网络适配器（在计算机网络上进行通讯的计算机硬件）

网络适配器（在计算机网络上进行通讯的计算机硬件）

网络适配器 （在计算机网络上进行通讯的计算机硬件） 次浏览 | 2022.05.29 18:17:41 更新 来源 ：互联网 精选百科 本文由作者推荐 网络适配器在计算机网络上进行通讯的计算机硬件

网络适配器又称网卡或网络接口卡（NIC），英文名NetworkInterfaceCard。网络适配器的内核是链路层控制器，该控制器通常是实现了许多链路层服务的单个特定目的的芯片，这些服务包括成帧，链路接入，流量控制，差错检测等。网络适配器是使计算机联网的设备，平常所说的网卡就是将PC机和LAN连接的网络适配器。网卡（NIC）插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。

中文名

网络适配器

外文名

NIC

概述

网络适配器又称网卡或网络接口卡（NIC），英文名NetworkInterfaceCard。它是使计算机联网的设备。平常所说的网卡就是将PC机和LAN连接的网络适配器。网卡（NIC） 插在计算机主板插槽中，负责将用户要传递的数据转换为网络上其它设备能够识别的格式，通过网络介质传输。

网卡通过网络介质传输。它的主要技术参数为带宽、总线方式、电气接口方式等。它的基本功能为：从并行到串行的数据转换，包的装配和拆装，网络存取控制，数据缓存和网络信号。目前主要是8位和16位网卡。

网卡必须具备两大技术：网卡驱动程序和I/O技术。驱动程序使网卡和网络操作系统兼容，实现PC机与网络的通信。I/O技术可以通过数据总线实现PC和网卡之间的通信。网卡是计算机网络中最基本的元素。在计算机局域网络中，如果有一台计算机没有网卡，那么这台计算机将不能和其他计算机通信，也就是说，这台计算机和网络是孤立的。

两大技术

网卡驱动程序和I/O技术。驱动程序使网卡和网络操作系统兼容，实现PC机与网络的通信。I/O技术可以通过数据总线实现PC和网卡之间的通信。网卡是计算机网络中最基本的元素。在计算机局域网络中，如果有一台计算机没有网卡，那么这台计算机将不能和其他计算机通信，也就是说，这台计算机和网络是孤立的。

分类

网卡的不同分类：

根据网络技术的不同，网卡的分类也有所不同，如大家所熟知的ATM网卡、令牌环网卡和以太网网卡等。据统计，目前约有80％的局域网采用以太网技术。根据工作对象的不同务器的工作特点而专门设计的，价格较贵，但性能很好。

就兼容网卡而言，网卡一般分为普通工作站网卡和服务器专用网卡。服务器专用网卡是为了适应网络服种类较多，性能也有差异，可按以下的标准进行分类：按网卡所支持带宽的不同可分为10M网卡、100M网卡、10/100M自适应网卡、1000M网卡几种；

根据网卡总线类型的不同，主要分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡三大类，其中ISA网卡和PCI网卡较常使用。ISA总线网卡的带宽一般为10M，PCI总线网卡的带宽从10M到1000M都有。同样是10M网卡，因为ISA总线为16位，而PCI总线为32位，所以PCI网卡要比ISA网卡快。

网卡的接口类型：根据传输介质的不同，网卡出现了AUI接口（粗缆接口）、BNC接口（细缆接口）和RJ-45接口（双绞线接口）三种接口类型。所以在选用网卡时，应注意网卡所支持的接口类型，否则可能不适用于你的网络。市面上常见的10M网卡主要有单口网卡（RJ-45接口或BNC接口）和双口网卡（RJ-45和BNC两种接口），带有AUI粗缆接口的网卡较少。而100M和1000M网卡一般为单口卡（RJ-45接口）。除网卡的接口外，我们在选用网卡时还常常要注意网卡是否支持无盘启动。必要时还要考虑网卡是否支持光纤连接。

