网络适配器的作用及分类

1.网络适配器的工作原理

网络适配器又称网卡，如图2-6所示，全称为网络接口卡（Network Interface Card，NIC），它是计算机网络中最基本的元素，也是实现计算机连网的重要设备。平常所说的网卡就是将计算机和局域网连起来的网络适配器，它的主要作用是将计算机数据转换成网络上其他设备能够识别格式的信号，通过介质传输。一台计算机如果没有网卡就不能上网，像显卡和声卡一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唯一接口。无论是普通计算机还是高端服务器，只要想连接到网络，就都必须拥有至少一块网卡。当然如果有必要，一台计算机也可以同时安装两块或多块网卡。例如，代理服务器就需要安装两块网卡，用于分别连接局域网和Internet。

图2-6 网络适配器

a）PC网卡 b）服务器网卡

在OSI模型中，网卡属于数据链路层的设备。在上一章节网络基本原理介绍中，我们学习到数据的封装与解封的知识，发送时将上一层交下来的数据加上首部和尾部，成为以太网的帧。接收时将以太网的帧剥去首部和尾部，然后送交上一层。网卡的主要功能之一就是完成数据的封装与解封，分为两部分，一是将计算机的数据封装为帧，并通过网络将数据帧打包后发送到网络上去；二是接收网络上传过来的数据包，经过拆包，将其变为计算机可以识别的数据，传送到所在的计算机中。

网卡包括硬件和固件程序（只读存储器中的软件例程）。网卡硬件有处理器、存储器（包括RAM和ROM）等控制芯片，它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的，而网卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行的。网卡在处理数据的时候需要进行串行/并行转换。网卡的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。

MAC地址即介质访问控制地址，也叫硬件地址，用来定义网络设备的位置。在OSI模型中，第三层网络层负责IP地址，第二层数据链路层则负责MAC地址。因此一个主机会有一个IP地址，而每个网络位置会有一个专属于它的MAC地址。MAC地址是烧录进入网卡中，是由48位长的十六进制的数字组成。0～23位叫做组织唯一标志符（Organizationally Unique），是识别LAN（局域网）节点的标识；24～47位是由厂家自己分配。其中第40位是组播地址标志位。网卡的物理地址通常是由网卡生产厂家烧入网卡的EPROM（一种闪存芯片，通常可以通过程序擦写）中，它存储的是传输数据时真正赖以标识发出数据的电脑和接收数据的主机的地址。

在网络底层的物理传输过程中，是通过物理地址来识别主机的，它一般也是全球唯一的。比如以太网网卡的物理地址是48位的整数，如00-23-5A-15-99-42，以机器可读的方式存入主机接口中。以太网地址管理机构IEEE将以太网地址，也就是48位的不同组合，分为若干独立的连续地址组，生产以太网网卡的厂家就购买其中一组，具体生产时，逐个将唯一地址赋予以太网卡。MAC地址具有全球唯一性。在个人电脑上查看MAC地址的方法是命令行输入ipconfig/all即可看到MAC地址，如图2-7所示。

图2-7 ipconfig/all查看IP地址

2.网络适配器的分类(www.xing528.com)

根据网络技术的不同，网卡的分类也有所不同，网卡可按以下的标准进行分类。

1）按网卡所支持带宽的不同可分为10Mbit/s网卡、100Mbit/s网卡、10/100Mbit/s自适应网卡、1000Mbit/s网卡等4种。现在所使用的网卡基本都是1000Mbit/s网卡。

2）按网卡的总线类型一般可分为ISA接口网卡、PCI接口网卡、PCI-X总线接口网卡（服务器专用）、PCMCIA接口（笔记本电脑专用）等类型的网卡。现在主流的网卡基本都是PCI接口网卡。

3）网卡最终是要与网络进行连接，所以必须要有一个接口使网线通过它与其他计算机网络设备连接起来，不同的网络接口适用于不同的网络类型。因为目前局域网基本采用以太网技术。按网络接口划分，常见的接口主要有以太网的RJ-45接口；其他不太常见的有细同轴电缆的BNC接口、粗同轴电缆的AUI接口、ATM网卡、令牌环网卡和FD-DI网卡等。

4）按应用对象的不同来划分，一般分为应用于工作站的网卡和应用于服务器的网卡。服务器通常采用专门的网卡，这种网卡基本都是千兆网卡，能支持高带宽传输的需要。一般服务器配备有两块网卡，能支持冗余备份、热插拔等服务器专用功能。

3.无线网卡

随着无线网技术的快速发展，无线网卡已非常流行。无线网卡的作用、功能跟普通网卡一样，是用来连接到局域网上的。它只是一个信号收发的设备，只有在找到上互联网的出口时才能实现与互联网的连接，所有无线网卡只能局限在已布有无线局域网的范围内。无线网卡就是不通过有线连接，采用无线信号进行连接的网卡。无线网卡是终端无线网络的设备，是无线局域网（Wireless LAN）的无线覆盖下通过无线方式连接网络的无线终端设备。常见的无线网卡有适用于台式机使用的PCI接口无线网卡、笔记本电脑专用的PCMCIA接口无线网卡、USB接口无线网卡如图2-8所示。

图2-8 无线网卡

a）TP-LINK54M台式机无线网卡 b）笔记本无线网卡 c）USB接口无线网卡