A. 網路適配器的用途,運轉,及原理
1.認識網卡,我們上網必備組件之一。
網卡工作在osi的最後兩層,物理層和數據鏈路層,物理層定義了數據傳送與接收所需要的電與光信號、線路狀態、時鍾基準、數據編碼和電路等,並向數據鏈路層設備提供標准介面。物理層的晶元稱之為PHY。數據鏈路層則提供定址機構、數據幀的構建、數據差錯檢查、傳送控制、向網路層提供標準的數據介面等功能。乙太網卡中數據鏈路層的晶元稱之為MAC控制器。很多網卡的這兩個部分是做到一起的。他們之間的關系是pci匯流排接mac匯流排,mac接phy,phy接網線(當然也不是直接接上的,還有一個變壓裝置)。
下面繼續讓我們來關心一下PHY和MAC之間是如何傳送數據和相互溝通的。通過IEEE定義的標準的MII/GigaMII(Media Independed Interfade,介質獨立界面)界面連接MAC和PHY。這個界面是IEEE定義的。MII界面傳遞了網路的所有數據和數據的控制。
而MAC對PHY的工作狀態的確定和對PHY的控制則是使用SMI(Serial Management Interface)界面通過讀寫PHY的寄存器來完成的。PHY裡面的部分寄存器也是IEEE定義的,這樣PHY把自己的目前的狀態反映到寄存器裡面, MAC通過SMI匯流排不斷的讀取PHY的狀態寄存器以得知目前PHY的狀態,例如連接速度,雙工的能力等。當然也可以通過SMI設置PHY的寄存器達到控制的目的,例如流控的打開關閉,自協商模式還是強制模式等。
我們看到了,不論是物理連接的MII界面和SMI匯流排還是PHY的狀態寄存器和控制寄存器都是有IEEE的規范的,因此不同公司的MAC和PHY一樣可以協調工作。當然為了配合不同公司的PHY的自己特有的一些功能,驅動需要做相應的修改。
一片網卡主要功能的實現就基本上是上面這些器件了。其他的,還有一顆EEPROM晶元,通常是一顆93C46。裡面記錄了網卡晶元的供應商ID、子系統供應商ID、網卡的MAC地址、網卡的一些配置,如SMI匯流排上PHY的地址,BOOTROM的容量,是否啟用BOOTROM引導系統等東西。
很多網卡上還有BOOTROM這個東西。它是用於無盤工作站引導操作系統的。既然無盤,一些引導用必需用到的程序和協議棧就放到裡面了,例如RPL、 PXE等。實際上它就是一個標準的PCI ROM。所以才會有一些硬碟防寫卡可以通過燒寫網卡的BootRom來實現。其實PCI設備的ROM是可以放到主板BIOS裡面的。啟動電腦的時候一樣可以檢測到這個ROM並且正確識別它是什麼設備的。AGP在配置上和PCI很多地方一樣,所以很多顯卡的BIOS也可以放到主板BIOS裡面。這就是為什麼板載的網卡我們從來沒有看到過BOOTROM的原因。
2.工作過程
PHY在發送數據的時候,收到MAC過來的數據(對PHY來說,沒有幀的概念,對它來說,都是數據而不管什麼地址,數據還是CRC),每4bit就增加 1bit的檢錯碼,然後把並行數據轉化為串列流數據,再按照物理層的編碼規則(10Based-T的NRZ編碼或100based-T的曼徹斯特編碼)把數據編碼,再變為模擬信號把數據送出去。收數據時的流程反之。現在來了解PHY的輸出後面部分。一顆CMOS製程的晶元工作的時候產生的信號電平總是大於 0V的(這取決於晶元的製程和設計需求),但是這樣的信號送到100米甚至更長的地方會有很大的直流分量的損失。而且如果外部網現直接和晶元相連的話,電磁感應(打雷)和靜電,很容易造成晶元的損壞。
再就是設備接地方法不同,電網環境不同會導致雙方的0V電平不一致,這樣信號從A傳到B,由於A設備的0V電平和B點的0V電平不一樣,這樣會導致很大的電流從電勢高的設備流向電勢低的設備。我們如何解決這個問題呢?
