網卡,即網絡接口卡(network interface card),也叫NIC卡,是一種允許網絡連接的計算機硬件設備。網卡應用廣泛,市場上有許多不同種類,如 PCIe網卡,服務器網卡。本文將對網卡的基礎、功能、元件與類型進行全方位講解。
什么是網卡?
在正式介紹網卡的定義之前,有必要了解一下網卡的其他名稱。網卡的名稱有很多,比如網絡接口控制器、網絡接口卡、以太網卡、局域網卡、網絡適配器或網絡適配器卡等。盡管名稱各異,它們都是指能使計算機和服務器等網絡設備相互連接的電路板。內嵌式網卡在大多數(shù)計算機和一些網絡服務器中都很常見,除此之外,還可以將服務器網卡等插入設備的擴展槽中。
圖1:什么是網卡
網卡的功能
網卡的定義很簡單,但具體有些什么功能呢?網卡作為TCP/IP層的接口,可以在物理層傳輸信號,在網絡層傳輸數(shù)據包。無論位于哪個層,它都充當計算機或服務器和數(shù)據網絡之間的中間媒介。當用戶發(fā)送一個web頁面請求時,網卡從用戶設備中獲取數(shù)據,并將其發(fā)送到網絡服務器,然后接收所需的數(shù)據展示給用戶。
網卡的構造
網卡一般由一個控制器、一個boot ROM槽、一/多個網卡端口、一個主板接口、LED指示燈、一個支架和一些其他電子元件組成,每個部件都有其獨特的功能:
控制器:控制器就像一個微型CPU,用來處理接收到的數(shù)據。控制器作為網絡適配器的核心部分,直接決定著網絡適配器的性能。
boot ROM槽:網卡上的這個槽能啟用boot ROM功能,boot ROM可使無磁盤工作站連接到網絡,在提高安全性的同時降低硬件成本。
網卡端口:通常情況下,該端口直接與以太網線或光模塊連接,產生和接收網線或光纖跳線上的電信號。
總線接口:該接口位于電路板的一側,通過插入擴展槽連接網卡和計算機或服務器。
LED指示燈:指示燈用于幫助用戶識別網卡的工作狀態(tài),確認網絡是否連接,數(shù)據是否傳輸。
支架:市面上有兩種類型的支架,一個是全長12cm的全高支架,另一個是長8cm的半高支架。這個支架可以幫助用戶將網卡固定在計算機或服務器的擴展槽中。
圖2:網卡內部結構
網卡的種類
根據主機接口、傳輸速度、應用領域等不同,網卡可分為以下幾個不同的類型。
基于網絡連接方式分類
基于網卡訪問網絡的方式,可將網卡分為有線網卡和無線網卡。顧名思義,有線網卡通常需要用一根跳線(如以太網跳線和光纖跳線)將一個節(jié)點連接到網絡;無線網卡通常帶有一個小天線,利用無線電波與接入點進行通信,從而接入無線網絡。
基于總線接口類型分類
ISA總線網卡:ISA總線發(fā)布于1981年,是IBM標準兼容的總線結構。由于9Mbps的網卡速度較慢,ISA總線接口逐漸被淘汰,現(xiàn)在市場上很少見。
PCI總線網卡:PCI發(fā)布于19世紀90年代,替代了以前的ISA標準。它的固定寬度為32位(數(shù)據傳輸速率為133MB/s)和64位(數(shù)據傳輸速率為266MB/s)。這種類型的網卡最初用于服務器,后來逐漸應用于電腦。如今大多數(shù)電腦沒有擴展卡,而是采用嵌入式網卡。因此,PCI總線網卡已被其他總線接口取代,如PCI- X或USB接口。
PCI-X網卡:PCI- X是一種增強的PCI總線技術。它支持64位運行,最高可達1064MB/s。多數(shù)情況下PCI- X的插槽與PCI網卡是向后兼容的。
PCIe網卡:PCIe是一種最新的標準,在計算機和服務器主板上很流行。PCIe網卡現(xiàn)在有五個版本,分別支持不同的速度。
USB網卡:USB總線是一種外部總線標準。它有三個版本,具有不同的傳輸速率,可以與各種設備一起工作。
基于接口類型的分類
根據連接線材的不同,市場上有四種類型的網卡端口。RJ-45端口用于連接雙絞線(如Cat5和Cat6), AUI端口用于粗同軸電纜(如AUI電纜),BNC端口用于細同軸電纜(如BNC電纜),光端口用于模塊(如10G/25G光模塊)。
基于傳輸速度的分類
基于不同的速度,網卡有10Mbps,100Mbps, 10/100Mbps自適應卡,1000Mbps、10G、25G甚至更高速度的網卡。10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自適應網卡適用于小型局域網、家庭或辦公室。1000Mbps網卡可為快速以太網提供更高的帶寬。10Gb/25Gb網卡以及更高速度的網卡則受到大企業(yè)與數(shù)據中心的歡迎。
基于應用領域的分類
電腦網卡:現(xiàn)在大多數(shù)新計算機的主板都內置了網卡,因此不需要單獨的局域網卡。它通常具有10/100Mbps和1Gbps的速度,并允許一臺PC與其他PC或網絡通信。
服務器網卡:服務器網卡的主要功能是管理和處理網絡流量。與普通計算機網卡相比,服務器網卡要求更高的數(shù)據傳輸速度,如10G、25G、40G甚至100G。另外,服務器網卡的CPU占用率很低,因為它有一個特殊的網絡控制器,可以減輕CPU的負擔。為滿足用戶對服務器網卡速度的不同需求,飛速(FS)推出了10G PCIe網卡和25G/40G網卡,這些網卡使用英特爾控制器,支持多核處理器與服務器和網絡虛擬化的優(yōu)化。
結論
網卡的性能直接影響整個網絡的數(shù)據傳輸速率,因此,無論您是在尋找家用網卡,還是為小型企業(yè)或數(shù)據中心選擇服務器網卡,在購買網卡之前,有必要了解網卡是什么,網卡的組件和功能以及網卡的類型。