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? 網卡全攻略
網卡是應用最廣泛的一種網絡設備,網卡的全名為Network Interface Card(網絡接口卡,簡稱網卡),它是連接計算機與網絡的硬件設備,是局域網最基本的組成部分之一。網卡的標準由IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)定義。
技術參數(shù)
下面,筆者為大家介紹一些網卡的參數(shù)和技術資料。
●數(shù)據(jù)傳輸速率
由于存在多種規(guī)范的以太網,所以網卡也存在多種傳輸速率,以適應它所兼容的以太網。網卡在標準以太網中速度為10Mbps,在快速以太網中速度為100Mbps,在千兆以太網中速度為1000Mbps。
不同傳輸模式的網卡的傳輸速率也不一樣。例如,在快速以太網中,半雙工網卡的傳輸速率是100Mbps,而全雙工網卡則是200Mbps。
●總線方式
網卡目前主要有PCI、ISA、和USB三種總線方式。
ISA網卡采用程序請求I/O方式與CPU進行通信,這種方式的網絡傳輸速率低,CPU資源占用大。這類網卡已不能滿足現(xiàn)在不斷增長的網絡應用需求。
PCI總線的網卡又分為PCI2.1標準和PCI2.2標準。PCI2.1標準的工作頻率為33MHz,數(shù)據(jù)傳輸率為133MB/s;PCI2.2標準的工作頻率為66MHz,最大數(shù)據(jù)傳輸率高達533MB/s。PCI網卡與CPU之間的通信方式一般采用總線控制方式,使得高優(yōu)先級的任務可以直接讀取數(shù)據(jù)而不再需要處理器來干涉,所以大大提高了運行的效率,降低了對系統(tǒng)資源的占用。
USB總線的網卡一般是外置式的,具有不占用計算機擴展槽和熱插拔的優(yōu)點,因而安裝更為方便。這類網卡主要是為了滿足沒有內置網卡的筆記本電腦用戶。USB總線分為USB2.0和USB1.1標準。USB1.1標準的傳輸速率的理論值只有12Mbps,而USB2.0標準的傳輸速率就高達480Mbps,但由于價格昂貴,USB2.0網卡還未普及。
●芯片
網卡的主控制芯片是網卡的核心元件,一塊網卡性能的好壞,主要是看這塊芯片的質量。網卡的主控制芯片一般采用3.3V的低耗能設計、0.35μm的芯片工藝,這使得它能快速計算流經網卡的數(shù)據(jù),從而減輕CPU的負擔。
●系統(tǒng)資源占用率
網卡對系統(tǒng)資源的占用一般感覺不出來,但在網絡數(shù)據(jù)量大的情況下就很明顯了,如進行在線點播、語音傳輸、IP電話通話時。一般情況下,PCI網卡對系統(tǒng)資源的占用率要比ISA網卡小得多。
●ACPI電源管理
ACPI是一種新的工業(yè)標準,它通過硬件和操作系統(tǒng)提供支持系統(tǒng)的電源管理功能,支持ACPI電源管理的網卡可以通過計算機的睡眠模式減少電量的損耗。
●遠程喚醒
遠程喚醒是一個ACPI功能,它允許用戶通過網絡遠程喚醒計算機,進行系統(tǒng)維護、病毒掃描、備份數(shù)據(jù)等操作,因此成為很多用戶購買網卡時看重的一個指標。要實現(xiàn)遠程喚醒功能還要求主板支持遠程喚醒,并且網卡和計算機主板都符合PCI2.2規(guī)范。
●兼容性
和其它計算機產品一樣,網卡的兼容性也很重要,不僅要考慮到和自己的計算機兼容,還要考慮到和它所連接的網絡兼容,所以選用網卡盡量采用知名品牌的產品,不僅安裝容易,而且還能享受到一定的售后服務。
●特色技術
某些網卡的一些特色技術能提供更先進的功能、更快捷的速度和更人性化的使用。如3Com的Parallel Tasking技術通過同時讀入和發(fā)送數(shù)據(jù)來優(yōu)化數(shù)據(jù)吞吐,加速數(shù)據(jù)包在網線和網卡之間的傳輸,在獲得最大吞吐量的同時僅占用極小的CPU資源。
小資料
網卡起著向網絡發(fā)送數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)、接受并轉換數(shù)據(jù)的作用,它有兩個主要功能:一是讀入由網絡設備傳輸過來的數(shù)據(jù)包,經過拆包,將它變?yōu)橛嬎銠C可以識別的數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿柙O備中;二是將計算機發(fā)送的數(shù)據(jù),打包后輸送至其它網絡設備。簡單地說,就是我們可以把網卡插在計算機的主板擴展槽中,通過網線去高速訪問其它的計算機和互聯(lián)網,以達到共享資源、交換數(shù)據(jù)的目的。
