NIC网卡

时间：2022-02-15 12:12:01 | 来源：信息时代

时间：2022-02-15 12:12:01 来源：信息时代

网卡(NetworkInterfaceCard，简称NIC)，也称网络适配器，是电脑与局域网相互连接的设备。无论是普通电脑还是高端服务器，只要连接到局域网，就都需要安装一块网卡。如果有必要，一台电脑也可以同时安装两块或多块网卡。

平常所说的网卡就是将PC机和LAN连接的网络适配器。网卡（NIC）插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。



工作原理

网卡的主要工作原理是整理计算机上发往网线上的数据，并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。对于网卡而言，每块网卡都有一个唯一的网络节点地址，它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM（只读存Nic储芯片）中的，我们把它叫做MAC地址（物理地址），且保证绝对不会重复。

我们日常使用的网卡都是以太网网卡。目前网卡按其传输速度来分可分为10M网卡、10/100M自适应网卡以及千兆(1000M)网卡。如果只是作为一般用途，如日常办公等，比较适合使用10M网卡和10/100M自适应网卡两种。如果应用于服务器等产品领域，就要选择千兆级的网卡。

电脑之间在进行相互通讯时，数据不是以流而是以帧的方式进行传输的。我们可以把帧看做是一种数据包，在数据包中不仅包含有数据信息，而且还包含有数据的发送地、接收地信息和数据的校验信息。一块网卡包括OSI模型的两个层——物理层和数据链路层。物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。

网卡功能

网卡的功能主要有两个:一是将电脑的数据封装为帧，并通过网线(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到WY546Fintel82546PCI光纤网卡

网络上去;二是接收网络上其它设备传过来的帧，并将帧重新组合成数据，发送到所在的电脑中。网卡能接收所有在网络上传输的信号，但正常情况下只接受发送到该电脑的帧和广播帧，将其余的帧丢弃。然后，传送到系统CPU做进一步处理。当电脑发送数据时，网卡等待合适的时间将分组插入到数据流中。接收系统通知电脑消息是否完整地到达，如果出现问题，将要求对方重新发送。

网卡技术

网卡必须具备两大技术：网卡驱动程序和I/O技术。驱动程序使网卡和网络操作系统兼容，实现PC机与网络的通信。I/O技术可以通过数据总线实现PC和网卡之间的通信。网卡是计算机网络中最基本的元素。在计算机局域网络中，如果有一台计算机没有网卡，那么这台计算机将不能和其他计算机通信，也就是说，这台计算机和网络是孤立的。

网卡分类

网卡的不同分类：根据网络技术的不同，网卡的分类也有所不同，如大家所熟知的ATM网卡、令牌环网卡和WY546-SFP光纤网卡

以太网网卡等。据统计，目前约有80%的局域网采用以太网技术。根据工作对象的不同务器的工作特点而专门设计的，价格较贵，但性能很好。就兼容网卡而言，目前，网卡一般分为普通工作站网卡和服务器专用网卡。服务器专用网卡是为了适应网络服种类较多，性能也有差异，可按以下的标准进行分类：按网卡所支持带宽的不同可分为10M网卡、100M网卡、10/100M自适应网卡、1000M网卡几种；根据网卡总线类型的不同，主要分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡三大类，其中ISA网卡和PCI网卡较常使用。ISA总线网卡的带宽一般为10M，PCI总线网卡的带宽从10M到1000M都有。同样是10M网卡，因为ISA总线为16位，而PCI总线为32位，所以PCI网卡要比ISA网卡快。



按总线接口类型分类

（1）ISA总线网卡这是早期的一种的接口类型网卡。当然这种总线接口不仅用于网卡，像现在的PCI接口一样，当时也普遍应用于包括网卡、显卡、声卡等在内所有内置板卡。ISA总线接口由于I/O速度较慢，随着上世纪90年代初PCI总线技术的出现，很快被淘汰了。目前在市面上基本上看不到有ISA总线类型的网卡。不过近期出现一种复古现象，就是在一些品牌的最新的i865系列芯片组主板中居然又提供了几条ISA插槽，真是令人费解！

（2）PCI总线网卡

这种总线类型的网卡在当前的台式机上相当普遍，也是目前最主流的一种网卡接口类型。因为它的I/O速度远比WY576FPCI-EX1光纤网卡

ISA总线型的网卡快（ISA最高仅为33MB/s，而目前的PCI2.2标准32位的PCI接口数据传输速度最高可达133MB/s），所以在这种总线技术出现后很快就替代了原来老式的ISA总线。它通过网卡所带的两个指示灯颜色初步判断网卡的工作状态。目前能在市面上买到的网卡基本上是这种总线类型的网卡，一般的PC机和服务器中也提供了好几个PCI总线插槽，基本上可以满足常见PCI适配器（包括显示卡、声卡等，不同的产品利用金手指的数量是不同的）安装。目前主流的PCI规范有PCI2.0、PCI2.1和PCI2.2三种，PC机上用的32位PCI网卡，三种接口规范的网卡外观基本上差不多（主板上的PCI插槽也一样）。服务器上用的64位PCI网卡外观就与32位的有较大差别，主要体现在金手指的长度较长。

