发布时间: 2022-01-11 12:00:55
网卡又称为网络接口适配器(Network Interface Card,NIC),是指安装在主机里,通过网络连接线(双绞线、光纤线缆、同轴电缆等)与网络交换机(以太网交换机、FC交换机、ISCSI交换机等),或与其他网络设备(存储设备、服务器、工作站等)连接,从而形成一个网络的硬件设备。网卡是计算机与传输介质的接口。
网卡的结构主控芯片:网卡中最重要的元件,是网卡的控制中心,犹如计算机的CPU,控制着整个网卡的工作,负责数据的传输和连接时的信号侦测。
晶体振荡器:简称晶振,负责产生网卡所有芯片的运算时钟,其原理就像主板上的晶体振荡器一样,通常网卡是使用20 Hz或25 Hz的晶体振荡器。
数据泵:用来发送和接收中断请求(IRQ)信号的。当信号要发送出去的时候,主控芯片会先给数据泵一个指令,再传出去。当外边有信号进来的时候,数据泵会发一个指令给主控芯片。当遇到线路繁忙的时候,它会调节数据流,起到指挥数据正常流动的作用。
BootRom芯片插槽:一般与BootRom芯片搭配使用,其主要作用是引导计算机通过服务器引导进入相应的操作系统。如在此插槽上安装好无盘启动芯片后,在局域网(如Windows NT和NetWare)中,无盘工作站可以通过这块启动芯片启动计算机。如无特殊要求,网卡中的这个插槽处在空置状态。
状态指示灯:在网卡后方通常配置有两三个信号灯,分别代表电源指示、发送指示(Tx)、接收指示(Rx),其作用是显示网卡的工作状态,便于了解目前网络的连线状况和诊断故障。有些网卡中还配有链路状态(Link)、超长(Jabber)和碰撞(Collision)等指示灯。
(1)网卡的功能
网卡工作在数据链路层,又是局域网的接入层设备。网卡的工作是双重的,一方面,它负责接收网络上传过来的数据包,解包后将数据传输给本地计算机;另一方面,它将本地计算机上的数据打包后送入网络。
每块网卡都有全球唯一的物理地址,称为MAC地址。MAC地址由6字节的数字串(共48位二进制数)组成,数字串之间用冒号隔开。MAC地址分为两部分:生产商ID和设备ID。如00:60:8C:00:54:99,前面3字节(24位二进制数)代表厂商,后面3字节(24位二进制数)代表制造商为该网卡分配的ID。在网络中依据网卡的MAC地址将数据准确地发送到目的地计算机中。
(2)网卡的分类
网卡的种类很多,分类方法也多种多样。
① 按照网卡所支持的带宽划分:可分为10Mbps网卡、100Mbps网卡、10/100Mbps自适应网卡和1000Mbps以太网卡4种。目前,10Mbps网卡已淘汰,应用最普及的是10/100Mbps PCI自适应网卡,能自动适应10Mbps和100Mbps两种带宽的网络需求,能根据所用环境自动选择适当的带宽,与老式的10Mbps旧设备相连,其带宽是10Mbps,如与100Mbps网络设备相连,其带宽是100Mbps。1000Mbps网卡主要适用于大数据量的网络,多用于服务器与交换机之间的连接,以提高整体系统的响应速率。
② 按照网卡的网络接口类型划分:可分为RJ-45接口网卡、BNC接口网卡、AUI接口网卡、FDDI接口网卡、ATM接口网卡、光纤接口网卡。其中,RJ-45接口用于双绞线,BNC接口用于细同轴电缆,AUI接口用于粗同轴电缆,光纤接口用于单模或多模光纤。有的网卡为了适用于更广泛的应用环境,提供了两种或多种类型的接口,如同时提供RJ-45接口和BNC接口。
③ 按照网卡的总线接口类型划分:可分为ISA总线网卡、PCI总线网卡、PCI-X总线网卡、PCI-X总线网卡、PCI-Express(简写为PCI-E)总线网卡、PCMCIA总线网卡、Mni-PCI总线网卡和USB接口网卡,其中,ISA总线网卡已淘汰,常见的是PCI总线网卡,其数据传输速率最高可达133Mbps。PCI-X总线网卡主要用在服务器上,数据传输速率最高可达266Mbps。PCI-Express总线标准2.0规范,其数据传输速率可达5 Gbps。PCMCIA总线网卡和Mni-PCI总线网卡是笔记本电脑专用的,PCMCIA总线又有16位PCMCIA和32位CardBus之分。
④ 按照网卡所支持的传输协议划分:可分为以太网卡、FC网卡和ISCSI网卡。以太网卡(Ethernet Adapter)的传输协议为IP,一般通过光纤线缆或双绞线与以太网交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口对应的接口有SC、ST和LC,接口模块一般为SFP(数据传输速率2 Gbps)和GBIC(1 Gbps)。电口的接口类型为RJ-45。
FC网卡,也叫光纤网卡,即Fibre Channel HBA(Host Bus Adapter)。其传输协议为光纤通道协议,一般通过光纤线缆与光纤通道交换机连接。接口类型分为光口和电口。光口对应的接口为SC和LC,接口模块一般为SFP(传输率2 Gbps)和GBIC(1 Gbps)。电口的接口类型一般为DB9针或HSSDC。
ISCSI网卡(ISCSI HBA)的传输协议为ISCSI,接口类型与以太网卡相同。
网卡的其他分类方法还有:半双工(half duplex)与全双工(full duplex)网卡、有线与无线网卡、服务器专用网卡、支持WOL(Wake On Lan,网络开机)功能网卡等。
(3)网卡的RJ-45接口及其信息定义
网卡的RJ-45接口一般有8根引脚,由于在网络通信中实际上只使用了第1、2、3、6引脚,所以有的网卡生产厂商为了节省成本,只采用4根引脚。
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