網路適配器

網路適配器

網路適配器又稱網卡或網路接口卡(NIC),英文名NetworkInterfaceCard。網路適配器的核心是鏈路層控制器,該控制器通常是實現了許多鏈路層服務的單個特定目的的晶片,這些服務包括成幀,鏈路接入,流量控制,差錯檢測等。網路適配器是使計算機聯網的設備,平常所說的網卡就是將PC機和LAN連線的網路適配器。網卡(NIC)插在計算機主機板插槽中,負責將用戶要傳遞的數據轉換為網路上其它設備能夠識別的格式,通過網路介質傳輸。它的主要技術參數為頻寬、匯流排方式、電氣接口方式等。

基本信息

概述

網路適配器又稱網卡或網路接口卡(NIC),英文名NetworkInterfaceCard。它是使計算機聯網的設備。平常所說的網卡就是將PC機和LAN連線的網路適配器。網卡(NIC) 插在計算機主機板插槽中,負責將用戶要傳遞的數據轉換為網路上其它設備能夠識別的格式,通過網路介質傳輸。

網路適配器網卡
網卡通過網路介質傳輸。它的主要技術參數為頻寬匯流排方式、電氣接口方式等。它的基本功能為:從並行到串列的數據轉換,包的裝配和拆裝,網路存取控制,數據快取和網路信號。目前主要是8位和16位網卡。
網卡必須具備兩大技術:網卡驅動程式和I/O技術。驅動程式使網卡和網路作業系統兼容,實現PC機與網路的通信。I/O技術可以通過數據匯流排實現PC和網卡之間的通信。網卡是計算機網路中最基本的元素。在計算機區域網路絡中,如果有一台計算機沒有網卡,那么這台計算機將不能和其他計算機通信,也就是說,這台計算機和網路是孤立的。

兩大技術

網卡驅動程式和I/O技術。驅動程式使網卡和網路作業系統兼容,實現PC機與網路的通信。I/O技術可以通過數據匯流排實現PC和網卡之間的通信。網卡是計算機網路中最基本的元素。在計算機區域網路中,如果有一台計算機沒有網卡,那么這台計算機將不能和其他計算機通信,也就是說,這台計算機和網路是孤立的。

分類

網路適配器手機網卡

網卡的不同分類:

根據網路技術的不同,網卡的分類也有所不同,如大家所熟知的ATM網卡、令牌環網卡和乙太網網卡等。據統計,目前約有80%的區域網路採用乙太網技術。根據工作對象的不同務器的工作特點而專門設計的,價格較貴,但性能很好。

就兼容網卡而言,網卡一般分為普通工作站網卡和伺服器專用網卡。伺服器專用網卡是為了適應網路服種類較多,性能也有差異,可按以下的標準進行分類:按網卡所支持頻寬的不同可分為10M網卡、100M網卡、10/100M自適應網卡、1000M網卡幾種;

根據網卡匯流排類型的不同,主要分為ISA網卡、EISA網卡和PCI網卡三大類,其中ISA網卡和PCI網卡較常使用。ISA匯流排網卡的頻寬一般為10M,PCI匯流排網卡的頻寬從10M到1000M都有。同樣是10M網卡,因為ISA匯流排為16位,而PCI匯流排為32位,所以PCI網卡要比ISA網卡快。
網卡的接口類型:根據傳輸介質的不同,網卡出現了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。所以在選用網卡時,應注意網卡所支持的接口類型,否則可能不適用於你的網路。市面上常見的10M網卡主要有單口網卡(RJ-45接口或BNC接口)和雙口網卡(RJ-45和BNC兩種接口),帶有AUI粗纜接口的網卡較少。而100M和1000M網卡一般為單口卡(RJ-45接口)。除網卡的接口外,我們在選用網卡時還常常要注意網卡是否支持無盤啟動。必要時還要考慮網卡是否支持光纖連線。

選購

網卡的選購:據統計,絕大多數的區域網路採用乙太網技術,因而重點以乙太網網卡為例,講一些選購網卡時應注意的問題。購買時應注意以下幾個重點:

