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「網(wǎng)絡(luò)安全」網(wǎng)絡(luò)設(shè)備篇(13)——網(wǎng)絡(luò)接口卡

 大道通天下1 2019-07-13

什么是網(wǎng)絡(luò)接口卡?

網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC-Network Interface Card)又稱為網(wǎng)絡(luò)適配器(NIA-Network Interface Adapter),簡稱網(wǎng)卡。

網(wǎng)卡用于實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)電纜之間的物理連接,為計算機(jī)之間相互通信提供一條物理通道,并通過這條通道進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸,在局域網(wǎng)中,每一臺聯(lián)網(wǎng)計算機(jī)都需要安裝一塊或多塊網(wǎng)卡,通過介質(zhì)連接器將計算機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)電纜系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)接口卡工作原理

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  • 發(fā)送數(shù)據(jù)

網(wǎng)卡首先偵聽介質(zhì)上是否有載波(載波由電壓表示),如果有,則認(rèn)為其他站點正在傳送信息,繼續(xù)偵聽介質(zhì)。一旦通信介質(zhì)在一定時間段內(nèi)(稱為幀間縫隙IFG=9.6微秒)是安靜的,即沒有被其他站點占用,則開始進(jìn)行幀數(shù)據(jù)發(fā)送,同時繼續(xù)偵聽通信介質(zhì),以檢測沖突。

在發(fā)送數(shù)據(jù)期間,如果檢測到?jīng)_突,則立刻停止該次發(fā)送,并向介質(zhì)發(fā)送一個“阻塞”信號,告知其他站點已經(jīng)發(fā)生沖突,從而丟棄那些可能一直在接收的受到損壞的幀數(shù)據(jù),并等待一段隨機(jī)時間(CSMA/CD確定等待時間的算法是二進(jìn)制指數(shù)退避算法)。在等待一段隨機(jī)時間后,再進(jìn)行新的發(fā)送。如果重傳多次(大于16次)仍發(fā)生沖突,就放棄發(fā)送。

  • 接收數(shù)據(jù)

網(wǎng)卡瀏覽介質(zhì)上傳輸?shù)拿總€幀,如果其長度小于64字節(jié),則認(rèn)為是沖突碎片。如果接收到的幀不是沖突碎片且目的地址是本地地址,則對幀進(jìn)行完整性校 驗,如果幀長度大于1518字節(jié)(稱為超長幀,可能由錯誤的LAN驅(qū)動程序或干擾造成)或未能通過CRC校驗,則認(rèn)為該幀發(fā)生了畸變。通過校驗的幀被認(rèn)為 是有效的,網(wǎng)卡將它接收下來進(jìn)行本地處理。

網(wǎng)卡的分類

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  • 按總線接口類型分

按網(wǎng)卡的總線接口類型來分一般可分為ISA接口網(wǎng)卡、PCI接口網(wǎng)卡以及在服務(wù)器上使用的PCI-X總線接口類型的網(wǎng)卡,筆記本電腦所使用的網(wǎng)卡是PCMCIA接口類型的。

  1. ISA總線網(wǎng)卡

  2. PCI總線網(wǎng)卡

  3. PCI-X總線網(wǎng)卡

  4. PCMCIA總線網(wǎng)卡

  5. USB總線接口網(wǎng)卡

  • 按網(wǎng)絡(luò)接口劃分

網(wǎng)卡最終是要與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,所以必須有一個接口使網(wǎng)線通過它與其它計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來。不同的網(wǎng)絡(luò)接口適用于不同的網(wǎng)絡(luò)類型,目前常見的主要有:

  1. RJ-45接口網(wǎng)卡

  2. BNC接口網(wǎng)卡

  3. AUI接口網(wǎng)卡

  4. FDDI接口網(wǎng)卡

  5. ATM接口網(wǎng)卡

有的網(wǎng)卡為了適用于更廣泛的應(yīng)用環(huán)境,提供了兩種或多種類型的接口,如有的網(wǎng)卡會同時提供RJ-45、BNC接口或AUI接口。

  • 按帶寬劃分

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)帶寬也在不斷提高,但是不同帶寬的網(wǎng)卡所應(yīng)用的環(huán)境也有所不同,目前主流的網(wǎng)卡主要有:

  1. 10Mbps網(wǎng)卡

  2. 100Mbps網(wǎng)卡

  3. 10Mbps/100Mbps網(wǎng)卡

  4. 1000Mbps以太網(wǎng)卡

  • 按網(wǎng)卡應(yīng)用領(lǐng)域來分

根據(jù)網(wǎng)卡所應(yīng)用的計算機(jī)類型來分,網(wǎng)卡分為應(yīng)用于工作站的網(wǎng)卡和應(yīng)用于服務(wù)器的網(wǎng)卡。在大型網(wǎng)絡(luò)中,服務(wù)器通常采用專門的網(wǎng)卡。它相對于工作站所用的普通網(wǎng)卡來說,在帶寬(通常在100Mbps以上,主流的服務(wù)器網(wǎng)卡都為64位千兆網(wǎng)卡)、接口數(shù)量、穩(wěn)定性、糾錯等方面都有比較明顯的提高。還有的服務(wù)器網(wǎng)卡支持冗余備份、熱撥插等服務(wù)器專用功能。

網(wǎng)卡的功能

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網(wǎng)卡可以完成物理層數(shù)據(jù)鏈路層的大部分功能:

  • 數(shù)據(jù)緩存:匹配主機(jī)數(shù)據(jù)處理速率與網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率。

  • 封裝/解封裝:加上控制字段→以幀為單位進(jìn)行傳輸→卸下控制字段。

  • 介質(zhì)訪問控制:CSMA/CD、Token Passing。

  • 串/并轉(zhuǎn)換:將主機(jī)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行位流

  • 數(shù)據(jù)編碼/解碼:轉(zhuǎn)換為適合網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)傳輸?shù)男盘栃问?/p>

  • 數(shù)據(jù)發(fā)送/接收


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