网络接口卡课件.pptx

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1、1 网络接口卡简介,网络接口卡（NIC -Network Interface Card）又称网络适配器 (NIA-Network Interface Adapter)，简称网卡。用于实现联网计算机和网络电缆之间的物理连接，为计算机之间相互通信提供一条物理通道，并通过这条通道进行高速数据传输。在局域网中，每一台联网计算机都需要安装一块或多块网卡，通过介质连接器将计算机接入网络电缆系统。,网络接口卡简介,网络接口卡（网卡）是连接主机与网络的基本设备每台主机都应配置一个或多个网卡每个网卡都有一个或多个网络接口不能独立工作，必须依赖于宿主主机连接不同的局域网需要使用不同的网卡以太网卡令牌环网卡FDDI

2、网卡ATM网卡,2 网络接口卡工作原理,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

3、发生冲 突，就放弃发送。,2 网络接口卡工作原理,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。,3 网卡的结构,CPU,高速缓存,存储器,I/O 总线,计算机,至局域网,网络接口卡（网卡）,串行通信,并行通信,发送/接收部件负责信号的发送、接收载波检测部件检测介质上有否信号发送/接收控制部件及数据缓冲区曼彻斯特

4、编码/解码器对发送的数据编码，变换成适合于在LAN上传输的信号或把接收的信号解码为二进制数据LAN管理部件主机总线接口部件CPU(部分网卡有)增强网卡智能化，减少网络传输对主机CPU的依赖，提高传输效率,3 网卡的结构,3 网卡的结构,以最常见的PCI接口的网卡为例，一块网卡主要由PCB线路板、主芯片、数据汞、金手指(总线插槽接口)、BOOTROM、EEPROM、晶振、RJ45接口、指示灯、固定片等等，以及一些二极管、电阻电容等组成。,RJ-45接口 Transformer（隔离变压器或数据汞 ） PHY芯片 MAC芯片 EEPROM BOOTROM插槽 WOL接头 晶振(石英振荡器 ) 电压

5、转换芯片 LED指示灯,网卡电路图原理图,3 网卡的功能,网卡完成物理层和数据链路层的大部分功能:数据缓存匹配主机数据处理速率与网络的传输速率封装/解封装加上控制字段以帧为单位进行传输卸下控制字段介质访问控制CSMA/CD、Token Passing串/并转换将主机的并行数据转换成串行位流数据编码/解码转换为适合网络介质传输的信号形式数据发送/接收,网卡地址：即网卡的物理地址，或称为MAC地址， 固化在网卡硬件中（有些网卡可由用户修改） 配置参数（跳线设置 / 软件设置 / PnP） 中断请求号 IRQ（一般为3） I/O基地址 I/O Base（一般为300H） 存储器基地址 Memory

6、Base (一般为C000H) 全双工 / 半双工 传输速率（仅10/100Mbps双速网卡可选）,4 网卡的配置参数,对于网卡而言，每块网卡都是一个唯一的网络节点地址，所以每块网卡上都有一个全球唯一的MAC地址（硬件地址、物理地址），它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM中的，且保证绝对不会重复。 MAC地址是一个48位地址，MAC地址分为两部分，前24位表示网卡制造厂家的标识号（Vendor Code），由IEEE统一分配。后24位是网卡的系列号，由网卡的生产厂家分配,5 网卡的MAC地址及帧格式,第 1,最高位最先发送,最低位,最高位,最低位最后发送,00110101 01111011 00

7、010010 00000000 00000000 00000001,最低位最先发送,最高位,最低位,最高位最后发送,机构惟一标志符 OUI,扩展标志符,高位在前,低位在前,十六进制表示的 EUI-48 地址： AC-DE-48-00-00-80,二进制表示的 EUI-48 地址：,第 1 字节,第 6 字节,I/G 比特,I/G 比特,字节顺序,第 2,第 3,第 4,第 5,第 6,第 1,字节顺序,第 2,第 3,第 4,第 5,第 6,10101100 11011110 01001000 00000000 00000000 10000000,802.5802.6,802.3802.4,网

8、卡上的硬件地址,路由器,1A-24-F6-54-1B-0E,00-00-A2-A4-2C-02,20-60-8C-C7-75-2A,08-00-20-47-1F-E4,20-60-8C-11-D2-F6,路由器由于同时连接到两个网络上，因此它有两块网卡和两个硬件地址。,网卡检查 MAC 地址,网卡从网络上每收到一个 MAC 帧就首先用硬件检查 MAC 帧中的 MAC 地址.如果是发往本站的帧则收下，然后再进行其他的处理。否则就将此帧丢弃，不再进行其他的处理。“发往本站的帧”包括以下三种帧： 单播(unicast)帧（一对一）广播(broadcast)帧（一对全体）多播(multicast)帧（

