(de)(de)電腦(nao)(nao)中。網(wang)(wang)卡(ka)能(neng)接(jie)收(shou)(shou)所有(you)在(zai)(zai)網(wang)(wang)絡(luo)上(shang)傳(chuan)輸的(de)(de)信號，但正常情況下只接(jie)受發送(song)(song)到(dao)(dao)該(gai)電腦(nao)(nao)的(de)(de)幀和廣播幀，將其(qi)余的(de)(de)幀丟棄。然后，傳(chuan)送(song)(song)到(dao)(dao)系統(tong)CPU做進一步處理。當(dang)電腦(nao)(nao)發送(song)(song)數(shu)(shu)(shu)據時，網(wang)(wang)卡(ka)等待合適的(de)(de)時間將分組插入到(dao)(dao)數(shu)(shu)(shu)據流中。接(jie)收(shou)(shou)系統(tong)通知電腦(nao)(nao)消息是(shi)(shi)(shi)否(fou)完(wan)整地到(dao)(dao)達，如果出(chu)現問(wen)題，將要求對方重(zhong)新發送(song)(song)。

常(chang)見的(de)網(wang)(wang)卡芯(xin)片(pian)(pian)都是(shi)把MAC和(he)PHY集成在一個芯(xin)片(pian)(pian)中，但(dan)目前很多主板的(de)南(nan)橋芯(xin)片(pian)(pian)已包含了(le)以(yi)太網(wang)(wang)MAC控制(zhi)功(gong)能，只是(shi)未提供物理層接口，因此，需外(wai)接PHY芯(xin)片(pian)(pian)以(yi)提供以(yi)太網(wang)(wang)的(de)接入通道(dao)。這類(lei)PHY網(wang)(wang)絡芯(xin)片(pian)(pian)就是(shi)俗稱的(de)“軟網(wang)(wang)卡芯(xin)片(pian)(pian)”，常(chang)見的(de)PHY功(gong)能的(de)芯(xin)片(pian)(pian)有RTL8201BL、VT6103等等。

“軟網(wang)卡”一(yi)般(ban)將網(wang)絡控制芯片(pian)(pian)的運(yun)算(suan)部分交由處(chu)理器(qi)或南(nan)橋芯片(pian)(pian)處(chu)理，以(yi)簡化線路設計，從而降低成本，但其多少會更(geng)多占用系統(tong)資源(yuan).

一般來講，每塊(kuai)網(wang)卡(ka)都具(ju)有1個以(yi)(yi)上(shang)的LED(Light Emitting Diode發光(guang)二極管)指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)燈，用來表示(shi)(shi)(shi)網(wang)卡(ka)的不同工(gong)作狀(zhuang)態(tai)，以(yi)(yi)方便我們查看(kan)網(wang)卡(ka)是(shi)否工(gong)作正常。典型的LED指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)燈有Link/Act、Full、Power等。Link/Act表示(shi)(shi)(shi)連接活動狀(zhuang)態(tai)，Full表示(shi)(shi)(shi)是(shi)否全雙工(gong)(Full Duplex)，而Power是(shi)電源指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)(shi)(主(zhu)要(yao)用在USB或(huo)PCMCIA網(wang)卡(ka)上(shang))等。

四、網卡總線接口

網卡要(yao)與電(dian)腦相連接(jie)才(cai)能正常使用，電(dian)腦上各種接(jie)口(kou)層出(chu)不窮(qiong)，這(zhe)也造(zao)成了(le)網卡所采用的(de)(de)總線(xian)接(jie)口(kou)類型紛(fen)呈。此外，提(ti)到總線(xian)接(jie)口(kou)，需(xu)要(yao)說明的(de)(de)是(shi)人們一(yi)般將這(zhe)類接(jie)口(kou)俗稱為“金手(shou)指”，為什么叫金手(shou)指呢?是(shi)因為這(zhe)類插卡的(de)(de)線(xian)腳采用的(de)(de)是(shi)鍍鈦金(或其它金屬)，保證了(le)反(fan)復插拔時的(de)(de)可靠接(jie)觸，既(ji)增大了(le)自身的(de)(de)抗干擾(rao)能力又減少(shao)了(le)對其他設備的(de)(de)干擾(rao)。

五、網卡的供電

最后就是(shi)電源(yuan)部(bu)分了。大多數網(wang)卡現在都使(shi)用3.3V或更低的(de)電壓。有的(de)是(shi)雙電壓的(de)。因此需(xu)要(yao)電源(yuan)轉換電路(lu)。

而且網卡為了(le)實現Wake on line功能(neng)，必須保證全部的(de)(de)(de)(de)PHY和MAC的(de)(de)(de)(de)極少一部分始(shi)終處于有電(dian)的(de)(de)(de)(de)狀態，這需要把主板上的(de)(de)(de)(de)5V Standby電(dian)壓(ya)(ya)轉換為PHY工作(zuo)(zuo)電(dian)壓(ya)(ya)的(de)(de)(de)(de)電(dian)路。在主機開機后，PHY的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)(zuo)電(dian)壓(ya)(ya)應該被從5V轉出來的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓(ya)(ya)替代(dai)以節(jie)省5V Standby的(de)(de)(de)(de)消耗。（許多劣質網卡沒有這么做(zuo)）。

有Wake on line功(gong)能(neng)的(de)網卡一般還有一個WOL的(de)接(jie)口。那(nei)是因為PCI2.1以(yi)(yi)前沒有PCI設備喚醒主機的(de)功(gong)能(neng)，所以(yi)(yi)需要著一根線通過主板(ban)上的(de)WOL的(de)接(jie)口連(lian)到(dao)南橋(qiao)里面以(yi)(yi)實現WOL的(de)功(gong)能(neng)。

新的主板合網卡一(yi)般支持PCI2.2/2.3，擴展(zhan)了PME#信號(hao)功能，不需要(yao)那個接(jie)口而通(tong)過PCI總線就可(ke)以實現喚醒功能。

六、結語

一塊以太網卡就是這些部分(fen)組成。它(ta)們緊密地配合并(bing)且相互協(xie)調，供給我(wo)們一個穩定而告訴的(de)(de)網絡(luo)接入。網絡(luo)的(de)(de)普及不(bu)但極(ji)大地增加了工作效率，而且使我(wo)們可以(yi)自由(you)的(de)(de)馳騁在Internet的(de)(de)海(hai)洋中！