網卡的套用領域

乙太網網卡有10M、100M、10M/100M及千兆網卡。對於大數據量網路來說,伺服器應該採用千兆乙太網網卡,這種網卡多用於伺服器與交換機之間的連線,以提高

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整體系統的回響速率。而10M、100M和10M/100M網卡則屬人們經常購買且常用的網路設備,這三種產品的價格相差不大。所謂10M/100M自適應是指網卡可以與遠端網路設備(集線器或交換機)自動協商,確定當前的可用速率是10M還是100M。對於通常的檔案共享等套用來說,10M網卡就已經足夠了,但對於將來可能的語音和視頻等套用來說,100M網卡將更利於實時套用的傳輸。鑒於10M技術已經擁有的基礎(如以前的集線器和交換機等),通常的變通方法是購買10M/100M網卡,這樣既有利於保護已有的投資,又有利於網路的進一步擴展。就整體價格和技術發展而言,千兆乙太網到桌面機尚需時日,但10M的時代已經逐漸遠去。因而對中小企業來說,10M/100M網卡應該是採購時的首選。

注意匯流排接口方式

台式機和筆記本電腦中常見的匯流排接口方式都可以從主流網卡廠商那裡找到適用的產品。但值得注意的是,市場上很難找到ISA接口的100M網卡。1994年以來,PCI匯流排架構日益成為網卡的首選匯流排,已牢固地確立了在伺服器和高端桌面機中的地位。即將到來的轉變是這種網卡將推廣到所有的桌面機中。PCI乙太網網卡的高性能、易用性和增強了的可靠性使其被標準以太網網路所廣泛採用,並得到了PC業界的支持。

網卡兼容性和運用的技術

快速乙太網在桌面一級普遍採用100BaseTX技術,以UTP為傳輸介質,因此,快速乙太網的網卡設一個RJ45接口。由於小辦公室網路普遍採用雙絞線作為網路的傳輸介質,並進行結構化布線,因此,選擇單一RJ45接口的網卡就可以了。適用性好的網卡應通過各主流作業系統的認證,至少具備如下作業系統的驅動程式:Windows、Netware、Unix和OS/2。智慧型網卡上自帶處理器或帶有專門設計的AISC晶片,可承擔使用非智慧型網卡時由計算機處理器承擔的一部分任務,因而即使在網路信息流量很大時,也極少占用計算機的記憶體和CPU時間。智慧型網卡性能好,價格也較高,主要用在伺服器上。另外,有的網卡在BootROM上做文章,加入防病毒功能;有的網卡則與主機板配合,藉助一定的軟體,實現Wake?on?LAN(遠程喚醒)功能,可以通過網路遠程啟動計算機;還有的計算機則乾脆將網卡集成到了主機板上。

網卡生產商

由於網卡技術的成熟性,生產乙太網網卡的廠商除了國外的3Com、英特爾和IBM、Emulex等公司之外,台灣的廠商以生產能力強且多在內地設廠等優勢,其價格相對比較便宜。
網卡雖然有很多種,不過,有一點是一致的,那就是每塊網卡都有一個世界惟一的ID號,也叫做MAC(MediaAccessControl)地址。MAC地址被燒錄於網卡的ROM中,就像是我們每個人的遺傳基因密碼DNA一樣,即使在全世界也絕對不會重複。MAC地址用於在網路中標識電腦的身份,實現網路中不同電腦之間的通信和信息交換。

匯流排接口分類

(1)ISA匯流排網卡
ISA匯流排接口由於I/O速度較慢,隨著上世紀90年代初PCI匯流排技術的出現,很快被淘汰了。在市面上基本上看不到有ISA匯流排類型的網卡。不過出現一種復古現象,就是在一些品牌的最新的i865系列晶片組主機板中居然又提供了幾條ISA插槽,真是令人費解!
(2)PCI匯流排網卡
這種匯流排類型的網卡在當前的台式機上相當普遍,也是目前最主流的一種網卡接口類型。因為它的I/O速度遠比ISA匯流排型的網卡快(ISA最高僅為33MB/s,而目前的PCI2.2標準32位的PCI接口數據傳輸速度最高可達133MB/s),所以在這種匯流排技術出現後很快就替代了原來老式的ISA匯流排。它通過網卡所帶的兩個指示燈顏色初步判斷網卡的工作狀態。能在市面上買到的網卡基本上是這種匯流排類型的網卡,一般的PC機和伺服器中也提供了好幾個PCI匯流排插槽,基本上可以滿足常見PCI適配器(包括顯示卡、音效卡等,不同的產品利用金手指的數量是不同的)安裝。主流的PCI規範有PCI2.0、PCI2.1和PCI2.2三種,PC機上用的32位PCI網卡,三種接口規範的網卡外觀基本上差不多(主機板上的PCI插槽也一樣)。伺服器上用的64位PCI網卡外觀就與32位的有較大差別,主要體現在金手指的長度較長。

