网卡是什么设备(网卡的作用、功能及种类介绍)

网卡,即网络接口卡(network interface card),也叫NIC卡,是一种允许网络连接的计算机硬件设备。网卡应用广泛,市场上有许多不同种类,如 PCIe网卡,服务器网卡。本文将对网卡的基础、功能、元件与类型进行全方位讲解。

什么是网卡?

在正式介绍网卡的定义之前,有必要了解一下网卡的其他名称。网卡的名称有很多,比如网络接口控制器、网络接口卡、以太网卡、局域网卡、网络适配器或网络适配器卡等。尽管名称各异,它们都是指能使计算机和服务器等网络设备相互连接的电路板。内嵌式网卡在大多数计算机和一些网络服务器中都很常见,除此之外,还可以将服务器网卡等插入设备的扩展槽中。

一文带你全方位了解网卡

图1:什么是网卡

网卡的功能

网卡的定义很简单,但具体有些什么功能呢?网卡作为TCP/IP层的接口,可以在物理层传输信号,在网络层传输数据包。无论位于哪个层,它都充当计算机或服务器和数据网络之间的中间媒介。当用户发送一个web页面请求时,网卡从用户设备中获取数据,并将其发送到网络服务器,然后接收所需的数据展示给用户。

网卡的构造

网卡一般由一个控制器、一个boot ROM槽、一/多个网卡端口、一个主板接口、LED指示灯、一个支架和一些其他电子元件组成,每个部件都有其独特的功能:

控制器:控制器就像一个微型CPU,用来处理接收到的数据。控制器作为网络适配器的核心部分,直接决定着网络适配器的性能。

boot ROM槽:网卡上的这个槽能启用boot ROM功能,boot ROM可使无磁盘工作站连接到网络,在提高安全性的同时降低硬件成本。

网卡端口:通常情况下,该端口直接与以太网线或光模块连接,产生和接收网线或光纤跳线上的电信号。

总线接口:该接口位于电路板的一侧,通过插入扩展槽连接网卡和计算机或服务器。

LED指示灯:指示灯用于帮助用户识别网卡的工作状态,确认网络是否连接,数据是否传输。

支架:市面上有两种类型的支架,一个是全长12cm的全高支架,另一个是长8cm的半高支架。这个支架可以帮助用户将网卡固定在计算机或服务器的扩展槽中。

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图2:网卡内部结构

网卡的种类

根据主机接口、传输速度、应用领域等不同,网卡可分为以下几个不同的类型。

基于网络连接方式分类

基于网卡访问网络的方式,可将网卡分为有线网卡和无线网卡。顾名思义,有线网卡通常需要用一根跳线(如以太网跳线和光纤跳线)将一个节点连接到网络;无线网卡通常带有一个小天线,利用无线电波与接入点进行通信,从而接入无线网络。

基于总线接口类型分类

ISA总线网卡:ISA总线发布于1981年,是IBM标准兼容的总线结构。由于9Mbps的网卡速度较慢,ISA总线接口逐渐被淘汰,现在市场上很少见。

PCI总线网卡:PCI发布于19世纪90年代,替代了以前的ISA标准。它的固定宽度为32位(数据传输速率为133MB/s)和64位(数据传输速率为266MB/s)。这种类型的网卡最初用于服务器,后来逐渐应用于电脑。如今大多数电脑没有扩展卡,而是采用嵌入式网卡。因此,PCI总线网卡已被其他总线接口取代,如PCI- X或USB接口。

PCI-X网卡:PCI- X是一种增强的PCI总线技术。它支持64位运行,最高可达1064MB/s。多数情况下PCI- X的插槽与PCI网卡是向后兼容的。

PCIe网卡:PCIe是一种最新的标准,在计算机和服务器主板上很流行。PCIe网卡现在有五个版本,分别支持不同的速度。

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USB网卡:USB总线是一种外部总线标准。它有三个版本,具有不同的传输速率,可以与各种设备一起工作。

基于接口类型的分类

根据连接线材的不同,市场上有四种类型的网卡端口。RJ-45端口用于连接双绞线(如Cat5和Cat6), AUI端口用于粗同轴电缆(如AUI电缆),BNC端口用于细同轴电缆(如BNC电缆),光端口用于模块(如10G/25G光模块)。

基于传输速度的分类

基于不同的速度,网卡有10Mbps,100Mbps, 10/100Mbps自适应卡,1000Mbps、10G、25G甚至更高速度的网卡。10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应网卡适用于小型局域网、家庭或办公室。1000Mbps网卡可为快速以太网提供更高的带宽。10Gb/25Gb网卡以及更高速度的网卡则受到大企业与数据中心的欢迎。

基于应用领域的分类

电脑网卡:现在大多数新计算机的主板都内置了网卡,因此不需要单独的局域网卡。它通常具有10/100Mbps和1Gbps的速度,并允许一台PC与其他PC或网络通信。

服务器网卡:服务器网卡的主要功能是管理和处理网络流量。与普通计算机网卡相比,服务器网卡要求更高的数据传输速度,如10G、25G、40G甚至100G。另外,服务器网卡的CPU占用率很低,因为它有一个特殊的网络控制器,可以减轻CPU的负担。为满足用户对服务器网卡速度的不同需求,飞速(FS)推出了10G PCIe网卡和25G/40G网卡,这些网卡使用英特尔控制器,支持多核处理器与服务器和网络虚拟化的优化。

结论

网卡的性能直接影响整个网络的数据传输速率,因此,无论您是在寻找家用网卡,还是为小型企业或数据中心选择服务器网卡,在购买网卡之前,有必要了解网卡是什么,网卡的组件和功能以及网卡的类型。

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