這時就出現了Transformer(隔離變壓器)這個器件。它把PHY送出來的差分信號用差模耦合的線圈耦合濾波以增強信號,並且通過電磁場的轉換耦合到連接網線的另外一端。這樣不但使網線和PHY之間沒有物理上的連接而換傳遞了信號,隔斷了信號中的直流分量,還可以在不同0V電平的設備中傳送數據。
隔離變壓器本身就是設計為耐2KV~3KV的電壓的。也起到了防雷感應(我個人認為這里用防雷擊不合適)保護的作用。有些朋友的網路設備在雷雨天氣時容易被燒壞,大都是PCB設計不合理造成的,而且大都燒毀了設備的介面,很少有晶元被燒毀的,就是隔離變壓器起到了保護作用。
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,即沒有被其他站點佔用,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,並向介質發送一個「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,並等待一段隨機時間(CSMA/CD確定等待時間的演算法是二進制指數退避演算法)。在等待一段隨機時間後,再進行新的發送。如果重傳多次後(大於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,如果其長度小於64位元組,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,如果幀長度大於1518位元組(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
B. 網線形成環路會導致網速變慢嗎
家用網線為雙絞線,一根雙絞線內部由8根細線和一根抗拉線組成,而絕緣皮是可以抗干擾和防止電磁波的,即使環繞,也不會因為互相之間干擾而影響網速。
但是環繞後使網線的長度變長,過長的網線有可能影響網速。理論上,網線的最長長度不能超過100米。 如果網線的質量好,抗拉性和屏蔽干擾的性能強,最長的長度可以達到120左右,不建議再長。
網線不能過長的原因:
電腦能識別的語言就只有0和1,網路得傳輸信號就是0和1。這些信號通過網線的時候變成了電流,而網線的電流強度是-15v和+15v之間,電流通過網線傳輸的時候會有電阻。所以,根據高壓輸電原理,線路越長,就要用越大的電壓等級來輸電。如果網線過長,但是這么低的電壓,就會導致信號減弱,直至丟失。因此網線不宜過長。
C. 什麼是網路適配器有什麼作用
網路適配器又稱網卡或網路介面卡(NIC),英文名NetworkInterfaceCard。它是使計算機聯網的設備。平常所說的網卡就是將PC機和LAN連接的網路適配器。網卡(NIC) 插在計算機主板插槽中,負責將用戶要傳遞的數據轉換為網路上其它設備能夠識別的格式,通過網路介質傳輸。它的主要技術參數為帶寬、匯流排方式、電氣介面方式等。它的基本功能為:從並行到串列的數據轉換,包的裝配和拆裝,網路存取控制,數據緩存和網路信號。目前主要是8位和16位網卡。 網卡必須具備兩大技術:網卡驅動程序和I/O技術。驅動程序使網卡和網路操作系統兼容,實現PC機與網路的通信。I/O技術可以通過數據匯流排實現PC和網卡之間的通信。網卡是計算機網路中最基本的元素。在計算機區域網絡中,如果有一台計算機沒有網卡,那麼這台計算機將不能和其他計算機通信,也就是說,這台計算機和網路是孤立的。 網卡的不同分類:根據網路技術的不同,網卡的分類也有所不同,如大家所熟知的ATM網卡、令牌環網卡和乙太網網卡等。據統計,目前約有80%的區域網採用乙太網技術。根據工作對象的不同務器的工作特點而專門設計的,價格較貴,但性能很好。