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(3)PCI-X匯流排網卡
這是目最新的一種在伺服器開始使用的網卡類型,它與原來的PCI相比在I/O速度方面提高了一倍,比PCI接口具有更快的數據傳輸速度(2.0版本最高可達到266MB/s的傳輸速率)。這種匯流排類型的網卡在市面上還很少見,主要是由伺服器生產廠商隨機獨家提供,如在IBM的X系列伺服器中就可以見到它的蹤影。PCI-X匯流排接口的網卡一般32位匯流排寬度,也有的是用64位數據寬度的。但因受到Intel新匯流排標準PCI-Express的排擠,是否能最終流行還是未知之數,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,還是結構上都比PCI-X匯流排要強許多。Intel的i875P晶片組已提供對PCI-Express匯流排的支持,有專家分析預計將逐步普及這一新的匯流排接口。它將取代PCI和現行的AGP接口,最終實現內部匯流排接口的統一。
(4)PCMCIA匯流排網卡
這種總類型的網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接口網卡那么大。隨著筆記本電腦的日益普及,這種匯流排類型的網卡在市面上較為常見,很容易找到,生產這種匯流排型的網卡的廠商也較原來多了許多。PCMCIA匯流排分為兩類,一類為16位的PCMCIA,另一類為32位的CardBus。CardBus是一種用於筆記本計算機的新的高性能PC卡匯流排接口標準,就像廣泛地套用在台式計算機中的PCI匯流排一樣。該匯流排標準與原來的PC卡標準相比,具有以下的優勢:第一,32位數據傳輸和33MHz操作。CardBus快速乙太網PC卡的最大吞吐量接近90Mbps,而16位快速乙太網PC卡僅能達到20-30Mbps。第二,匯流排自主。使PC卡可以獨立於主CPU,與計算機記憶體間直接交換數據,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,降低了計算機內部的熱擴散,增強了系統的可*性。第四,後向兼容16位的PC卡。老式乙太網和Modem設備的PC卡仍然可以插在CardBus插槽上使用。
(5)USB接口網卡
作為一種新型的匯流排技術,USB(UniversalSerialBus,通用串列匯流排)已經被廣泛套用於滑鼠、鍵盤、印表機、掃瞄器、Modem、音箱等各種設備。由於其傳輸速率遠遠大於傳統的並行口和串列口,設備安裝簡單並且支持熱插拔。USB設備一旦接入,就能夠立即被計算機所承認,並裝入任何所需要的驅動程式,而且不必重新啟動系統就可立即投入使用。當不再需要某台設備時,可以隨時將其拔除,並可再在該連線埠上插入另一台新的設備,然後,這台新的設備也同樣能夠立即得到確認並馬上開始工作,所以越來越受到廠商和用戶的喜愛。USB這種通用接口技術不僅在一些外置設備中得到廣泛的套用,如Modem、印表機、數位相機等,在網卡中也不例外。
(6)PCI-E匯流排網卡
PCIExpress的接口根據匯流排位寬不同而有所差異,包括X1、X4、X8以及X16(X2模式將用於內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。用於取代AGP接口的PCIExpress接口位寬為X16,將能夠提供5GB/s的頻寬,即便有編碼上的損耗但仍能夠提供4GB/s左右的實際頻寬,遠遠超過AGP8X的2.1GB/s的頻寬。