9、一对多）,两种不同的 MAC 帧格式,常用的以太网MAC帧格式有两种标准 ：DIX Ethernet V2 标准IEEE 的 802.3 标准最常用的 MAC 帧是以太网 V2 的格式。,MAC 帧,字节,6,6,2,4,IP 层,物理层,目的地址,源地址,长度/类型,FCS,MAC 层,10101010101010 10101010101010101011,前同步码,帧开始定界符,7 字节,1 字节,数 据,MAC 子层,IP 层,LLC 子层,这种 802.3 + 802.2 帧已经较少使用,43 1497,1,1,1,DSAP,SSAP,控制,数据字段的长度与长度字段的值不一致；帧的长度

10、不是整数个字节；用收到的帧检验序列 FCS 查出有差错；数据字段的长度不在 46 1500 字节之间。有效的 MAC 帧长度为 64 1518 字节之间。对于检查出的无效 MAC 帧就简单地丢弃。以太网不负责重传丢弃的帧。,无效的 MAC 帧,6 网卡的类型,LAN的类型：Ethernet、Token Ring、ATM、FDDI LAN的速度：10M/100M/1000M、4M/16M、25M/155M 网络接口类型：AUI/BNC、RJ-45、SC/ST/MT-RJ 主机总线类型：ISA、EISA、PCI、USB、PCMCIA 应用场合：服务器、工作站、笔记本 其他附加功能：PnP、防病毒、

11、远程唤醒、链路聚合等,PCI-E接口网卡,USB接口网卡,PCMCIA接口网卡,PCI-X接口网卡,PCI接口网卡,ISA接口网卡,以太网卡的类型,7.选购网卡时考虑的因素,网络类型：现在比较流行的有以太网，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。例如，为连接在只具备100M传输速度的双绞线上的计算机配置1000M的网卡就是一种浪费，因为

12、其至多也只能实现100M的传输速率。,7.选购网卡时考虑的因素,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。目前PC机基本上已不再支持ISA连接，所以当为自己的PC机购买网卡时，千万不要选购已经过时的ISA网卡，而应当选购PCI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，目

13、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。价格与品牌：不同速率、不同品牌的网卡价格差别较大。,常见的网卡品牌介绍,IntelRealtek，中文叫做瑞昱Broadcom公司创立于1991年，是世界上最大的无生产线半导体公司之一，总部位于美国加利福尼亚州的尔湾。VIA和SIS,添加网络协议,设置登录到域,选中“microsoft网络用户”，点击“属性”，选中“登录到Windows NT域”，输入域名：d

14、omain。,设置TCP/IP协议,选中TCP/IP协议，点击【属性】 。,设置IP地址,【TCP/IP属性】窗口中，先单击【IP地址】标签，我们来配置本机的IP地址和子网掩码(每个正式入网的用户都事先被分配给了一个合法IP地址，不同的用户拥有各自不同的IP地址和相同的子网掩码，如有疑问请到网络中心查询)。本例中为：IP地址：10.20.0.158，子网掩码：255.255.0.0。,设置IP地址,设置网关,用鼠标单击【网关】标签，进入如图3-3，在这里输入新增网关(10.20.0.254)的地址后，再单击【添加(A)】按钮把它添加到【已安装的网关(I)：】中。,设置DNS(域名服务器),为了

15、今后能够以计算机的名字来方便地访问Internet服务，我们还要指定DNS(域名服务器)的IP地址。用鼠标选中【DNS配置】标签，设置如下：主机(H)：mail (本计算机名或任意名)域(O)：可以为空DNS服务器搜索顺序：10.1.8.1;10.20.0.2域后缀搜索顺序：可以为空,设置DNS(域名服务器),设置文件及打印共享,网络连通性测试方法,观察集线器和网卡状态指示灯的变化利用网卡自带的测试和诊断软件利用高层命令和软件（如ping命令等）,测试网络连通情况,测试网络连通情况时，通常使用ping命令。在Windows95/98环境中，从【开始】，选【运行】，运行ping命令检测用户计算机与网关(路由器)的连通情况，网关地址为10.20.0.254，则运行命令： ping 10.20.0.254如果网络连通正常，则出现如图信息。,