就兼容網卡而言,目前,網卡一般分為普通工作站網卡和伺服器專用網卡。伺服器專用網卡是為了適應網路服種類較多,性能也有差異,可按以下的標准進行分類:按網卡所支持帶寬的不同可分為10M網卡、100M網卡、10/100M自適應網卡、1000M網卡幾種;根據網卡匯流排類型的不同,主要分為ISA網卡、EISA網卡和PCI網卡三大類,其中ISA網卡和PCI網卡較常使用。ISA匯流排網卡的帶寬一般為10M,PCI匯流排網卡的帶寬從10M到1000M都有。同樣是10M網卡,因為ISA匯流排為16位,而PCI匯流排為32位,所以PCI網卡要比ISA網卡快。 網卡的介面類型:根據傳輸介質的不同,網卡出現了AUI介面(粗纜介面)、BNC介面(細纜介面)和RJ-45介面(雙絞線介面)三種介面類型。所以在選用網卡時,應注意網卡所支持的介面類型,否則可能不適用於你的網路。市面上常見的10M網卡主要有單口網卡(RJ-45介面或BNC介面)和雙口網卡(RJ-45和BNC兩種介面),帶有AUI粗纜介面的網卡較少。而100M和1000M網卡一般為單口卡(RJ-45介面)。除網卡的介面外,我們在選用網卡時還常常要注意網卡是否支持無盤啟動。必要時還要考慮網卡是否支持光纖連接。 網卡的選購:據統計,目前絕大多數的區域網採用乙太網技術,因而重點以乙太網網卡為例,講一些選購網卡時應注意的問題。購買時應注意以下幾個重點: 網卡的應用領域----目前,乙太網網卡有10M、100M、10M/100M及千兆網卡。對於大數據量網路來說,伺服器應該採用千兆乙太網網卡,這種網卡多用於伺服器與交換機之間的連接,以提高整體系統的響應速率。而10M、100M和10M/100M網卡則屬人們經常購買且常用的網路設備,這三種產品的價格相差不大。所謂10M/100M自適應是指網卡可以與遠端網路設備(集線器或交換機)自動協商,確定當前的可用速率是10M還是100M。對於通常的文件共享等應用來說,10M網卡就已經足夠了,但對於將來可能的語音和視頻等應用來說,100M網卡將更利於實時應用的傳輸。鑒於10M技術已經擁有的基礎(如以前的集線器和交換機等),通常的變通方法是購買10M/100M網卡,這樣既有利於保護已有的投資,又有利於網路的進一步擴展。就整體價格和技術發展而言,千兆乙太網到桌面機尚需時日,但10M的時代已經逐漸遠去。因而對中小企業來說,10M/100M網卡應該是采購時的首選。 注意匯流排介面方式----當前台式機和筆記本電腦中常見的匯流排介面方式都可以從主流網卡廠商那裡找到適用的產品。但值得注意的是,市場上很難找到ISA介面的100M網卡。1994年以來,PCI匯流排架構日益成為網卡的首選匯流排,目前已牢固地確立了在伺服器和高端桌面機中的地位。即將到來的轉變是這種網卡將推廣到所有的桌面機中。PCI乙太網網卡的高性能、易用性和增強了的可靠性使其被標准乙太網網路所廣泛採用,並得到了PC業界的支持。 網卡兼容性和運用的技術----快速乙太網在桌面一級普遍採用100BaseTX技術,以UTP為傳輸介質,因此,快速乙太網的網卡設一個RJ45介面。由於小辦公室網路普遍採用雙絞線作為網路的傳輸介質,並進行結構化布線,因此,選擇單一RJ45介面的網卡就可以了。適用性好的網卡應通過各主流操作系統的認證,至少具備如下操作系統的驅動程序:Windows、Netware、Unix和OS/2。智能網卡上自帶處理器或帶有專門設計的AISC晶元,可承擔使用非智能網卡時由計算機處理器承擔的一部分任務,因而即使在網路信息流量很大時,也極少佔用計算機的內存和CPU時間。智能網卡性能好,價格也較高,主要用在伺服器上。另外,有的網卡在BootROM上做文章,加入防病毒功能;有的網卡則與主機板配合,藉助一定的軟體,實現WakeonLAN(遠程喚醒)功能,可以通過網路遠程啟動計算機;還有的計算機則乾脆將網卡集成到了主機板上。 網卡生產商----由於網卡技術的成熟性,目前生產乙太網網卡的廠商除了國外的3Com、英特爾和IBM等公司之外,台灣的廠商以生產能力強且多在內地設廠等優勢,其價格相對比較便宜。
