网卡的基本工作原理

       网卡故障不只是影响工作站本身，还常常影响到整个网络的正常运行，必须引起网管人员的重视。在以太网中，网卡用于连接访问介质并控制对介质的存取，以太网采用的载波侦听多路存取/冲突检测方法（CSMA/CD）就是在网卡内实现的。同时，网卡还负责将上层协议形成的协议数据单元（PDU）组成以太数据帧发送到网络上，并负责接收处理网络中传来的以太网帧。

       如今网卡已经作为电脑的必配网络设备。不管是整体出售的品牌电脑还是单独出售的电脑主板，都集成网卡芯片拥有一个甚至多个网络接口（RJ45）。由此可见，网卡是我们使用电脑中所能接触到的第一件网络设备。下面我们一起来看看网卡的基本工作原理。

　　一、网卡工作原理

       发送数据时，网卡首先侦听介质上是否有载波（载波由电压指示），如果有，则认为其他站点正在传送信息，继续侦听介质。一旦通信介质在一定时间段内（称为帧间缝隙IFG=9.6微秒）是安静的，即没有被其他站点占用，则开始进行帧数据发送，同时继续侦听通信介质，以检测冲突。在发送数据期间。

       如果检测到冲突，则立即停止该次发送，并向介质发送一个“阻塞”信号，告知其他站点已经发生冲突，从而丢弃那些可能一直在接收的受到损坏的帧数据，并等待一段随机时间（CSMA/CD确定等待时间的算法是二进制指数退避算法）。在等待一段随机时间后，再进行新的发送。如果重传多次后（大于16次）仍发生冲突，就放弃发送。

　　接收时，网卡浏览介质上传输的每个帧，如果其长度小于64字节，则认为是冲突碎片。如果接收到的帧不是冲突碎片且目的地址是本地地址，则对帧进行完整性校验，如果帧长度大于1518字节（称为超长帧，可能由错误的LAN驱动程序或干扰造成）或未能通过CRC校验，则认为该帧发生了畸变。通过校验的帧被认为是有效的，网卡将它接收下来进行本地处理。

　   二、网卡的基本知识

       我们在使用网卡的时候，总是与它的接口打交道。不管你是接ADSL上网还是接LAN连接内部网络，将网线放入接口的时候“咔嚓的一声”则表示OK你连接正确，这就是RJ45接口。至今人类所使用的最广泛的网络接口，它主要应用在以太网中，于交换机、路由器或者ADSL等设备配合使用，其作为连接的网线学名叫双绞线。既然上面说了主流接口，现在说一下非主流。BNC接口:稍微接触电脑早点的朋友应该记得它，这个接口是96年至99年的时候，流行于那个时期网吧中。它的接口是凸出，类似闭路电视那种。所使用的网线叫做细同轴线，以以太网或者令牌环传输，不需要配置当时昂贵的交换机。因为其经济实惠的特点，所以深受早期的网吧或公司的喜爱。现在，只有在学校机房的废品堆、2手电脑市场的压货箱的最低层中还偶尔找得到它的身影。它现在得唯一作用就是收藏。其他诸如光纤接口（FDDI） UBS接口等这里就不一一介绍了。想兴趣的朋友可以PM偶．网卡的速度。我们伟大的革命家，改革开放的总设计师邓小平同志。www.pc841.com电脑配置

       曾经有句金率名言 “不管白猫黑猫，只要抓到老鼠就是好猫”。同样，网卡也必须靠速度来衡量。进入信息时代以后，科学技术是坐上了飞机“一日千里”，网络通讯的传输速度也是与日聚增，根据电信服务行业的摩尔定律，每隔6个月主干网络容量就扩大一倍。至于主流以太网络到没有这么快，不过100M 、1000M也是主流。如今随手拿到一张网卡，传输速度最起码都有100M，稍微高档点就是1000M网卡。这里我将从2个角度分析网卡速度的实际效果和应用环境。1.白猫黑猫——速度的实际传输。在说网卡速度之前，我们先来看看一个计算机公式。1Byte＝8bit，汉语翻译：一个字节等于8位。网卡速度100Mbase=100Mbit=12.5MByte，汉语翻译：百兆网络速度等于百兆位等于十二点五兆字节。1 Byte = 8 bit    bps = bit per second    B/s = Byte per second   注意看"b"的大小写 ~~bit per second 默认写法是 bps ，貌似没有Bps这种写法(Byte 一般用B/s) 。
~~以上公式表示网络速度跟我们电脑文件所采用的单位不一样，必须有个位变字节的单位转换。如此说来，电信ADSL所谓的1M带宽就等同于最快下载速度只有125K，至于小区宽带所谓单独提供10M 、100M速度，那不过是营销学中“忽悠的艺术”。通过上面的介绍，大家一定对网络速度有了了解，好我们接着往下看。自然而然，1000M的实际速度等于125MByte，那么我们在实际运用中能达到这么快嘛？

