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网卡的基本知识 认识网卡 网卡(Network Interface Card，简称NIC)，也称网络适配器，是电脑与局域网相互连接的设备。无论是普通电脑还是高端服务器，只要连接到局域网，就都需要安装一块网卡。如果有必要，一台电脑也可以同时安装两块或多块网卡。 一块网卡包括OSI 模型的两个层，物理层和数据链路层： 1、物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路等，并向数据链路层设备提供标准接口。 2、数据链路层则提供寻址机构、数据帧的构建、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。 二、网卡的组要作用 网卡的功能主要有两个: 一是将电脑的数据封装为帧，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去; 二是接收网络上其它设备传过来的帧，并将帧重新组合成数据，发送到所在的电脑中。 网卡能接收所有在网络上传输的信号，但正常情况下只接受发送到该电脑的帧和广播帧，将其余的帧丢弃。然后，传送到系统CPU 做进一步处理。当电脑发送数据时，网卡等待合适的时间将分组插入到数据流中。接收系统通知电脑消息是否完整地到达，如果出现问题，将要求对方重新发送。 三、网卡的组成和工作原理 以最常见的PCI接口的网卡为例： 网卡的组成： （1）主芯片：网卡的主控制芯片是网卡的核心元件，一块网卡性能的好坏和功能的强弱多寡，主要就是看这块芯片的质量。如下图所示： （2）BOOTROM槽：BOOTROM 插座也就是常说的无盘启动ROM 接口，其是用来通过远程启动服务构造无盘工作站的。如下图所示： （3）数据泵：作用一是传输数据；二是隔离网线连接的不同网络设备间的不同电平，还能对设备起到一定的防雷保护作用。如下图所示： （4）晶振即石英振荡器，提供基准频率,如下图所示： （5）LED指示灯：用来标识网卡的不同工作状态，例如，Link/Act表示连接活动状态，Full表示是否全双工，而Power是电源指示。 （6）网线接口：有BNC接口和RJ-45接口，目前主要使用8芯线的RJ-45接口。 （7）总线接口：用于网卡与电脑相连接，内置式网卡需要通过俗称“金手指”的总线接口插在计算机主板的扩展槽中。主要有ISA,PCI,PCMCIA和USB等常见的是PCI总线接口的网卡。 四：网卡的工作原理 ?网卡充当计算机和网络缆线之间的物理接口或连线，负责将计算机中的数字信号转换成电或光信号。 ?网卡要承担串行数据或并行数据间的转换，数据在计算机总线中并行传输，而在网络的物理缆线中以串行的比特流传输。 以太网卡中数据链路层的芯片一般简称之为 MAC 控制器，物理层的芯片我们简称之为PHY。许多网卡的芯片把MAC 和PHY 的功能做到了一颗芯片中，比如Intel 82559 网卡的和3COM 3C905 网卡。但是MAC 和PHY 的机制还是单独存在的，只是外观的表现形式是一颗单芯片。当然也有很多网卡的MAC 和PHY 是分开做的，比如D-LINK 的DFE-530TX等。 1 数据链路层MAC 控制器 首先我们来说说以太网卡的 MAC 芯片的功能。以太网数据链路层其实包含MAC（介质访问控制）子层和LLC（逻辑链路控制）子层。一块以太网卡MAC 芯片的作用不但要实现MAC 子层和LLC 子层的功能，还要提供符合规范的PCI 界面以实现和主机的数据交换。MAC 从PCI 总线收到IP 数据包（或者其他网络层协议的数据包）后，将之拆分并重新打包成最大1518Byte，最小64Byte 的帧。这个帧里面包括了目标MAC 地址、自己的源MAC 地址和数据包里面的协议类型（比如IP 数据包的类型用80 表示）。最后还有一个DWORD(4Byte)的CRC 码。可是目标的 MAC 地址是哪里来的呢？这牵扯到一个ARP 协议（介乎于网络层和数据链路层的一个协议）。第一次传送某个目的IP 地址的数据的时候，先会发出一个ARP 包，其MAC 的目标地址是广播地址，里面说到：谁是xxx.xxx.xxx.xxx 这个IP 地址的主人？因为是广播包，所有这个局域网的主机都收到了这个ARP 请求。收到请求的主机将这个IP地址和自己的相比较，如果不相同就不予理会，如果相同就发出ARP 响应包。这个IP 地址的主机收到这个ARP 请求包后回复的ARP 响应里说到：我是这个IP 地址的主人。这个包里面就包括了他的MAC 地址。以后的给这个IP 地址的帧的目标MAC 地址就被确定了。（其它的协议如IPX/SPX 也有相应的协议完成这些操作。）IP 地址和MAC 地址之间的关联关系保存在主机系统里面，叫做ARP 表，由驱动程序和操作系统完成。在Microsoft 的系统里面可以用 arp -a 的命令查看ARP 表。收到