网卡简介

网卡作为计算机与网络连接的接口，是计算机网络中不缺生的网络设备。在网络中，不管采用那一类传输介质，计算机之间、计算机与网络设备之间都必须通过网卡进行连接，网卡在计算机网络中起着十分重要的作用。因此，掌握有关网卡的知识，对于网络的设计、安装以及故障的排除就显得非常重要。 网卡的功能 网卡(Network Interface Card，简称NIC)，也称网络界面卡，或网络接口卡，它像显卡和声卡那样插在计算机主板的扩展槽中，是计算机与局域网相互连接的惟一接口。无论是普通的计算机还是高端服务器，只要连接到网络，就必须拥有至少一块网络卡。当然，如果哦有必要，一台计算机也可以同时安装两块或多块网卡。 网卡的功能主要有两个：一是将计算机的数据封装为帧，并通过网线(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到网络上；二是接收网络上传过来的帧，并将帧重新组合成数据，传递到网卡所在的计算机中。网卡接收所有在网络上传输的信号，但只接受发送到该计算机的帧和广播帧，其余的帧将丢弃。网卡处理这些帧后，传送到系统CPU做进一步处理。当激素及发送数据时，网卡等待合适的时间将分组插入到数据流中。接收系统通知计算机信息是否完整地到达，如果出现问题，将要求对方重新发送。 在介绍网卡时，提到了帧的概念。帧是OSI模型中数据链路层的数据组成单位，在网络层将数据单位称为包(这也是经常用到的一个单位)或分组，在数据链路层，数据包被封装为帧。由于网卡同时工作在数据链路层和物理层，所以在将数据发送到网线之前，网卡还要根据编码规则将帧转换为二进制的数据流。 在发送或接收帧时，网卡执行7个主要功能。当将数据发送到网络上时，我那个卡按以下所列次序完成各步骤。但接收数据时，步骤相反： 1)数据传送，数据经过DMA、共享存储器或可编程I/O，从计算机存储器(RAM)传送至网卡或从网卡传送   至计算机存储器。 2)缓冲，数据在被网卡处理奇迹存放在缓冲区中。缓冲区能使网卡同时访问整个帧，因此，可以控制网   络传输速率和计算机能达到处理数据速率之间的距离。 3)帧构成，网卡将数据分解成可管理的块(在接收端将块重新组装为数据)，在以太网中，每一块的大小约   为1500字节。网卡用帧头和帧尾封装这些数据分组，形成数据链路层的帧。至此，数据分组完成并准备   发送。对于入站分组而言，网卡在该阶段读取并取掉帧头和帧尾。 4)介质访问，网卡在数据链路层协议中使用适当的介质访问控制来控制其传输。在以太网络中，网卡却确   认在发送前线路上应当是灭有其他数据传输，一旦冲突发生，将重新发送数据。 5)并行/串行转换。网卡以并行方式通过系统总线传送(或接收)数据，不管一次是16或32位，都将其存入缓   冲区。缓冲区里的数据必须通过网络电缆一位接一位的串行方式发送或接收。网卡在发送前(或接收后)   瞬间进行这两种格式间的转换。 6)编码/解码，网卡对从系统总线接收到的数据进行编码，使其称为能够在网络电缆上传送的信号；而对从   网络是那个到达的信号进行解码。以太网卡使用一种称为曼彻斯特编码的技术，却带已有电和无电表示   0和1的方法，而以在极短暂周期中用交替极性脉冲表示0和1。 7)发送/接收电脉冲。网卡得到包含数据(帧)的编码脉冲，放大后通过导线发送出去。在接收时，网卡通过   进入解码步骤。      当电气干扰、分组冲突或社别故障引起帧的某些部分损毁时，网卡和支持软件将识别、处理发生的错误。   网卡一般通过使用循环冗余码检验(CRC)值来检测作物，这个值由发送系统计算并被包含在输出帧的帧尾   中。同样，CRC也在接收系统中进行，如果自己计算的CRC与帧中的CRC值不匹配，接收端将告诉发送   端接收失败，并请求重新发送错误帧。    网卡有很多种，不同类型的网路需要使用不同种类的网卡，不同速度的网络需求也会使用不同的网卡。不   过，有一点需要在这里说明，那就是每一块网卡都有一个全球惟一的ID号，也叫作MAC(Media Access Control)   地址。MAC地址被烧录于用卡的ROM中，就像是每一个人的遗传基因密码DNA一样，及时在全世界范围内   绝对不会重复。在网络中(无论是局域网还是广域网)，能够表明并识别计算机身份的，唯有插在该计算机中   网卡的ID号。依靠该ID号，才能实现网络中不同计算机之间的通信和信息交换。
   网卡能够监听所有正在电缆中传输的信息，并根据网卡上的ID号过滤出该工作站应该收的信息。当该工作站   准备好接收时，网卡会将这些消息传送给工作站进行处理。当工作站需要向服务器发出请求时，网卡则在电   缆信息流中寻找一个间隙并将信息插入信息流。工作站能够自动检验报文传送的正确性，如果在传送中的信   息报文出错，它会自动重新再发一遍。    网卡工作于OSI七层参考模型的物理层和数据链路层的MAC子层。最初的网卡体积比较笨重，安装和设置比   较复杂，而随着网卡的广泛应用和技术的迅速发展，网卡上原有的许多芯片已经被简化，集成度不断提高，   功能也更加强大和完善。