網卡的種類
網卡有多種分類方法,根據(jù)不同的標準,有不同的分法。
由于目前的網絡有ATM網、令牌環(huán)網和以太網之分,所以網卡也有ATM網卡、令牌環(huán)網網卡和以太網網卡之分。因為以太網的連接比較簡單,使用和維護起來都比較容易,所以目前市面上的網卡也以以太網網卡居多。
網卡還可按其傳輸速率(即其支持的帶寬)分為10Mbps網卡、100Mbps網卡、10/100Mbps自適應網卡(圖1)以及千兆網卡(圖2)。其中,10/100Mbps自適應網卡是現(xiàn)在最流行的一種網卡,它的最大傳輸速率為100Mbps,該類網卡可根據(jù)網絡連接對象的速度,自動確定是工作在10Mbps還是100Mbps速率下。千兆網卡的最大傳輸速率為1000Mbps。目前我們通常使用的是10/100Mbps自適應網卡。
按主板上的總線類型,網卡又可劃分為ELSA、ISA、PCI和USB四種。EISA是早期的總線類型,現(xiàn)在已被淘汰。ISA網卡由于CPU占用率比較高,往往會造成系統(tǒng)的停滯,再加上ISA網卡的數(shù)據(jù)傳輸速度極低,使得這種接口的網卡在市面上已經很少見了。PCI網卡是現(xiàn)在應用最廣泛、最流行的網卡,它具有性價比高、安裝簡單等特點。USB接口網卡(圖3、4)是最近才出現(xiàn)的產品,這種網卡是外置式的,具有不占用計算機擴展槽的優(yōu)點,因而安裝更為方便,主要是為了滿足沒有內置網卡的筆記本電腦用戶。
另外,根據(jù)工作對象的不同,網卡又可以分為服務器專用網卡、PC網卡、筆記本電腦專用網卡和無線局域網網卡四種。服務器專用網卡是為了適應網絡服務器的工作特點而設計的。為了盡可能降低服務器芯片的負荷,一般都自帶控制芯片,這類網卡售價較高,一般只安裝在一些專用的服務器上。我們在市場上常見的一般都是適合于PC機使用的PC網卡,俗稱為“兼容網卡”,此類網卡價格低廉、工作穩(wěn)定,現(xiàn)已被廣泛應用。無線局域網網卡(圖5)是最近新推出的針對無線用戶的網卡,它遵循IEEE 802.11a/802.11b/802.11g 三個標準,最高傳輸速率高達54Mbps。
硬件結構
網卡的組成和主板相似,都是在一塊電路板上鑲嵌各種芯片、元件,使其能處理和傳輸接收到的信號。網卡的功能當然不及主板,但它作為連接多臺電腦之間的橋梁,作用之大不可忽視。不同種類的網卡有不同的外形,但它們的基本構成是一樣的。網卡基本上分為內置式和外置式兩種類型。下面就讓我們以這兩種類型的網卡為例來了解一下網卡的外形和構成。
1.內置網卡
內置網卡的外形都差不多,除了總線接口不同外,其它的基本結構是一樣的。目前最流行的內置網卡是PCI網卡,下面就以PCI 10/100Mbps自適應網卡為例來說明一下內置網卡的基本結構。
●PCB板
網卡的PCB板是網卡上各種芯片和元件的載體,PCB板的選材直接影響了網卡的性能(特別是穩(wěn)定性)與成本,目前網卡的電路板選材上分為噴錫板和鍍金板,一般采用噴錫板的網卡比采用鍍金板的網卡好,因為噴錫板不但容易制作出焊點均勻飽滿的產品,而且可以有效避免出現(xiàn)堆焊或虛焊等現(xiàn)象。
●擋板
網卡的擋板位于卡的左端,上面有網卡的接口,一般是用不銹鋼制成。擋板在網卡安裝到主板的插槽時起到固定網卡的作用,另外還可以封住機箱上的空隙,阻擋灰塵的進入。
●主控制芯片
網卡的主控制芯片是網卡的核心元件,它類似于計算機中的CPU,控制著進出網卡的數(shù)據(jù)流。因此,一塊網卡性能的好壞,主要是看這塊芯片的性能。如圖6所示,“Realtek RTL8139D”表明該芯片是10/100Mbps自適應芯片。
●無盤啟動芯片插槽
無盤啟動芯片插槽(圖7)是用來安裝無盤啟動芯片的。無盤啟動芯片的主要作用是在局域網中,當計算機被作為無盤工作站時,可以通過這塊啟動芯片來啟動計算機。
●金手指
金手指(圖8)是指網卡和主板插槽的接觸部分。對于網卡來說,金手指的質量是非常重要的,如果金手指和插槽接觸不良會造成網絡故障和信號損失,很多硬件故障也由此而起。優(yōu)質網卡的金手指的制作材料選用的是鍍鈦金。
發(fā)布于2023-06-12