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網(wǎng)卡工作原理是怎樣的

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  如今網(wǎng)卡已經(jīng)作為電腦的必配網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。不管是整體出售的品牌電腦還是單獨(dú)出售的電腦主板,都集成網(wǎng)卡芯片擁有一個(gè)甚至多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(RJ45)。由此可見(jiàn),網(wǎng)卡是我們使用電腦中所能接觸到的第一件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。不少電腦愛(ài)好者對(duì)于網(wǎng)卡的工作原理不太了解,下面小編將于大家揭開(kāi)服務(wù)器神秘面紗,希望能夠給新手朋友增加點(diǎn)電腦知識(shí)。

  一、網(wǎng)卡工作原理

  發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),網(wǎng)卡首先偵聽(tīng)介質(zhì)上是否有載波(載波由電壓指示),如果有,則認(rèn)為其他站點(diǎn)正在傳送信息,繼續(xù)偵聽(tīng)介質(zhì)。一旦通信介質(zhì)在一定時(shí)間段內(nèi)(稱為幀間縫隙IFG=9.6微秒)是安靜的,即沒(méi)有被其他站點(diǎn)占用,則開(kāi)始進(jìn)行幀數(shù)據(jù)發(fā)送,同時(shí)繼續(xù)偵聽(tīng)通信介質(zhì),以檢測(cè)沖突。在發(fā)送數(shù)據(jù)期間。

  如果檢測(cè)到?jīng)_突,則立即停止該次發(fā)送,并向介質(zhì)發(fā)送一個(gè)“阻塞”信號(hào),告知其他站點(diǎn)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(shí)間(CSMA/CD確定等待時(shí)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(shí)間后,再進(jìn)行新的發(fā)送。如果重傳多次后(大于16次)仍發(fā)生沖突,就放棄發(fā)送。

  接收時(shí),網(wǎng)卡瀏覽介質(zhì)上傳輸?shù)拿總€(gè)幀,如果其長(zhǎng)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(duì)幀進(jìn)行完整性校驗(yàn),如果幀長(zhǎng)度大于1518字節(jié)(稱為超長(zhǎng)幀,可能由錯(cuò)誤的LAN驅(qū)動(dòng)程序或干擾造成)或未能通過(guò)CRC校驗(yàn),則認(rèn)為該幀發(fā)生了畸變。通過(guò)校驗(yàn)的幀被認(rèn)為是有效的,網(wǎng)卡將它接收下來(lái)進(jìn)行本地處理。

  二、網(wǎng)卡的基本知識(shí)

  我們?cè)谑褂镁W(wǎng)卡的時(shí)候,總是與它的接口打交道。不管你是接ADSL上網(wǎng)還是接LAN連接內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),將網(wǎng)線放入接口的時(shí)候“咔嚓的一聲”則表示OK你連接正確,這就是RJ45接口。至今人類(lèi)所使用的最廣泛的網(wǎng)絡(luò)接口,它主要應(yīng)用在以太網(wǎng)中,于交換機(jī)、路由器或者ADSL等設(shè)備配合使用,其作為連接的網(wǎng)線學(xué)名叫雙絞線。既然上面說(shuō)了主流接口,現(xiàn)在說(shuō)一下非主流。BNC接口:稍微接觸電腦早點(diǎn)的朋友應(yīng)該記得它,這個(gè)接口是96年至99年的時(shí)候,流行于那個(gè)時(shí)期網(wǎng)吧中。它的接口是凸出,類(lèi)似閉路電視那種。所使用的網(wǎng)線叫做細(xì)同軸線,以以太網(wǎng)或者令牌環(huán)傳輸,不需要配置當(dāng)時(shí)昂貴的交換機(jī)。因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)實(shí)惠的特點(diǎn),所以深受早期的網(wǎng)吧或公司的喜愛(ài)。現(xiàn)在,只有在學(xué)校機(jī)房的廢品堆、2手電腦市場(chǎng)的壓貨箱的最低層中還偶爾找得到它的身影。它現(xiàn)在得唯一作用就是收藏。其他諸如光纖接口(FDDI) UBS接口等這里就不一一介紹了。想興趣的朋友可以PM偶.網(wǎng)卡的速度。我們偉大的革命家,改革開(kāi)放的總設(shè)計(jì)師鄧小平同志。

