天极网络学堂之五———认识网卡

加州旅馆

　　在上一篇我们介绍了两种以太网线、信息模块的具体制作方法，从本篇开始就要正式接触网络设备了。首先来了解一下最基础的网络设备——网卡。要组建网络，选择合适的网卡是非常重要的，为此本篇向大家详细介绍有关网卡硬件方面的知识，当然包括网卡的选购了。在下一篇再来具体介绍网卡的软、硬件安装与配置了。

　　一、网卡的分类

　　随着计算机网络技术的飞速发展，为了满足各种应用环境和应用层次的需求，出现了许多不同类型的网卡，网卡的划分标准也因此出现了多样化，下面我们就对目前市面上主流的网卡分类情况进行一下浏览。

　　1. 按总线接口类型分

　　按网卡的总线接口类型来分我们一般可分为早期的ISA接口网卡、PCI接口网卡。目前在服务器上PCI-X总线接口类型的网卡也开始得到应用，笔记本电脑所使用的网卡是PCMCIA接口类型的。

　　（1）ISA总线网卡

　　这是早期的一种的接口类型网卡，在上世纪80年代末，90 年代初期几乎所有内置板板卡都是采用ISA总线接口类型，一直到上世纪90年代末期都还有部分这类接口类型的网卡。当然这种总线接口不仅用于网卡，像现在的PCI接口一样，当时也普遍应用于包括网卡、显卡、声卡等在内所有内置板卡。

　　ISA总线接口由于I/O速度较慢，随着上世纪90年代初PCI总线技术的出现，很快被淘汰了。目前在市面上基本上看不到有ISA总线类型的网卡。不过近期出现一种复古现象，就是在一些品牌的最新的i865系列芯片组主板中居然又提供了几条ISA插槽，真是令人费解！

　　图1是一款ISA总线型网卡示意图。从图中可以看出它的金手指比较长，与PCI接口同样，也只有一个缺口位，但这一缺口位离两端的距离比PCI接口金手指缺口位要长许多。

　　（2）PCI总线网卡

　　这种总线类型的网卡在当前的台式机上相当普遍，也是目前最主流的一种网卡接口类型。因为它的I/O速度远比ISA总线型的网卡快（ISA最高仅为33MB/s，而目前的PCI 2.2标准32位的PCI接口数据传输速度最高可达133MB/s），所以在这种总线技术出现后很快就替代了原来老式的ISA总线。它通过网卡所带的两个指示灯颜色初步判断网卡的工作状态。目前能在市面上买到的网卡基本上是这种总线类型的网卡，一般的PC机和服务器中也提供了好几个PCI总线插槽，基本上可以满足常见PCI适配器（包括显示卡、声卡等，不同的产品利用金手指的数量是不同的）安装。目前主流的PCI规范有PCI2.0、PCI2.1和PCI2.2三种，PC机上用的32位PCI网卡，三种接口规范的网卡外观基本上差不多（主板上的PCI插槽也一样），都如图2所示。服务器上用的64位PCI网卡外观就与32位的有较大差别，主要体现在金手指的长度较长，如图3图所示。

　　（3）PCI-X总线网卡

　　这是目前最新的一种在服务器开始使用的网卡类型，它与原来的PCI相比在I/O速度方面提高了一倍，比PCI接口具有更快的数据传输速度（2.0版本最高可达到266MB/s的传输速率）。目前这种总线类型的网卡在市面上还很少见，主要是由服务器生产厂商随机独家提供，如在IBM的X系列服务器中就可以见到它的踪影。PCI-X总线接口的网卡一般32位总线宽度，也有的是用64位数据宽度的。32位PCI、64位PCI和PCI-X总线网卡外观对比如图4所示。

　　但目前因受到Intel新总线标准PCI-Express的排挤，是否能最终流行还是未知之数，因为由Intel提出，由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）颁布的PCI-Express无论在速度上，还是结构上都比PCI-X总线要强许多。目前Intel的i875P芯片组已提供对PCI-Express总线的支持，有专家分析预计将在明年底逐步普及这一新的总线接口。它将取代PCI和现行的AGP接口，最终实现内部总线接口的统一。

　　（4）PCMCIA总线网卡

　　这种总类型的网卡是笔记本电脑专用的，它受笔记本电脑的空间限制，体积远不可能像PCI接口网卡那么大。随着笔记本电脑的日益普及，这种总线类型的网卡目前在市面上较为常见，很容易找到，而且现在生产这种总线型的网卡的厂商也较原来多了许多。PCMCIA总线分为两类，一类为16位的PCMCIA，另一类为32位的CardBus。