基本功能

從並行到串列的數據轉換,包的裝配和拆裝,網路存取控制,數據快取和網路信號。主要是8位和16位網卡。

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選購網卡時應考慮的因素
令牌環網,FDDI網等,選擇時應根據網路的類型來選擇相對應的網卡。
傳輸速率:應根據伺服器或工作站的頻寬需求並結合物理傳輸介質所能提供的最大傳輸速率來選擇網卡的傳輸速率。以乙太網為例,可選擇的速率就有10Mbps,10/100Mbps,1000Mbps,甚至10Gbps等多種,但不是速率越高就越合適。
匯流排類型:計算機中常見的匯流排插槽類型有:ISA、EISA、VESA、PCI和PCMCIA等。在伺服器上通常使用PCI或EISA匯流排的智慧型型網卡,工作站則採用可用PCI或ISA匯流排的普通網卡,在筆記本電腦則用PCMCIA匯流排的網卡或採用並行接口的攜帶型網卡。
網卡支持的電纜接口:網卡最終是要與網路進行連線,所以也就必須有一個接口使網線通過它與其它計算機網路設備連線起來。不同的網路接口適用於不同的網路類型,常見的接口主要有乙太網的RJ-45接口、細同軸電纜的BNC接口和粗同軸電AUI接口、FDDI接口、ATM接口等。
(1)RJ-45接口:這是最為常見的一種網卡,也是套用最廣的一種接口類型網卡,這主要得益於雙絞線乙太網套用的普及。
(2)AUI接口:這種接口類型的網卡對套用於以粗同軸電纜為傳輸介質的乙太網或令牌網中,這種接口類型的網卡更是很少見。
(3)FDDI接口:這種接口的網卡是適應於FDDI(光纖分布數據接口)網路中,這種網路具有100Mbps的頻寬,但它所使用的傳輸介質是光纖。
(4)BNC接口:這種接口網卡對套用於用細同軸電纜為傳輸介質的乙太網或令牌網中,這種接口類型的網卡較少見,主要因為用細同軸電纜作為傳輸介質的網路就比較少。
(5)ATM接口:這種接口類型的網卡是套用於ATM(異步傳輸模式)光纖(或雙絞線)網路中。它能提供物理的傳輸速度達155Mbps
價格與品牌:不同速率、不同品牌的網卡價格差別較大。

套用領域

網路適配器台式機網卡產品圖

乙太網網卡有10M、100M、10M/100M及千兆網卡。對於大數據量網路來說,伺服器應該採用千兆乙太網網卡,這種網卡多用於伺服器與交換機之間的連線,以提高整體系統的回響速率。而10M、100M和10M/100M網卡則屬人們經常購買且常用的網路設備,這三種產品的價格相差不大。所謂10M/100M自適應是指網卡可以與遠端網路設備(集線器或交換機)自動協商,確定當前的可用速率是10M還是100M。對於通常的檔案共享等套用來說,10M網卡就已經足夠了,但對於將來可能的語音和視頻等套用來說,100M網卡將更利於實時套用的傳輸。鑒於10M技術已經擁有的基礎(如以前的集線器和交換機等),通常的變通方法是購買10M/100M網卡,這樣既有利於保護已有的投資,又有利於網路的進一步擴展。就整體價格和技術發展而言,千兆乙太網到桌面機尚需時日,但10M的時代已經逐漸遠去。因而對中小企業來說,10M/100M網卡應該是採購時的首選。
注意匯流排接口方式----當前台式機筆記本電腦中常見的匯流排接口方式都可以從主流網卡廠商那裡找到適用的產品。但值得注意的是,市場上很難找到ISA接口的100M網卡。1994年以來,PCI匯流排架構日益成為網卡的首選匯流排,已牢固地確立了在伺服器和高端桌面機中的地位。即將到來的轉變是這種網卡將推廣到所有的桌面機中。PCI乙太網網卡的高性能、易用性和增強了的可靠性使其被標準乙太網網路所廣泛採用,並得到了PC業界的支持。
網卡兼容性和運用的技術----快速乙太網在桌面一級普遍採用100BaseTX技術,以UTP為傳輸介質,因此,快速乙太網的網卡設一個RJ45接口。由於小辦公室網路普遍採用雙絞線作為網路的傳輸介質,並進行結構化布線,因此,選擇單一RJ45接口的網卡就可以了。適用性好的網卡應通過各主流作業系統的認證,至少具備如下作業系統的驅動程式:Windows、Netware、Unix和OS/2。智慧型網卡上自帶處理器或帶有專門設計的AISC晶片,可承擔使用非智慧型網卡時由計算機處理器承擔的一部分任務,因而即使在網路信息流量很大時,也極少占用計算機的記憶體和CPU時間。智慧型網卡性能好,價格也較高,主要用在伺服器上。另外,有的網卡在BootROM上做文章,加入防病毒功能;有的網卡則與主機板配合,藉助一定的軟體,實現WakeonLAN(遠程喚醒)功能,可以通過網路遠程啟動計算機;還有的計算機則乾脆將網卡集成到了主機板上。

主要作用

1它是主機與介質的橋樑設備
2實現主機與介質之間的電信號匹配
3提供數據緩衝能力
4控制數據傳送的功能(網卡一方面負責接收網路上傳過來的數據包,解包後,將數據通過上的匯流排傳輸給本地計算機;另一方面它將本地計算機上的數據打包後送入網路。)

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