  曾經(jīng)有句金率名言 “不管白貓黑貓,只要抓到老鼠就是好貓”。同樣,網(wǎng)卡也必須靠速度來(lái)衡量。進(jìn)入信息時(shí)代以后,科學(xué)技術(shù)是坐上了飛機(jī)“一日千里”,網(wǎng)絡(luò)通訊的傳輸速度也是與日聚增,根據(jù)電信服務(wù)行業(yè)的摩爾定律,每隔6個(gè)月主干網(wǎng)絡(luò)容量就擴(kuò)大一倍。至于主流以太網(wǎng)絡(luò)到?jīng)]有這么快,不過(guò)100M 、1000M也是主流。如今隨手拿到一張網(wǎng)卡,傳輸速度最起碼都有100M,稍微高檔點(diǎn)就是1000M網(wǎng)卡。這里我將從2個(gè)角度分析網(wǎng)卡速度的實(shí)際效果和應(yīng)用環(huán)境。1.白貓黑貓——速度的實(shí)際傳輸。在說(shuō)網(wǎng)卡速度之前,我們先來(lái)看看一個(gè)計(jì)算機(jī)公式。1Byte=8bit,漢語(yǔ)翻譯:一個(gè)字節(jié)等于8位。網(wǎng)卡速度100Mbase=100Mbit=12.5MByte,漢語(yǔ)翻譯:百兆網(wǎng)絡(luò)速度等于百兆位等于十二點(diǎn)五兆字節(jié)。1 Byte = 8 bit bps = bit per second B/s = Byte per second 注意看"b"的大小寫(xiě) ~~bit per second 默認(rèn)寫(xiě)法是 bps ,貌似沒(méi)有Bps這種寫(xiě)法(Byte 一般用B/s) 。

  ~~以上公式表示網(wǎng)絡(luò)速度跟我們電腦文件所采用的單位不一樣,必須有個(gè)位變字節(jié)的單位轉(zhuǎn)換。如此說(shuō)來(lái),電信ADSL所謂的1M帶寬就等同于最快下載速度只有125K,至于小區(qū)寬帶所謂單獨(dú)提供10M 、100M速度,那不過(guò)是營(yíng)銷(xiāo)學(xué)中“忽悠的藝術(shù)”。通過(guò)上面的介紹,大家一定對(duì)網(wǎng)絡(luò)速度有了了解,好我們接著往下看。自然而然,1000M的實(shí)際速度等于125MByte,那么我們?cè)趯?shí)際運(yùn)用中能達(dá)到這么快嘛?

  答案是否定的。網(wǎng)卡在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的傳輸必須通過(guò)母體主板的PCI總線進(jìn)行傳輸,但遺憾的是32位PCI總線只有133MB/s的帶寬,而所有的PCI設(shè)備共享總線帶寬,被千兆網(wǎng)卡占去125MB/s后,還怎么去照顧IDE控制器、聲卡、視頻卡、IDE卡、電視卡等一大堆七姑八嬸小姨子呢。由此可見(jiàn),在主流電腦上所采用的千兆網(wǎng)卡均無(wú)法發(fā)揮標(biāo)值的速度。根據(jù),眾多測(cè)試得出的實(shí)際速度在37.5MB/s左右,算一個(gè)350MB的網(wǎng)卡,充其量不過(guò)百兆網(wǎng)卡的3至4倍。當(dāng)然,千兆網(wǎng)卡也不乏名副其實(shí)的。(1).64位PCI總線:64位PCI總線帶寬最高可達(dá)533MB/s。當(dāng)家用辦公電腦還在32位PCI總線停留的時(shí)候,服務(wù)器早就用上64位PCI,這種PCI插槽比32位長(zhǎng),但是兼容32位設(shè)備,同時(shí)64位的設(shè)備也可以在32位插槽上使用,不過(guò)呢性能就得打個(gè)折。不過(guò),其價(jià)格高昂,也只有在服務(wù)器上面所使用,家用不劃算。(2).CSA總線:說(shuō)到CSA總線,就不得不提到INTEL公司03年發(fā)布865 875主板芯片。

