网卡

网卡（也称为网络适配器或英文网络接口卡或网络接口控制器的 NIC）在信息技术的背景下是一种电子电路，用于将计算机连接到局域网以交换数据。

此功能过去几乎只能在扩展插槽卡上找到，现在直接内置于大多数主板中。 通俗地说，该术语也用于不在单独的插件卡上的集成网络接口。

它们的主要任务是使用合适的访问方法（例如 CSMA/CD）建立与网络的物理连接，并实现xxx或第二 OSI 层（通常是以太网）。

一方面，网卡包括为各自的网络类型或网络体系结构设计的网络接口，另一方面包括适应各自的计算机体系结构的总线接口。 几年来，几乎所有计算机的主板上都已经具有（有线）网络功能，如果需要额外的、更快的或无线连接，则只需要一个网卡。 对于无线网络，USB 记忆棒或 PCI Express 迷你卡比传统的内置卡更常见。

在 20 世纪 80 年代初期，仍有许多相互竞争的网络架构和类型更为广泛，特别是 ARCNET、以太网、LocalTalk 和令牌环。

• ARCNET 以 2.5 Mbit/s 的速度运行令牌传递程序，主要在同轴电缆 (RG-62) 上作为总线或星形拓扑工作。 直到 1985 年，它与以太网相比具有明显的价格优势，从而获得了很高的市场份额。 由于令牌传递过程，ARCNET 确定性地工作，因此可以用于实时系统，这对于不适合高负载的非交换以太网来说是有问题的。
• 以太网最初主要使用 10 Mbit/s 卡，这些卡通常通过同轴电缆（RG-58；细线或粗线）作为总线连接。 直到 1985 年，这些卡仍然非常昂贵，随着 NE1000/NE2000 型号的价格下降。 以太网是当今最普遍的方法。 通过改进技术和组件（例如开关），许多最初的缺点，尤其是高负载问题已基本消除。
• LocalTalk 几乎只被 Apple 使用，它在与串行 RS-422 接口密切相关的两线总线布线上使用 232 kbit/s 令牌传递过程。 这种类型的网络在 Apple 电脑中非常流行，因为从 1984 年到 1998 年，这种接口是每台 Apple 电脑的标准配置（无需额外的插卡）。 对于 PC（包括 Novell Netware 服务器），有合适的 LocalTalk 网卡，主要是 8 位 ISA 总线版本。
• Token Ring主要用于IBM环境（银行），在令牌传递过程中工作在4Mbit/s或16Mbit/s，具有环形拓扑结构。

当 1995 年采用快速以太网标准时，市场逐渐减少，纯 10 Mbit/s 以太网卡被 10/100 Mbit/s 卡所取代。 这些不再是最常见的，因为千兆以太网卡（也兼容 10/100 Mbps）已经获得了显着的市场份额。

这些卡使用带 RJ45/8P8C 连接器的双绞线电缆连接到交换机（以前也是集线器），从而形成局域网 (LAN)。

1000 Mbit/s 网卡通常通过带 RJ45 连接器 (1000BASE-T) 的双绞线电缆连接，但也越来越多地通过光纤（例如 1000BASE-SX）连接。 越来越多地使用光纤来实现更快的连接，而且几乎完全从 25 Gbps 开始。

用于无线网络（无线局域网）的网卡最初主要出现在移动设备中，例如笔记本或 PDA 使用，但越来越多地安装在台式 PC 上。

在总线端，不同的标准也随着网卡n交替出现。 并非所有总线系统都有网卡，例如加速图形端口 (AGP)。 也有相当奇特的设计使用 SCSI 总线或打印机接口，后者在笔记本电脑中使用了一段时间。 在 UNIX 领域，除了工作站和服务器，还有大型机，有许多特定于制造商的总线系统也用于网卡。 以下是网卡典型的总线系统概述：

• ISA：1980年左右，最初是网卡，广泛的ISA总线接口在PC中占主导地位，最初是8位技术（XT总线架构）（如NE1000），后来是16位版本（如NE2000）
• PCMCIA或PC卡：这种接口主要用在笔记本电脑上，简单来说就是小型化的ISA接口。
• VESA 本地总线：1990 年代上半叶的短期标准，旨在更快地连接插入式卡。
• NuBus：从 1980 年开始，Apple Computer 和 NeXT Computer 上通用的接口。
• MCA：IBM 从 1987 年作为 ISA 的继承者推广的总线系统。 尝试引入不兼容、不开放但经过改进的总线，但失败了。
• EISA：一种总线系统，在 1980 年代后期被所有人传播，除了 IBM 作为 ISA 总线的后继者。 兼容的 ISA 总线扩展，用于通过内联扩展接触条进行 32 位传输。 EISA主要用于工作站和服务器。
• PCI：大约在 1990 年，ISA 总线架构的实际继承者。 作为一个开放标准，它也取代了 EISA 总线，也被用来取代各种专有总线系统。 例如，PCI 在 Apple Computer 取代了 NUBUS，在 Hewlett-Packard 取代了 GSC/HSC 和 HP-PB，在 IBM 取代了 MCA。
• USB 在台式电脑和笔记本电脑中非常普遍，可以通过即插即用轻松使用，尤其是在 WLAN 中很受欢迎。
• 从 2004 年起，PCI Express 取代了 PCI 总线和显卡流行的 AGP。​​
• ExpressCard：基于 PCI-Express x1 的笔记本电脑接口
• 板载：自 2000 年代初以来，几乎所有计算机主板都内置了 LAN 接口，因此通常不再需要专用的插卡。 经常使用相同的电子元件，只是缺少插头连接，并且控制器通常也集成在芯片组中。 驱动程序软件将这些芯片视为插入式卡（例如，通常有一个受控/编程的 PCI 接口）。

普通网卡只有一个以太网连接，特殊版本也有多个（最多四个）。

每个以太网卡都有一个全球xxx的 MAC 地址，由制造商分配。 但是，也有一些驱动程序允许使用软件临时更改 MAC 地址，这可能会在安全概念基于不可更改的 MAC 地址的 LAN 中引起安全问题。

许多网卡都有一个用于所谓的引导 PROM（也称为引导 ROM）的插槽。 这种存储芯片被映射到计算机的地址区域，并允许计算机从网络启动，而无需本地大容量存储设备（内置于计算机或直接连接），例如硬盘。 一个硬盘。 不同的计算机体系结构、操作系统和不同的网络环境（IPX/SPX、TCP/IP）需要不同的引导程序，因此由用户将网卡与具有适当的PROM（或EPROM）的连接一个来填充引导程序。 PC 的经典方法是所谓的 Novell Boot PROM，用于与 Novell Netware 和 Novell 自己的网络协议一起使用。 更多基于 TCP/IP 的现代概念是例如Intel 的 PXE 和开源免费解决方案 Etherboot 和 Netboot。

所有方法都有一个共同点：引导 PROM 中的程序启动并锁存到引导过程的其余部分。 在某个时候，在搜索可启动本地媒体之前或之后，启动 PROM 将再次唤醒并通过网络加载操作系统。 这通常以小步骤发生，首先是具有高级网络功能的实用程序，然后是操作系统的较大部分。 最后，控制权移交给操作系统，操作系统通常会使用其他网络服务。