属性设置

网卡有时被称为网络接口控制器，其技术在不断发展，包括了更多能够提升网络性能的特性，包括巨型帧以及卸载功能、包标记、缓冲区以及帧间距调整等等。但是在数据中心使用某些网卡特性时有一些注意事项。

有效利用CPU：巨型帧vs卸载功能

如果服务器性能低下，那么可能是由于网络负载较大。标准的以太网数据包大小为1542个字节，大多数文件被拆分为成百上千甚至上百万个数据包或者帧。这些小的数据包通过网络传输，和众多节点共享网络带宽，但是数据帧的发送与接收会带来CPU开销。

大多数网卡支持巨型帧，这意味着能够处理高达9000字节的数据包或者帧。巨型帧在每个数据包中包括更多的数据，因此网络中需要传输的数据包数量就变小了。吞吐量提升意味着开销——数据包头与其他数据包内容——以及CPU开销减少了。

巨型帧肯定存在缺点。管理员必须对网络中的所有节点进行配置才能支持巨型帧的传输。巨型帧并不是IEEE标准的一部分，因此不同的网卡配置的巨型帧大小有所不同。为了在节点之间高效传输巨型帧要做一些实验。更大的数据包可能会增加某些负载的延迟，因为其他节点要等更长的时间才能使用带宽，请求与发送被丢弃或者被破坏的数据包也需要花更长的时间。IT专业人员可能放弃巨型帧而使用具有LSO以及LRO功能的网卡。LSO和LRO允许CPU通过网卡传输更多数量的数据，而且基本上与巨型帧提供了相同的CPU性能。

通行能力：可调整的帧间距vs以太网升级

以太网在每发送一个数据包后都要等一段时间，这称之为帧间距。这为其他网络节点占用带宽并发送数据包提供了机会。帧间距等于发送96个数据位的时间。例如，1Gb以太网使用标准的0.096ms的帧间距，10Gb以太网的帧间距为0.0096ms。

利用这一固定的数据包传输之间的间距并非总是有效而且在网络负载较大的情况下可能会降低网络性能。支持自适应帧间距的网卡能够基于网络负载动态调整帧间距，这有可能提升网络性能。除非接近网络带宽，否则调整帧间距通常不会提升网络性能。

全方位的网络性能基准测试能够展现网络使用模式。如果以太网连接频繁达到带宽上限，那么升级到速度更快的以太网或者使用网卡绑定而非调整帧间距将能够提升网络性能。

限制CPU中断，提升CPU性能

当数据包在网络中传输时，网卡会产生CPU中断。以太网速度越快，CPU中断的频率也就越高，CPU必须更多地关注网络驱动器以及其他处理数据包的软件。如果流量起伏不定，CPU性能可能会变得不稳定。支持人为中断节流的网卡能够减少CPU中断频率，将CPU从无限的网卡中断中解放出来，很可能能够提升CPU性能。

中断限制越多并不一定越好。过高的中断限制可能会降低CPU的响应能力;CPU将需要花更长的时间来处理所有正在产生的中断。当高速小数据包近乎实时地到达时，限制中断将会降低性能。在多种模式下对网络以及CPU性能进行测试直到能够建立起充分的系统响应能力，产生平滑的CPU中断。还可以考虑支持TCP/IP卸载功能的网卡。这些网卡能够在线处理众多CPU密集型工作任务，同时减少对CPU的中断请求。

优先处理对时间敏感的数据类型：启用包标记

对事件敏感的数据类型比如VoIP或者视频通常按照高优先级流量对待，但是网络对所有数据包一视同仁。采用数据包标记，被标记的数据包能够被分到操作系统设置的流量队列中，在处理其他低优先级的数据包之前先处理高优先级的VoIP以及视频数据包。包标记有助于QoS战略，而且是很多VLAN部署的一个必要组成部分。

如果网络性能低于已定义的基准，可以对网卡进行调整，务必对服务器以及网卡进行基准测试后再对配置进行更改。这些推荐的网卡调整不会带来显著的性能提升，但是也不受预算的限制。随时间变化评估并观察网络性能，检查任何意想不到的后果，比如提升了某个工作负载性能却降低了其他工作负载的性能。[1]