  這兩種芯片有個(gè)獨(dú)特得功能,就是在北橋開(kāi)辟一條CSA總線,具有266MB/s得獨(dú)享帶寬。使千兆網(wǎng)卡在傳輸?shù)脮r(shí)候跳過(guò)PCI總線,直接從北橋芯片傳輸?shù)紺PU進(jìn)行處理。這個(gè)跟當(dāng)年AGP接口脫離PCI總線,自立門(mén)戶有些相似。當(dāng)然,以當(dāng)時(shí)采用875芯片主板的價(jià)格來(lái)說(shuō),實(shí)現(xiàn)一個(gè)千兆功能也是價(jià)格不菲。2.門(mén)當(dāng)戶對(duì)——網(wǎng)卡的應(yīng)用環(huán)境。隨著百兆網(wǎng)絡(luò)在全面普及,不管是工廠、智能樓宇、數(shù)字家庭的組網(wǎng)都是以百兆網(wǎng)絡(luò)作為起步。嘿嘿,不是百兆的都不好意思說(shuō)。由于國(guó)內(nèi)的INTERNET網(wǎng)絡(luò)速度一般只有1、2M左右,對(duì)局域網(wǎng)的內(nèi)部速度要求并不高。俗話說(shuō):有需求才有市場(chǎng)嘛,因此我們對(duì)局域網(wǎng)速度的要求主要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要來(lái)作出判斷。其中智能樓宇由于其主要是商務(wù)用途,因此這種商務(wù)樓中會(huì)集多個(gè)公司在內(nèi),他們得辦公網(wǎng)絡(luò)都是各自獨(dú)立,而且主要用途是文件共享,郵件收發(fā),以及ERP OA等信息系統(tǒng)。數(shù)據(jù)要求遠(yuǎn)未能達(dá)到百兆網(wǎng)絡(luò)的,而且數(shù)據(jù)的連續(xù)性不強(qiáng)也不需要持續(xù)傳輸,一個(gè)百兆網(wǎng)絡(luò)足以應(yīng)付。數(shù)字家庭,這里主要運(yùn)用IP技術(shù)控制家電設(shè)備、視頻監(jiān)控HDPC、中心網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)器NAS、筆記本等連接。除了通過(guò)NAS遠(yuǎn)程調(diào)用HDTV影片觀看比較消耗網(wǎng)絡(luò)帶寬外,其它對(duì)帶寬基本沒(méi)有消耗,百兆網(wǎng)絡(luò)足夠。而真正需要千兆網(wǎng)絡(luò)的主要有IDC服務(wù)商,大型企業(yè)等,費(fèi)用也不是一般的高,大家只需要了解下即可。

  二、影響網(wǎng)卡工作的因素

  網(wǎng)卡能否正常工作取決于網(wǎng)卡及其相連接的交換設(shè)備的設(shè)置以及網(wǎng)卡工作環(huán)境所產(chǎn)生的干擾。如信號(hào)干擾、接地干擾、電源干擾、輻射干擾等都可對(duì)網(wǎng)卡性能產(chǎn)生較大影響,有的干擾還可能直接導(dǎo)致網(wǎng)卡損壞。

  PC機(jī)電源故障就時(shí)常導(dǎo)致網(wǎng)卡工作不正常。電源發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的放電干擾信號(hào)可能竄到網(wǎng)卡輸出端口,在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)后將占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬,破壞其他工作站的正常數(shù)據(jù)包,形成眾多的FCS幀校驗(yàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)包,造成大量的重發(fā)幀和無(wú)效幀,其比例隨各個(gè)工作站實(shí)際流量的增加而增加,嚴(yán)重干擾整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行。

  接地干擾也常影響網(wǎng)卡工作,接地不好時(shí),靜電因無(wú)處釋放而在機(jī)箱上不斷積累,從而使網(wǎng)卡的接地端(通過(guò)網(wǎng)卡上部鐵片直接跟機(jī)箱相連)電壓不正常,最終導(dǎo)致網(wǎng)卡工作不正常,這種情況嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)舸┚W(wǎng)卡上的控制芯片造成網(wǎng)卡的損壞。

  干擾的情況很容易出現(xiàn),有時(shí)網(wǎng)卡和顯卡由于插得太近也會(huì)產(chǎn)生干擾。干擾不嚴(yán)重時(shí),網(wǎng)卡能勉強(qiáng)工作,數(shù)據(jù)通信量不大時(shí)用戶往往感覺(jué)不到,但在進(jìn)行大數(shù)據(jù)量通信時(shí),在Windows98下就會(huì)出現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)資源不足”的提示,造成機(jī)器死機(jī)現(xiàn)象。

  網(wǎng)卡的設(shè)置也將直接影響工作站的速度。電腦網(wǎng)卡的工作方式可以為全雙工和半雙工,當(dāng)服務(wù)器、交換機(jī)、工作站工作狀態(tài)不匹配,如服務(wù)器、工作站網(wǎng)卡被設(shè)置為全雙工狀態(tài),而交換機(jī)、集線器等都工作在半雙工狀態(tài)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生大量碰撞幀和一些FCS 校驗(yàn)錯(cuò)誤幀,訪問(wèn)速度將變得非常慢,從服務(wù)器上拷貝一個(gè)20MB的文件可能也需要5~10分鐘。這方面的錯(cuò)誤往往是由于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員的疏忽,大多時(shí)候他們都使用默認(rèn)設(shè)置,而并不驗(yàn)證實(shí)際狀態(tài)。

網(wǎng)卡工作原理是怎樣的

如今網(wǎng)卡已經(jīng)作為電腦的必配網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。不管是整體出售的品牌電腦還是單獨(dú)出售的電腦主板,都集成網(wǎng)卡芯片擁有一個(gè)甚至多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口(RJ45)。由此可見(jiàn),網(wǎng)卡是我們使用電腦中所能接觸到的第一件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。不少電腦愛(ài)好者對(duì)于網(wǎng)卡的工作原
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