       答案是否定的。网卡在计算机内部的传输必须通过母体主板的PCI总线进行传输，但遗憾的是32位PCI总线只有133MB/s的带宽，而所有的PCI设备共享总线带宽，被千兆网卡占去125MB/s后，还怎么去照顾IDE控制器、声卡、视频卡、IDE卡、电视卡等一大堆七姑八婶小姨子呢。由此可见，在主流电脑上所采用的千兆网卡均无法发挥标值的速度。根据，众多测试得出的实际速度在37.5MB/s左右，算一个350MB的网卡，充其量不过百兆网卡的3至4倍。当然，千兆网卡也不乏名副其实的。（1）.64位PCI总线：64位PCI总线带宽最高可达533MB/s。当家用办公电脑还在32位PCI总线停留的时候，服务器早就用上64位PCI，这种PCI插槽比32位长，但是兼容32位设备，同时64位的设备也可以在32位插槽上使用，不过呢性能就得打个折。不过，其价格高昂，也只有在服务器上面所使用，家用不划算。（2）.CSA总线：说到CSA总线，就不得不提到INTEL公司03年发布865 875主板芯片。

       这两种芯片有个独特得功能，就是在北桥开辟一条CSA总线，具有266MB/s得独享带宽。使千兆网卡在传输得时候跳过PCI总线，直接从北桥芯片传输到CPU进行处理。这个跟当年AGP接口脱离PCI总线，自立门户有些相似。当然，以当时采用875芯片主板的价格来说，实现一个千兆功能也是价格不菲。2．门当户对——网卡的应用环境。随着百兆网络在全面普及，不管是工厂、智能楼宇、数字家庭的组网都是以百兆网络作为起步。嘿嘿，不是百兆的都不好意思说。由于国内的INTERNET网络速度一般只有1、2M左右，对局域网的内部速度要求并不高。俗话说:有需求才有市场嘛，因此我们对局域网速度的要求主要根据实际应用的需要来作出判断。其中智能楼宇由于其主要是商务用途，因此这种商务楼中会集多个公司在内，他们得办公网络都是各自独立，而且主要用途是文件共享，邮件收发，以及ERP OA等信息系统。数据要求远未能达到百兆网络的，而且数据的连续性不强也不需要持续传输，一个百兆网络足以应付。数字家庭，这里主要运用IP技术控制家电设备、视频监控HDPC、中心网络存储器NAS、笔记本等连接。除了通过NAS远程调用HDTV影片观看比较消耗网络带宽外，其它对带宽基本没有消耗，百兆网络足够。而真正需要千兆网络的主要有IDC服务商，大型企业等，费用也不是一般的高，大家只需要了解下即可。

　　二、影响网卡工作的因素

　　网卡能否正常工作取决于网卡及其相连接的交换设备的设置以及网卡工作环境所产生的干扰。如信号干扰、接地干扰、电源干扰、辐射干扰等都可对网卡性能产生较大影响，有的干扰还可能直接导致网卡损坏。

　　PC机电源故障就时常导致网卡工作不正常。电源发生故障时产生的放电干扰信号可能窜到网卡输出端口，在进入网络后将占用大量的网络带宽，破坏其他工作站的正常数据包，形成众多的FCS帧校验错误数据包，造成大量的重发帧和无效帧，其比例随各个工作站实际流量的增加而增加，严重干扰整个网络系统的运行。

　　接地干扰也常影响网卡工作，接地不好时，静电因无处释放而在机箱上不断积累，从而使网卡的接地端（通过网卡上部铁片直接跟机箱相连）电压不正常，最终导致网卡工作不正常，这种情况严重时甚至会击穿网卡上的控制芯片造成网卡的损坏。

　　干扰的情况很容易出现，有时网卡和显卡由于插得太近也会产生干扰。干扰不严重时，网卡能勉强工作，数据通信量不大时用户往往感觉不到，但在进行大数据量通信时，在Windows98下就会出现“网络资源不足”的提示，造成机器死机现象。

　　网卡的设置也将直接影响工作站的速度。电脑网卡的工作方式可以为全双工和半双工，当服务器、交换机、工作站工作状态不匹配，如服务器、工作站网卡被设置为全双工状态，而交换机、集线器等都工作在半双工状态时，就会产生大量碰撞帧和一些FCS 校验错误帧，访问速度将变得非常慢，从服务器上拷贝一个20MB的文件可能也需要5～10分钟。这方面的错误往往是由于网络维护人员的疏忽，大多时候他们都使用默认设置，而并不验证实际状态。