　　CardBus是一种用于笔记本计算机的新的高性能PC卡总线接口标准，就像广泛地应用在台式计算机中的PCI总线一样。该总线标准与原来的PC卡标准相比，具有以下的优势：第一，32位数据传输和33MHz操作。CardBus快速以太网PC卡的最大吞吐量接近90 Mbps，而16位快速以太网PC卡仅能达到20-30 Mbps。第二，总线自主。使PC卡可以独立于主CPU，与计算机内存间直接交换数据，这样CPU就可以处理其它的任务。第三，3.3V供电，低功耗。提高了电池的寿命，降低了计算机内部的热扩散，增强了系统的可靠性。第四，后向兼容16位的PC卡。老式以太网和Modem设备的PC卡仍然可以插在CardBus插槽上使用。

　　图5所示的是一款16位的PCMCIA网卡和一款32位的CardBus笔记本电脑网卡示意图。

　　（5）USB接口网卡

　　作为一种新型的总线技术，USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）已经被广泛应用于鼠标、键盘、打印机、扫描仪、Modem、音箱等各种设备。由于其传输速率远远大于传统的并行口和串行口，设备安装简单并且支持热插拔。USB设备一旦接入，就能够立即被计算机所承认，并装入任何所需要的驱动程序，而且不必重新启动系统就可立即投入使用。当不再需要某台设备时，可以随时将其拔除，并可再在该端口上插入另一台新的设备，然后，这台新的设备也同样能够立即得到确认并马上开始工作，所以越来越受到厂商和用户的喜爱。USB这种通用接口技术不仅在一些外置设备中得到广泛的应用，如Modem、打印机、数码相机等，在网卡中也不例外。图6所示为D-Link DSB-650TX USB接口的网卡示意图。

　　2. 按网络接口划分

　　除了可以按网卡的总线接口类型划分外，我们还可以按网卡的网络接口类型来划分。网卡最终是要与网络进行连接，所以也就必须有一个接口使网线通过它与其它计算机网络设备连接起来。不同的网络接口适用于不同的网络类型，目前常见的接口主要有以太网的RJ-45接口、细同轴电缆的BNC接口和粗同轴电AUI接口、FDDI接口、ATM接口等。而且有的网卡为了适用于更广泛的应用环境，提供了两种或多种类型的接口，如有的网卡会同时提供RJ-45、BNC接口或AUI接口。

　　（1）. RJ-45接口网卡

　　这是最为常见的一种网卡，也是应用最广的一种接口类型网卡，这主要得益于双绞线以太网应用的普及。因为这种RJ-45接口类型的网卡就是应用于以双绞线为传输介质的以太网中，它的接口类似于常见的电话接口RJ-11，但RJ-45是8芯线，而电话线的接口是4芯的，通常只接2芯线（ISDN的电话线接4芯线）。在网卡上还自带两个状态批示灯，通过这两个指示灯颜色可初步判断网卡的工作状态，如图7所示的是两款RJ-45接口的网卡示意图。

　　图7所示的是台式机所用的PCI总线类型RJ-45以太网卡，笔记本专用的PCMCIA总线接口的网卡，因其结构限制，所以通常不直接提供RJ-45接口，而是通过一条转接线来提供的，如图8左图所示的是一款笔记本专用的PCMCIA双绞线以太网卡和转接线。不过也有一些PCMCIA笔记本专用网卡直接提供RJ-45以太网卡，如图8右图所示。

　　（2）BNC接口网卡

　　这种接口网卡对应用于用细同轴电缆为传输介质的以太网或令牌网中，目前这种接口类型的网卡较少见，主要因为用细同轴电缆作为传输介质的网络就比较少。图9所示的是两款总线接口分别为ISA和PCI的BNC接口网卡。

　（3）AUI接口网卡

　　这种接口类型的网卡对应用于以粗同轴电缆为传输介质的以太网或令牌网中，这种接口类型的网卡目前更是很少见，因为用粗同轴电缆作为传输介质的网络更是少上加少。

　　（4）FDDI接口网卡

　　这种接口的网卡是适应于FDDI网络中，这种网络具有100Mbps的带宽，但它所使用的传输介质是光纤，所以这种FDDI接口网卡的接口也是光模接口的。随着快速以太网的出现，它的速度优越性已不复存在，但它须采用昂贵的光纤作为传输介质的缺点并没有改变，所以目前也非常少见。

