图解以太网卡功能与用料

图解以太网卡功能与用料
网络中最基础的部件是什么?不是交换机也不是路由器,而是小小的不起眼但又无处不在的网卡。如果在5年前,或许网卡与您无关,但在如今这网络的时代,无论是上网冲浪还是联网玩游戏,都离不开网卡,更何况,就算您不食人间烟火,多数主板上也会为您集成一块板载网卡。所以,对于想迈入网络之门的读者而言,先认识网卡,会让您在进行各种网络应用时更得心应手。
一、网卡的主要特点
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。
10/100mbps的pci网卡
电脑之间在进行相互通讯时,数据不是以流而是以帧的方式进行传输的。我们可以把帧看做是一种数据包,在数据包中不仅包含有数据信息,而且还包含有数据的发送地、接收地信息和数据的校验信息。一块网卡包括osi模型的两个层——物理层和数据链路层。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。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。
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。
二、图解网卡
图解pci网卡
以最常见的pci接口的网卡为例,一块网卡主要由pcb线路板、主芯片、数据汞、金手指(总线插槽接口)、bootrom、eeprom、晶振、rj45接口、指示灯、固定片等等,以及一些二极管、电阻电容等组成。下面我们就来分别了解一下其中主要部件。
●主芯片
最常见的8139d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。以常见的realtek公司推出的rtl8139c和rtl8139d为例,二者首先在封装上略有不同,前者是128pin qfp/lqfp而后者为100pin,其次在搭配的eeprom上,8139c比后者多出了对93c56的支持,而8139d是93c46。但是在功能方面,8139d更强一些,它多提供了对pci multi-function和pci-bridge i/f的支持,pci multi-function允许把rtl8139d芯片和其他的功能芯片(如硬件调制解调芯片)设计在同块pcb板上协同工作来做成不同种类的多功能卡,在其中8139起的作用是辨别lan信号还是pci总线信号的作用;8139d还增强了电源管理功能。
如果按网卡主芯片的速度来划分,常见的10/100m自适应网卡芯片有realtek 8139系列/810x系列、via vt610*系列、intel 82550pm/82559系列、broadcom 44xx系列、3com 3c920系列、davicom dm9102、mxic mx98715等等。
常见的10/100/1000m自适应网卡芯片有intel的8254*系列,broadcom的bcm57**系列,marvell的88e8001/88e8053/88e806*系列,realtek的rtl8169s-32/64、rtl8110s-32/64(lom)、rtl8169sb、rtl8110sb(lom)、rtl8168(pci express)、rtl8111(lom、pci express)系列,via的vt612*系列等等。
via的vt6120千兆芯片
需要说明的是网卡芯片也有“软硬”之分,特别是对与主板板载(lom)的网卡芯片来说更是如此,这是怎么回事呢?大家知道,以太网接口可分为协议层和物理层。
协议层是由一个叫mac(media access layer,媒体访问层)控制器的单一模块实现。
物理层由两部分组成,即phy(physical layer,物理层)和传输器。
常见的网卡芯片都是把mac和phy集成在一个芯片中,但目前很多主板的南桥芯片已包含了以太网mac控制功能,只是未提供物理层接口,因此,需外接phy芯片以提供以太网的接入通道。这类phy网络芯片就是俗称的“软网卡芯片”,常见的phy功能的芯片有rtl8201bl、vt6103等等。
rtl8201bl phy芯片
“软网卡”一般将网络控制芯片的运算部分交由处理器或南桥芯片处理,以简化线路设计,从而降低成本,但其多少会更多占用系统资源.

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