D. 什麼是環線線網,有什麼優缺點
環網是一種網路結構,網路中的設備互聯成閉合的環路,有的甚至不止一個閉合的環路,當網路上的任一節點故障,網路斷開一處,聯網的設備依然可以通過其他途工作,城市的供電系統、互聯網等網路結構就是如此。 如發電廠的輸電線路出廠有兩條,一左一右,沿途向用戶供電,兩條線路在中間匯合,形成一個環網,只要線路只有一處斷開,供電依然正常,可見環網提高了供電的可靠性,當然,實際連接、控制沒這么簡單。
環形網路拓撲 優點:穩定,容災能力強。
缺點:成本估計要高出一倍,甚至更多。
現在中小型企業主流的還是 星形網路拓撲。不過很多企業把星形拓撲和環形網路拓撲做了結合。
E. 網路適配器(網卡)的作用是什麼,工作在哪一層
一、網路適配器(網卡)的作用:
1、數據的封裝與解封
發送時將上一層交下來的數據加上首部和尾部,成為乙太網的幀。接收時將乙太網的幀剝去首部和尾部,然後送交上一層。
2、鏈路管理
主要是CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection ,帶沖突檢測的載波監聽多路訪問)協議的實現
3、編碼與解碼
即曼徹斯特編碼與解碼。
二、網路適配器(網卡)工作在數據鏈路層和物理層,在數據鏈路層負責CSMA/CD協議,在物理層負責將數據轉化成0101數字信號。
(5)形成環網時網路適配器會怎麼樣擴展閱讀
網卡的工作原理:
網卡並不是獨立的自治單元,因為網卡本身不帶電源而是必須使用所插入的計算機的電源,並受該計算機的控制。因此網卡可看成為一個半自治的單元。當網卡收到一個有差錯的幀時,它就將這個幀丟棄而不必通知它所插入的計算機。
當網卡收到一個正確的幀時,它就使用中斷來通知該計算機並交付給協議棧中的網路層。當計算機要發送一個IP數據報時,它就由協議棧向下交給網卡組裝成幀後發送到區域網。隨著集成度的不斷提高,網卡上的晶元的個數不斷的減少,雖然現在個廠家生產的網卡種類繁多,但其功能大同小異。
F. 路由環會引起什麼問題
慢收斂,廣播風暴,路由不一致。
正常情況下,路由器會定期將路由表發送給鄰居路由器含鉛。而觸發更新就是立刻發送路由更新信息,以響應某些變化。檢測到網路故障的路由器會立即發送一個更新信息給鄰居路由器,並依次產生觸發更新通知鄰居路由器,使整個網路上的路由器在最短的時間內收到更新信息,從而快速了解整個網路的變化。
(6)形成環網時網路適配器會怎麼樣擴展閱讀:
注意事項:
路由環路出現在互聯網的各個層面,不同環路的出現原因與解決方法也不同。通常網路環路分為第二層環路和第李老謹三層環路,所有環路的形成都是由目的路徑不明確導致混亂而造成的。二層環路主要就是交換機廣播流的惡性循環。
三個交換機兩兩相連時,一個數據幀會在其中無限循環。生成樹就是為了讓交換網路中防環而出現的。
G. 網路形成環網怎樣解決
網路上有環路嚴重的會造成網路癱瘓。環路有物理連接造成的,也有網路設備數據配置失誤產生。如果有一台家用5口普通交換機,將同一根網線的兩個RJ45水晶頭插在交換機任意兩個埠上,這樣就形成了一個最簡單的物理環路。
如果是單位、學校等區域網之類的網路環境產生了環路,且單位有多台交換機,最簡單的辦法是逐台交換機與區域網斷開,當某台交換機斷開後網路恢復正常,就找到產生環路的交換機了。然後再檢查該交換機的每根網線連接是否有問題,還要檢查該交換機連接到哪個地方去了,那些地方是不是有人為的失誤造成的環路。