它的主要技术参数为带宽,总线方式,电气接口方式等.它的基本功能为:从并行到串行的数据转换,包的装配和拆装,网络存取控制,数据缓存和网络信号.

网卡的主要工作原理:发送数据时, 计算机把要传输的数据并行写到网卡的缓存,网卡对要传输的数据进编码(10M以太网使用曼切斯特码,100M 以太网使用差分曼切斯特码), 串行发到传输介质上.接收数据时, 则相反.

1. 网卡的基本构造

以最常见的PCI 接口的网卡为例,一块网卡主要由 PCB 线路板,主芯片,数据汞,金手指(总线插槽接口) ,BOOTROM,EEPROM,晶振,RJ45接口,指示灯,固定片等等,以及一些二极管,电阻电容等组成.网卡包括硬件和固件程序(只读存储器中的软件例程),该固件程序实现逻辑链路控制和媒体访问控制的功能,还记录唯一的硬件地址即mac地址,网卡上一般有缓存.网卡须分配中断irq及基本i/o端口地址,同时还须设置基本内存地址(base memory address)和收发器(transceiver)

1. 网卡的控制芯片:网卡中最重要元件,是网卡的控制中心,有如电脑的cpu,控制着整个网卡的工作,负责数据的传送和连接时的信号侦测.早期的10/100Mbps的双速网卡会采用两个控制芯片(单元)分别用来控制两个不同速率环境下的运算,而目前较先进的产品通常只有一个芯片控制两种速度.

常见的 10/100/1000M bps自适应网卡芯片有 Intel 的8254* 系列,Broadcom 的BCM57**系列,Marvell的
88E8001/88E8053/88E806*系列,Realtek的RTL8169S-32/64,RTL8110S-32/64(LOM),RTL8169SB,RTL8110SB(LOM) ,RTL8168(PCI Express) ,RTL8111(LOM,PCI Express) 系列,VIA 的VT612*系列等等.

2. 晶体震荡器:负责产生网卡所有芯片的运算时钟,其原理就象主板上的晶体震荡器一样,通常网卡是使用20或25hz的晶体震荡器.千兆网卡使用62.5MHz或者125MHz晶振.
3. boot rom插槽:如无特殊要求网卡中的这个插槽处在空置状态.一般是和boot rom芯片搭配使用,其主要作用是引导电脑通过服务器引导进入操作系统.boot rom就是启动芯片,让电脑可以在不具备硬盘,软驱和光驱的情况下,直接通过服务器开机,成为一个无硬盘无软驱的工作站.没有软驱就无法将资料输出,这样也可以达到资料保密的功能.同时,还可以节省下购买这些电脑部件的费用.在使用boot rom时要注意自己使用何种网络操作系统,通常有boot rom for nt,boot rom for unix,boot rom for netware等,boot rom启动芯片要自行购买.
4. eeprom:从前的老式网卡都要靠设置跳线或是dip开关来设定irq,dma和i/o port等值,而现在的网卡则都使用软件设定,几乎看不见跳线的存在.各种网卡的状态和网卡的信息等数据都存在这颗小小的eeprom里,通过它来自动设置.里面记录了网卡芯片的供应商ID,子系 统供应商ID,网卡的MAC地址,网卡的一些配置,如SMI总线上PHY的地址,BOOTROM的容量, 是否启用BOOTROM引导系统等东西
5. 数据汞:这是消费级PCI 网卡上都具备的设备,数据汞也被叫做网络变压器或可称为网络隔离变压器.它在一块网卡上所起的作用主要有两个,一是传输数据,它把 PHY 送出来的差分信号用差模耦合的线圈耦合滤波以增强信号,并且通过电磁场的转换耦合到不同电平的连接网线的另外一端;一是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平,以防止不同电压通过网线传输损坏设备.除此而外,数据汞还能对设备起到一定的防雷保护作用.
6. rj-45和bnc接头: rj-45是采用双绞线作为传输媒介的一种网卡接口,在100mbps网中最常应用.bnc是采用细同轴电缆作为传输媒介.
7. 信号指示灯:在网卡后方会有二到三个不等的信号灯,其作用是显示目前网络的连线状态,通常具有tx和rx两个信息.tx代表正在送出资料,rx代表正在接收资料,若看到两个灯同时亮则代表目前是处于全双工的运作状态,也可由此来辨别全双工的网卡是否处于全双工的网络环境中.也有部分低速网卡只用一个灯来表示信号,通过不同的灯光变换来表示网络是否导通.
8. WOL:有些网卡会有WOL的功能, WOL网络开机的功能(wake on line).它可由另外一台电脑,使用软件制作特殊格式的信息包发送至一台装有具wol功能网卡的电脑,而该网卡接收到这些特殊格式的信息包后,就会命令电脑打开电源,目前已有越来越多的网卡支持网络开机的功能.