网卡的应用领域

以太网网卡有10M、100M、10M/100M及千兆网卡。对于大数据量网络来说，服务器应该采用千兆以太网网卡，这种网卡多用于服务器与交换机之间的连接，以提高整体系统的响应速率。而10M、100M和10M/100M网卡则属人们经常购买且常用的网络设备，这三种产品的价格相差不大。所谓10M/100M自适应是指网卡可以与远端网络设备（集线器或交换机）自动协商，确定当前的可用速率是10M还是100M。

对于通常的文件共享等应用来说，10M网卡就已经足够了，但对于将来可能的语音和视频等应用来说，100M网卡将更利于实时应用的传输。鉴于10M技术已经拥有的基础（如以前的集线器和交换机等），通常的变通方法是购买10M/100M网卡，这样既有利于保护已有的投资，又有利于网络的进一步扩展。就整体价格和技术发展而言，千兆以太网到桌面机尚需时日，但10M的时代已经逐渐远去。因而对中小企业来说，10M/100M网卡应该是采购时的首选。

注意总线接口方式

台式机和笔记本电脑中常见的总线接口方式都可以从主流网卡厂商那里找到适用的产品。但值得注意的是，市场上很难找到ISA接口的100M网卡。1994年以来，PCI总线架构日益成为网卡的首选总线，已牢固地确立了在服务器和高端桌面机中的地位。即将到来的转变是这种网卡将推广到所有的桌面机中。PCI以太网网卡的高性能、易用性和增强了的可靠性使其被标准以太网网络所广泛采用，并得到了PC业界的支持。

网卡兼容性和运用的技术

快速以太网在桌面一级普遍采用100BaTX技术，以UTP为传输介质，因此，快速以太网的网卡设一个RJ45接口。由于小办公室网络普遍采用双绞线作为网络的传输介质，并进行结构化布线。

因此，选择单一RJ45接口的网卡就可以了。适用性好的网卡应通过各主流操作系统的认证，至少具备如下操作系统的驱动程序：Windows、Netware、Unix和OS/2。智能网卡上自带处理器或带有专门设计的AISC芯片，可承担使用非智能网卡时由计算机处理器承担的一部分任务，因而即使在网络信息流量很大时，也极少占用计算机的内存和CPU时间。智能网卡性能好，价格也较高，主要用在服务器上。另外，有的网卡在BootROM上做文章，加入防病毒功能；有的网卡则与主机板配合，借助一定的软件，实现Wake?on?LAN（远程唤醒）功能，可以通过网络远程启动计算机；还有的计算机则干脆将网卡集成到了主机板上。

网卡生产商

由于网卡技术的成熟性，生产以太网网卡的厂商除了国外的3Com、英特尔和IBM、Emulex等公司之外，台湾的厂商以生产能力强且多在内地设厂等优势，其价格相对比较便宜。

网卡虽然有很多种，不过，有一点是一致的，那就是每块网卡都有一个世界惟一的ID号，也叫做MAC（Media Access Control）地址。MAC地址被烧录于网卡的ROM中，就像是我们每个人的遗传基因密码DNA一样，即使在全世界也绝对不会重复。MAC地址用于在网络中标识电脑的身份，实现网络中不同电脑之间的通信和信息交换。

总线接口分类

（1）ISA总线网卡

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。在市面上基本上看不到有ISA总线类型的网卡。不过出现一种复古现象，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！

（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。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。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）。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。

（3）PCI-X总线网卡

这是目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）。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。 但因受到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。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在市面上较为常见，很容易找到，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*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。

（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。

（6）PCI-E总线网卡

PCI Express的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16（X2模式将用于内部接口而非插槽模式）。较短的PCI Express卡可以插入较长的PCI Express插槽中使用。PCI Express接口能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI Express卡支持的三种电压分别为+3.3V、3.3Vaux以及+12V。用于取代AGP接口的PCI Express接口位宽为X16，将能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供4GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。

