網卡工作原理是怎樣的

　　如今網卡已經作為電腦的必配網絡設備。不管是整體出售的品牌電腦還是單獨出售的電腦主板，都集成網卡芯片擁有一個甚至多個網絡接口(RJ45)。由此可見，網卡是我們使用電腦中所能接觸到的第一件網絡設備。不少電腦愛好者對于網卡的工作原理不太了解，下面小編將于大家揭開服務器神秘面紗，希望能夠給新手朋友增加點電腦知識。

　　一、網卡工作原理

　　發送數據時，網卡首先偵聽介質上是否有載波(載波由電壓指示)，如果有，則認為其他站點正在傳送信息，繼續偵聽介質。一旦通信介質在一定時間段內(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，則開始進行幀數據發送，同時繼續偵聽通信介質，以檢測沖突。在發送數據期間。

　　如果檢測到沖突，則立即停止該次發送，并向介質發送一個“阻塞”信號，告知其他站點已經發生沖突，從而丟棄那些可能一直在接收的受到損壞的幀數據，并等待一段隨機時間(CSMA/CD確定等待時間的算法是二進制指數退避算法)。在等待一段隨機時間后，再進行新的發送。如果重傳多次后(大于16次)仍發生沖突，就放棄發送。

　　接收時，網卡瀏覽介質上傳輸的每個幀，如果其長度小于64字節，則認為是沖突碎片。如果接收到的幀不是沖突碎片且目的地址是本地地址，則對幀進行完整性校驗，如果幀長度大于1518字節(稱為超長幀，可能由錯誤的LAN驅動程序或干擾造成)或未能通過CRC校驗，則認為該幀發生了畸變。通過校驗的幀被認為是有效的，網卡將它接收下來進行本地處理。

　　二、網卡的基本知識

　　我們在使用網卡的時候，總是與它的接口打交道。不管你是接ADSL上網還是接LAN連接內部網絡，將網線放入接口的時候“咔嚓的一聲”則表示OK你連接正確，這就是RJ45接口。至今人類所使用的最廣泛的網絡接口，它主要應用在以太網中，于交換機、路由器或者ADSL等設備配合使用，其作為連接的網線學名叫雙絞線。既然上面說了主流接口，現在說一下非主流。BNC接口:稍微接觸電腦早點的朋友應該記得它，這個接口是96年至99年的時候，流行于那個時期網吧中。它的接口是凸出，類似閉路電視那種。所使用的網線叫做細同軸線，以以太網或者令牌環傳輸，不需要配置當時昂貴的交換機。因為其經濟實惠的特點，所以深受早期的網吧或公司的喜愛。現在，只有在學校機房的廢品堆、2手電腦市場的壓貨箱的最低層中還偶爾找得到它的身影。它現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.網卡的速度。我們偉大的革命家，改革開放的總設計師鄧小平同志。

　　曾經有句金率名言 “不管白貓黑貓，只要抓到老鼠就是好貓”。同樣，網卡也必須靠速度來衡量。進入信息時代以后，科學技術是坐上了飛機“一日千里”，網絡通訊的傳輸速度也是與日聚增，根據電信服務行業的摩爾定律，每隔6個月主干網絡容量就擴大一倍。至于主流以太網絡到沒有這么快，不過100M 、1000M也是主流。如今隨手拿到一張網卡，傳輸速度最起碼都有100M，稍微高檔點就是1000M網卡。這里我將從2個角度分析網卡速度的實際效果和應用環境。1.白貓黑貓——速度的實際傳輸。在說網卡速度之前，我們先來看看一個計算機公式。1Byte=8bit，漢語翻譯：一個字節等于8位。網卡速度100Mbase=100Mbit=12.5MByte，漢語翻譯：百兆網絡速度等于百兆位等于十二點五兆字節。1 Byte = 8 bit bps = bit per second B/s = Byte per second 注意看"b"的大小寫 ~~bit per second 默認寫法是 bps ，貌似沒有Bps這種寫法(Byte 一般用B/s) 。

　　~~以上公式表示網絡速度跟我們電腦文件所采用的單位不一樣，必須有個位變字節的單位轉換。如此說來，電信ADSL所謂的1M帶寬就等同于最快下載速度只有125K，至于小區寬帶所謂單獨提供10M 、100M速度，那不過是營銷學中“忽悠的藝術”。通過上面的介紹，大家一定對網絡速度有了了解，好我們接著往下看。自然而然，1000M的實際速度等于125MByte，那么我們在實際運用中能達到這么快嘛?