　　（5）ATM接口网卡

　　这种接口类型的网卡是应用于ATM光纤（或双绞线）网络中。它能提供物理的传输速度达155Mbps，图10分别是两款接口不一样（分别为MMF-SC 光接口 或RJ45电接口 ）的ATM网卡产品示意图。

　　3. 按带宽划分

　　随着网络技术的发展，网络带宽也在不断提高，但是不同带宽的网卡所应用的环境也有所不同，当然价格也完全不一样了，为此我们有必要对网卡的带宽作进一步了解。

　　目前主流的网卡主要有10Mbps网卡、100Mbps以太网卡、10Mbps/100Mbps自适应网卡、1000Mbps千兆以太网卡四种。

　　（1）10Mbps网卡

　　10Mbps网卡主要是比较老式、低档的网卡。它的带宽限制在10Mbps，这在当时的ISA总线类型的网卡中较为常见，目前PCI总线接口类型的网卡中也有一些是10Mbps网卡，不过目前这种网卡已不是主流。这类事宽的网卡仅适应于一些小型局域网或家庭需求，中型以上网络一般不选用，但它的价格比较便宜，一般仅几十元。

　　（2）100Mbps网卡

　　100Mbps网卡在目前来说是一种技术比较先进的网卡，它的传输I/O带宽可达到100Mbps，这种网卡一般用于骨干网络中。目前这种带宽的网卡在市面上已逐渐得到普及，但它的价格稍贵，一些名牌的此带宽网卡一般都要几百元以上。注意一些杂牌的100Mbps网卡不能向下兼容10Mbps网络。

　　（3）10Mbps/100Mbps网卡

　　这是一种10Mbps和100Mbps两种带宽自适应的网卡，也是目前应用最为普及的一种网卡类型，最主要因为它能自动适应两种不同带宽的网络需求，保护了用户的网络投资。它既可以与老式的10Mbps网络设备相连，又可应用于较新的100Mbps网络设备连接，所以得到了用户普遍的认同。这种带宽的网卡会自动根据所用环境选择适当的带宽，如与老式的10Mbps旧设备相连，那它的带宽就是10Mbps，但如果是与100Mbps网络设备相连，那它的带宽就是100Mbps，仅需简单的配置即可（也有不用配置的）。也就是说它能兼容10Mbps的老式网络设备和新的100Mbps网络设备。

　　（4）1000Mbps以太网卡

　　千兆以太网(Gigabit Ethernet)是一种高速局域网技术，它能够在铜线上提供1Gbps的带宽。与它对应的网卡就是千兆网卡了，同理这类网卡的带宽也可达到1Gbps。千兆网卡的网络接口也有两种主要类型，一种是普通的双绞线RJ-45接口，另一种是多模SC型标准光纤接口，图11所示的是这两种网卡产品示意图。

　　4. 按网卡应用领域来分

　　如果根据网卡所应用的计算机类型来分，我们可以将网卡分为应用于于工作站的网卡和应用于服务器的网卡。前面所介绍的基本上都是工作站网卡，其实通常也应用于普通的服务器上。但是在大型网络中，服务器通常采用专门的网卡。它相对于工作站所用的普通网卡来说在带宽（通常在100Mbps以上，主流的服务器网卡都为64位千兆网卡）、接口数量、稳定性、纠错等方面都有比较明显的提高。还有的服务器网卡支持冗余备份、热拨插等服务器专用功能。64位服务器PCI网卡可参见图3所示。

　　好了，讲到这里，网卡的分类就基本上介绍完了，另外还有一些非主流分类方式，如因为现在出现一种无线连接的网络技术，如最近热门的无线网卡，图12左图所示的是一款用于笔记本电脑的无线网卡，其实它还有一种是用于台式机上的PCI接口的无线连接网卡，如下图12右图所示。

加州旅馆

图1：ISA网卡[/COLOR]
=======================================================

加州旅馆

图2：PCI网卡(32位)[/COLOR]
======================================================

加州旅馆

图3：PCI网卡(64位)[/COLOR]
=========================================================

加州旅馆

图4：PCI32 & PCI64 &PCI-X 网卡对比[/COLOR]
=======================================================

加州旅馆

图5：PCMCIA网卡(16位) & CardBus网卡(32位)[/COLOR]
=========================================================

加州旅馆

图6：USB网卡[/COLOR]
========================================================

加州旅馆

图7：RJ-45接口网卡[/COLOR]
====================================================

加州旅馆

图8：笔记本专用的PCMCIA总线接口的网卡[/COLOR]
========================================================

加州旅馆

图9：BNC接口网卡[/COLOR]
===========================================================