基本功能

从并行到串行的数据转换，包的装配和拆装，网络存取控制，数据缓存和网络信号。主要是8位和16位网卡。

选购网卡时应考虑的因素

令牌环网，FDDI网等，选择时应根据网络的类型来选择相对应的网卡。

传输速率：应根据服务器或工作站的带宽需求并结合物理传输介质所能提供的最大传输速率来选择网卡的传输速率。以以太网为例，可选择的速率就有10Mbps，10/100Mbps，1000Mbps，甚至10Gbps等多种，但不是速率越高就越合适。

总线类型：计算机中常见的总线插槽类型有：ISA、EISA、VESA、PCI 和 PCMCIA等。在服务器上通常使用PCI或EISA总线的智能型网卡，工作站则采用可用PCI或ISA总线的普通网卡，在笔记本电脑则用PCMCIA总线的网卡或采用并行接口的便携式网卡。

网卡支持的电缆接口：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，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。

（1）RJ-45接口：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。

（2）AUI接口：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更是很少见。

（3）FDDI接口：这种接口的网卡是适应于FDDI（光纤分布数据接口）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。

（4）BNC接口：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，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。

（5）ATM接口：这种接口类型的网卡是应用于ATM（异步传输模式）光纤（或双绞线）网络中。它能提供物理的传输速度达155Mbps

价格与品牌：不同速率、不同品牌的网卡价格差别较大。

故障及解决方案

网络连接不稳定在网卡正常工作的情况下，网卡的指示灯始终亮着(传输数据时快速闪烁)。

如果又暗又亮，并且网络连接总是被阻塞，最可能的原因是网卡和pci插槽之间接触不良。与其他pci设备一样，当网卡插入或计算机频繁移动时，很容易导致此类故障，可以通过再次插入网卡或用其他pci插槽替换它来解决。此外，还有大量灰尘，网卡的“金手指”被严重氧化，网络电缆连接器(如水晶头损坏)也可能导致此类故障。只需清理灰尘，用报纸擦亮“金手指”。

2.驾驶员故障

网卡像其他硬件一样，容易因驱动程序不完善而出现故障。例如，在windows 2000下，使用real tek RTL 8469芯片的网卡经常会出现netbios tcp/ip错误。将驱动程序更新到5 . 621 . 0304 . 2005(2005年3月4日发布)后，这类问题将很容易解决。因此，当网卡出现一些无法解释的故障时，你可以去“司机之家”等专业网站更新驱动程序。通常，在消除硬件和网络故障的前提下，升级或重新安装驱动程序可以解决许多无法解释的故障。如果网卡故障发生在驱动程序更新之后，您可以使用网卡附带的驱动程序进行恢复。

3.磁场引起的故障

像其他电子产品一样，网卡很容易受到磁场干扰而失效。因此，在对网卡和网络进行布线时，必须使用屏蔽性强的网线和网卡设备，并尽可能避开微波炉、冰箱、电视机等大功率强磁场设备，以降低网卡故障的概率。

4.网线导致故障

网络电缆本身的质量和水晶头(rj45网络电缆插头)的生产水平会影响网卡的工作状态，许多无法解释的网卡故障往往就是由此引起的。除了选择较好的双绞线外，还要注意晶振头与网卡接口的接触是否良好，晶振头中的数据线是否与国际网络电缆568a和568b一致(特别是自制晶振头时)。

5.irq中断导致的故障

现在pci网卡都支持即插即用，安装驱动程序时会自动分配irq(中断)资源[2]

主要作用

1 它是主机与介质的桥梁设备

2 实现主机与介质之间的电信号匹配

3 提供数据缓冲能力

4 控制数据传送的功能（网卡一方面负责接收网络上传过来的数据包，解包后，将数据通过上的总线传输给本地计算机；另一方面它将本地计算机上的数据打包后送入网络。）

参考资料