2. 网卡的分类

• 以传输速率可分为:

10Mbps网卡,100Mbps网卡,1000Mbps网卡,10GMbps网卡.目前常见的三种架构有10baset,100basetx与base2,前两者是以rj-45双绞线为传输媒介,传输速率分别为10Mbps和100Mbps.而双绞线又分为category 1至category 5五种规格,分别有不同的用途以及频宽,category通常简称cat,只要使用cat5规格的双绞线皆可用于10/100mbps的网卡上.而10base2架构则是使用细同轴电缆作为传输媒介,传输速率只有10Mbps.这里提到的10Mbps或100Mbps是指网卡上的最大传送速率,而并不等于网络上实际的传送速度,实际速度要考虑到传送的距离,线路的品质,和网络上是否拥挤等因素,这里所谈的bps指的是每秒传送的bit(1个byte=8个bit).而100Mbps则称为高速以太网卡(fast ethernet),多为PCI/PCI-E接口.当前市面上的pci网卡多具有10/100/1000Mbps自动切换的功能,会根据所在的网络连线环境来自动调节网络速度.1000 Mbps以太网卡多用于交换机或交换机与服务器之间的高速链路或backbone.

• 以接口类型可分为:

ISA接口网卡,PCI/ PCI-X/ PCI-E接口网卡,USB接口网卡和笔记本电脑专用的PCMCIA接口.现在的ISA接口的网卡均采用16bit的总线宽度,其特性是采用programmed i/o的模式传送资料,传送数据时必须通过cpu在i/o上开出一个小窗口,作为网卡与pc之间的沟通管道,需要占用较高的cpu使用率,在传送大量数据时效率较差. PCI接口的网卡则采用32bit的总线频宽,采用bus master的数据传送方式,传送数据是由网卡上的控制芯片来控制,不必通过i/o端口和cpu,可大幅降低cpu的占用率,目前产品多为10/100Mbps双速自动侦测切换网卡.

• 以传输方式可分为:

半双工网卡,全双工网卡.半双工网卡无法同一时间内完成接收与传送数据的动作,如10base2使用细同轴电缆的网络架构就是半双工网络,同一时间内只能进行传送或接收数据的工作,效率较低.要使用全双工的网络就必须要使用双绞线作为传输线才能达到,并且也要搭配使用全双工的集线器,要使用10base或100basetx的网络架构,网卡当然也要是全双工的产品.

• 以传输介质可分为:

rj-45双绞线的网卡与bnc的同轴电缆两种,有的网卡同时具有两种接头,可适用于两种网络线,但无法两个接头同时使用.另外还有光纤接口的网卡,通常带宽在1000 Mbps.

• 其它网卡:

从网络传输的物理媒介上还有无线网卡,利用2.4GHz的无线电波来传输数据.目前ieee有两种规范802.11和802.11b,最高传输速率分别为2Mbps和11Mbps,接口有PCI,USB和PCMCIA几种. 

转载地址：http://www.cnblogs.com/jason-lu/p/3198424.html