　　答案是否定的。網卡在計算機內部的傳輸必須通過母體主板的PCI總線進行傳輸，但遺憾的是32位PCI總線只有133MB/s的帶寬，而所有的PCI設備共享總線帶寬，被千兆網卡占去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，在主流電腦上所采用的千兆網卡均無法發揮標值的速度。根據，眾多測試得出的實際速度在37.5MB/s左右，算一個350MB的網卡，充其量不過百兆網卡的3至4倍。當然，千兆網卡也不乏名副其實的。(1).64位PCI總線：64位PCI總線帶寬最高可達533MB/s。當家用辦公電腦還在32位PCI總線停留的時候，服務器早就用上64位PCI，這種PCI插槽比32位長，但是兼容32位設備，同時64位的設備也可以在32位插槽上使用，不過呢性能就得打個折。不過，其價格高昂，也只有在服務器上面所使用，家用不劃算。(2).CSA總線：說到CSA總線，就不得不提到INTEL公司03年發布865 875主板芯片。

　　這兩種芯片有個獨特得功能，就是在北橋開辟一條CSA總線，具有266MB/s得獨享帶寬。使千兆網卡在傳輸得時候跳過PCI總線，直接從北橋芯片傳輸到CPU進行處理。這個跟當年AGP接口脫離PCI總線，自立門戶有些相似。當然，以當時采用875芯片主板的價格來說，實現一個千兆功能也是價格不菲。2.門當戶對——網卡的應用環境。隨著百兆網絡在全面普及，不管是工廠、智能樓宇、數字家庭的組網都是以百兆網絡作為起步。嘿嘿，不是百兆的都不好意思說。由于國內的INTERNET網絡速度一般只有1、2M左右，對局域網的內部速度要求并不高。俗話說:有需求才有市場嘛，因此我們對局域網速度的要求主要根據實際應用的需要來作出判斷。其中智能樓宇由于其主要是商務用途，因此這種商務樓中會集多個公司在內，他們得辦公網絡都是各自獨立，而且主要用途是文件共享，郵件收發，以及ERP OA等信息系統。數據要求遠未能達到百兆網絡的，而且數據的連續性不強也不需要持續傳輸，一個百兆網絡足以應付。數字家庭，這里主要運用IP技術控制家電設備、視頻監控HDPC、中心網絡存儲器NAS、筆記本等連接。除了通過NAS遠程調用HDTV影片觀看比較消耗網絡帶寬外，其它對帶寬基本沒有消耗，百兆網絡足夠。而真正需要千兆網絡的主要有IDC服務商，大型企業等，費用也不是一般的高，大家只需要了解下即可。

　　二、影響網卡工作的因素

　　網卡能否正常工作取決于網卡及其相連接的交換設備的設置以及網卡工作環境所產生的干擾。如信號干擾、接地干擾、電源干擾、輻射干擾等都可對網卡性能產生較大影響，有的干擾還可能直接導致網卡損壞。

　　PC機電源故障就時常導致網卡工作不正常。電源發生故障時產生的放電干擾信號可能竄到網卡輸出端口，在進入網絡后將占用大量的網絡帶寬，破壞其他工作站的正常數據包，形成眾多的FCS幀校驗錯誤數據包，造成大量的重發幀和無效幀，其比例隨各個工作站實際流量的增加而增加，嚴重干擾整個網絡系統的運行。

　　接地干擾也常影響網卡工作，接地不好時，靜電因無處釋放而在機箱上不斷積累，從而使網卡的接地端(通過網卡上部鐵片直接跟機箱相連)電壓不正常，最終導致網卡工作不正常，這種情況嚴重時甚至會擊穿網卡上的控制芯片造成網卡的損壞。

　　干擾的情況很容易出現，有時網卡和顯卡由于插得太近也會產生干擾。干擾不嚴重時，網卡能勉強工作，數據通信量不大時用戶往往感覺不到，但在進行大數據量通信時，在Windows98下就會出現“網絡資源不足”的提示，造成機器死機現象。

　　網卡的設置也將直接影響工作站的速度。電腦網卡的工作方式可以為全雙工和半雙工，當服務器、交換機、工作站工作狀態不匹配，如服務器、工作站網卡被設置為全雙工狀態，而交換機、集線器等都工作在半雙工狀態時，就會產生大量碰撞幀和一些FCS 校驗錯誤幀，訪問速度將變得非常慢，從服務器上拷貝一個20MB的文件可能也需要5～10分鐘。這方面的錯誤往往是由于網絡維護人員的疏忽，大多時候他們都使用默認設置，而并不驗證實際狀態。