（3）PCI-X总线网卡

这是目前最新的一种在服务器开始使用的网卡类型，它与原来的PCI相比在I/O速度方面提高了一倍，比PCI接BCM5715PCI-EX1光纤网卡

口具有更快的数据传输速度（2.0版本最高可达到266MB/s的传输速率）。目前这种总线类型的网卡在市面上还很少见，主要是由服务器生产厂商随机独家提供，如在IBM的X系列服务器中就可以见到它的踪影。PCI-X总线接口的网卡一般32位总线宽度，也有的是用64位数据宽度的。但目前因受到Intel新总线标准PCI-Express的排挤，是否能最终流行还是未知之数，因为由Intel提出，由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）颁布的PCI-Express无论在速度上，还是结构上都比PCI-X总线要强许多。目前Intel的i875P芯片组已提供对PCI-Express总线的支持，有专家分析预计将在明年底逐步普及这一新的总线接口。它将取代PCI和现行的AGP接口，最终实现内部总线接口的统一。

（4）PCMCIA总线网卡

这种总类型的网卡是笔记本电脑专用的，它受笔记本电脑的空间限制，体积远不可能像PCI接口网卡那么大。随WY576-F2光纤网卡

着笔记本电脑的日益普及，这种总线类型的网卡目前在市面上较为常见，很容易找到，而且现在生产这种总线型的网卡的厂商也较原来多了许多。PCMCIA总线分为两类，一类为16位的PCMCIA，另一类为32位的CardBus。CardBus是一种用于笔记本计算机的新的高性能PC卡总线接口标准，就像广泛地应用在台式计算机中的PCI总线一样。该总线标准与原来的PC卡标准相比，具有以下的优势：第一，32位数据传输和33MHz操作。CardBus快速以太网PC卡的最大吞吐量接近90Mbps，而16位快速以太网PC卡仅能达到20-30Mbps。第二，总线自主。使PC卡可以独立于主CPU，与计算机内存间直接交换数据，这样CPU就可以处理其它的任务。第三，3.3V供电，低功耗。提高了电池的寿命，降低了计算机内部的热扩散，增强了系统的可*性。第四，后向兼容16位的PC卡。老式以太网和Modem设备的PC卡仍然可以插在CardBus插槽上使用。

（5）USB接口网卡

作为一种新型的总线技术，USB（UniversalSerialBus，通用串行总线）已经被广泛应用于鼠标、键盘、打USB100FX

印机、扫描仪、Modem、音箱等各种设备。由于其传输速率远远大于传统的并行口和串行口，设备安装简单并且支持热插拔。USB设备一旦接入，就能够立即被计算机所承认，并装入任何所需要的驱动程序，而且不必重新启动系统就可立即投入使用。当不再需要某台设备时，可以随时将其拔除，并可再在该端口上插入另一台新的设备，然后，这台新的设备也同样能够立即得到确认并马上开始工作，所以越来越受到厂商和用户的喜爱。USB这种通用接口技术不仅在一些外置设备中得到广泛的应用，如Modem、打印机、数码相机等，在网卡中也不例外。

（6）PCI-E总线网卡

PCIExpress的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16（X2模式将BCM5709光纤网卡

用于内部接口而非插槽模式）。较短的PCIExpress卡可以插入较长的PCIExpress插槽中使用。PCIExpress接口能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCIExpress卡支持的三种电压分别为3.3V、3.3Vaux以及12V。用于取代AGP接口的PCIExpress接口位宽为X16，将能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供4GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP8X的2.1GB/s的带宽。

接口类型

网卡的接口类型：根据传输介质的不同，网卡出现了AUI接口（粗缆接口）、BNC接口（细缆接口）和RJ-45接口（双绞线接口）三种接口类型。所以在选用网卡时，应注意网卡所支持的接口类型，否则可能不适用于你的网络。市面上常见的10M网卡主要有单口网卡（RJ-45接口或BNC接口）和双口网卡（RJ-45和BNC两种接口），带有AUI粗缆接口的网卡较少。而100M和1000M网卡一般为单口卡（RJ-45接口）。除网卡的接口外，我们在选用网卡时还常常要注意网卡是否支持无盘启动。必要时还要考虑网卡是否支持光纤连接。

主要器件

网卡上主要器件是以太网数据链路控制器EDLC（EthernetDataLinkController）。这个器件中有两套独立WYI350-SFPintelI350芯片的系统，分别用于发送和接收。网卡上还有物理层的部分设备，例如Manchester编码器和译码器，存储网卡地址的ROM，与传输介质连接的收发器，以及与主机总线的接口电路。随着VLSI集成度的提高，网卡技术发展很快，卡上的器件数量越来越少，功能也越来越强了。