网络适配器-《计算机网络》

网络适配器就是俗称的网卡，根据连接方式、数据速率的不同，可以分为不同的种类。

1.网络适配器的种类

（1）按总线接口分类。

网络适配器需要与用户的计算机连接才能使用，而通常的连接方法是将它作为扩展卡，插在计算机I/O总线的插槽中。因此，根据计算机I/O总线的不同，网络适配器可以分为：ISA总线接口网卡、PCI总线接口网卡、PCI-X总线接口网卡、PCMCIA总线接口网卡、USB总线接口网卡。

（2）按网络接口分类。

网络适配器同样需要与网络线缆相连，不同网络线缆的接口方式不同，因而，网络适配器也有不同的种类，图3-2展示了其中一种产品。

图3-2　RJ-45接口的PCI网络适配器

RJ-45接口网卡：用于双绞线为传输介质的局域网。

BNC接口网卡：用于细同轴电缆为传输介质的局域网。

AUI接口网卡：用于粗同轴电缆为传输介质的局域网。

FDDI接口网卡：用于FDDI（光纤分布式数据接口）的局域网。

ATM接口网卡：用于ATM（异步传输模式）的局域网。

（3）按数据传输速率分类。

随着计算机网络技术的快速发展，网络的数据传输速率不断提高，目前常用的支持不同传输速率的网络适配器有以下几种。

10Mbps网卡：支持10Mbit/s的传输速率。

100Mbps网卡：支持100Mbit/s的传输速率。

10/100Mbps自适应网卡：既可以支持10Mbit/s的传输速率，也可以支持100Mbit/s的传输速率，而且是自动适应网络的当前数据速率，不需要事先设置。

1000Mbps网卡：是根据网速对10M/100M/1000M自适应的网卡，最大传输速度能达到1000Mbit/s。千兆以太网网卡多用于服务器。

2.网络适配器的功能

网络适配器（以下简称网卡）的一个功能是要能够实现以太网协议。由于网卡的种类不同、不同厂商生产的同类网卡的设置也不同，计算机要与网卡协调一致地工作，就必须在安装网卡时，安装与网卡相对应的管理网卡的设备驱动程序。

网卡和计算机之间是通过计算机的I/O总线以并行传输方式进行通信的，而网卡和局域网之间则是通过通信电缆以串行传输方式进行通信的。另一方面，网络的数据传输速率与计算机I/O总线的数据传输速率不同，因此，网卡的一个功能就是起到串行/并行转换和数据缓冲的作用。

网卡需要在计算机控制下，完成相对独立的网络数据传输工作，因此，可以看作是一个半自治的单元。当网卡收到一个目的地址不符的帧或者有差错的帧时，会将该帧丢弃而不通知计算机。当网卡收到一个正确的、目的地址相符的帧时，会将帧解析，并中断通知计算机，将帧中的IP数据报交付给协议栈中的网络层。当计算机要发送一个IP数据报时，由协议栈向下交给网卡，由网卡组装成帧后发送到局域网。

因此，网卡的主要功能有以下几点：(www.xing528.com)

（1）数据的封装与解封。发送时将网络层交下来的数据报加上数据链路层的首部和尾部，形成以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后将数据送交网络层。

（2）链路管理。这主要是CSMA/CD（载波监听多路访问/冲突检测）协议的实现。

（3）编码与解码。编码：将要发送的二进制数据位，按一定的方式，形成数字通信中的码元信号。解码：将接收到的码元信号，还原成二进制数据位。

（4）MAC地址。每一个网卡中都有一个全球唯一的硬件地址——MAC地址，即媒体访问控制地址，也称为局域网地址（LAN Address）、以太网地址（Ethernet Address）或物理地址（Physical Address），是可以用来确认网上设备位置的地址。

MAC地址的长度是48bit（6字节），通常以16进制的数字的形式表示，这种48位地址称为MAC-48，它的通用名称是EUI-48。例如，00-30-C8-EF-7B-55。MAC地址分为前24位和后24位：

前24位，叫作组织唯一标志符（Organizationally Unique Identifier，即OUI），是由IEEE的注册管理机构给不同厂商分配的代码，用于区分不同的厂商。

后24位，是由厂商自己分配的，称为扩展标识符。同一个厂商生产的网卡中MAC地址后24位是不同的。

因此，这意味着如果一个厂商得到了一个OUI，则它可以生产最多224个网卡。

适配器从网络上每收到一个MAC帧，首先用硬件检查MAC帧中的MAC地址。如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理，否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。

“发往本站的帧”包括以下三种：单播（unicast）帧（一对一）、广播（broadcast）帧（一对全体）、多播（multicast）帧（一对多）。

由于MAC地址的唯一性，因此其被用来标识网络中节点的物理地址。实际上，有了MAC地址，在局域网内，仅使用MAC地址，而不使用IP地址，就可以实现网络中计算机之间的通信了。因此，仅需要物理层和数据链路层协议，就可以实现局域网的功能。

3.网络适配器的结构组成

网络适配器（以下简称网卡）上有专用的处理器和存储器，它工作在协议体系结构的最下面两层——物理层和数据链路层，包括了两层的协议，主要由硬件部分和固件程序组成，主要包括以下部分。

（1）物理层处理器：称为PHY。负责电和光信号的产生和检测、线路状态、时钟基准、数据编码、数据链路层接口等。

（2）数据链路层处理器：称为MAC控制器，提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、网络层数据接口等。

（3）EEPROM：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。

（4）BOOTROM：用于无盘工作站引导操作系统。

（5）网络接口：RJ-45，BNC或FDDI接口。

4.网卡的安装过程

（1）安装网卡。有些计算机的主板上集成了网卡，不用再安装网卡硬件。如果没有集成，网卡的硬件安装也非常简单，只需将网卡插入计算机的I/O总线插槽中，并固定好就行了。当然，一定要选择与计算机I/0总线一致的网卡。

（2）安装网卡驱动程序。网卡的种类多，即使是同一类网卡，不同厂商生产的，其工作方式也有所不同，因此，需要由厂商提供一套控制网卡工作的软件。操作系统安装了这个软件，才能正确控制网卡工作。

一般来说，购买网卡时会送驱动程序，如果没有，可以到厂商的网站下载相应型号网卡的驱动程序。只需要点击软件进行安装，安装完成之后重新启动计算机即可。（3）设置网卡属性。在操作系统的设备管理中，找到网卡，点击设置网卡属性，属性包括IP地址、子网掩码、默认网关、DNS。设置完成之后，可以通过ping命令查看网卡是否正常工作。