網卡

網卡（也稱為網絡適配器或英文網絡接口卡或網絡接口控制器的 NIC）在信息技術的背景下是一種電子電路，用于將計算機連接到局域網以交換數據。

此功能過去幾乎只能在擴展插槽卡上找到，現在直接內置于大多數主板中。 通俗地說，該術語也用于不在單獨的插件卡上的集成網絡接口。

它們的主要任務是使用合適的訪問方法（例如 CSMA/CD）建立與網絡的物理連接，并實現xxx或第二 OSI 層（通常是以太網）。

一方面，網卡包括為各自的網絡類型或網絡體系結構設計的網絡接口，另一方面包括適應各自的計算機體系結構的總線接口。 幾年來，幾乎所有計算機的主板上都已經具有（有線）網絡功能，如果需要額外的、更快的或無線連接，則只需要一個網卡。 對于無線網絡，USB 記憶棒或 PCI Express 迷你卡比傳統的內置卡更常見。

在 20 世紀 80 年代初期，仍有許多相互競爭的網絡架構和類型更為廣泛，特別是 ARCNET、以太網、LocalTalk 和令牌環。

• ARCNET 以 2.5 Mbit/s 的速度運行令牌傳遞程序，主要在同軸電纜 (RG-62) 上作為總線或星形拓撲工作。 直到 1985 年，它與以太網相比具有明顯的價格優勢，從而獲得了很高的市場份額。 由于令牌傳遞過程，ARCNET 確定性地工作，因此可以用于實時系統，這對于不適合高負載的非交換以太網來說是有問題的。
• 以太網最初主要使用 10 Mbit/s 卡，這些卡通常通過同軸電纜（RG-58；細線或粗線）作為總線連接。 直到 1985 年，這些卡仍然非常昂貴，隨著 NE1000/NE2000 型號的價格下降。 以太網是當今最普遍的方法。 通過改進技術和組件（例如開關），許多最初的缺點，尤其是高負載問題已基本消除。
• LocalTalk 幾乎只被 Apple 使用，它在與串行 RS-422 接口密切相關的兩線總線布線上使用 232 kbit/s 令牌傳遞過程。 這種類型的網絡在 Apple 電腦中非常流行，因為從 1984 年到 1998 年，這種接口是每臺 Apple 電腦的標準配置（無需額外的插卡）。 對于 PC（包括 Novell Netware 服務器），有合適的 LocalTalk 網卡，主要是 8 位 ISA 總線版本。
• Token Ring主要用于IBM環境（銀行），在令牌傳遞過程中工作在4Mbit/s或16Mbit/s，具有環形拓撲結構。

當 1995 年采用快速以太網標準時，市場逐漸減少，純 10 Mbit/s 以太網卡被 10/100 Mbit/s 卡所取代。 這些不再是最常見的，因為千兆以太網卡（也兼容 10/100 Mbps）已經獲得了顯著的市場份額。

這些卡使用帶 RJ45/8P8C 連接器的雙絞線電纜連接到交換機（以前也是集線器），從而形成局域網 (LAN)。

1000 Mbit/s 網卡通常通過帶 RJ45 連接器 (1000BASE-T) 的雙絞線電纜連接，但也越來越多地通過光纖（例如 1000BASE-SX）連接。 越來越多地使用光纖來實現更快的連接，而且幾乎完全從 25 Gbps 開始。

用于無線網絡（無線局域網）的網卡最初主要出現在移動設備中，例如筆記本或 PDA 使用，但越來越多地安裝在臺式 PC 上。

在總線端，不同的標準也隨著網卡n交替出現。 并非所有總線系統都有網卡，例如加速圖形端口 (AGP)。 也有相當奇特的設計使用 SCSI 總線或打印機接口，后者在筆記本電腦中使用了一段時間。 在 UNIX 領域，除了工作站和服務器，還有大型機，有許多特定于制造商的總線系統也用于網卡。 以下是網卡典型的總線系統概述：

• ISA：1980年左右，最初是網卡，廣泛的ISA總線接口在PC中占主導地位，最初是8位技術（XT總線架構）（如NE1000），后來是16位版本（如NE2000）
• PCMCIA或PC卡：這種接口主要用在筆記本電腦上，簡單來說就是小型化的ISA接口。
• VESA 本地總線：1990 年代上半葉的短期標準，旨在更快地連接插入式卡。
• NuBus：從 1980 年開始，Apple Computer 和 NeXT Computer 上通用的接口。
• MCA：IBM 從 1987 年作為 ISA 的繼承者推廣的總線系統。 嘗試引入不兼容、不開放但經過改進的總線，但失敗了。
• EISA：一種總線系統，在 1980 年代后期被所有人傳播，除了 IBM 作為 ISA 總線的后繼者。 兼容的 ISA 總線擴展，用于通過內聯擴展接觸條進行 32 位傳輸。 EISA主要用于工作站和服務器。
• PCI：大約在 1990 年，ISA 總線架構的實際繼承者。 作為一個開放標準，它也取代了 EISA 總線，也被用來取代各種專有總線系統。 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 在臺式電腦和筆記本電腦中非常普遍，可以通過即插即用輕松使用，尤其是在 WLAN 中很受歡迎。
• 從 2004 年起，PCI Express 取代了 PCI 總線和顯卡流行的 AGP。??
• ExpressCard：基于 PCI-Express x1 的筆記本電腦接口
• 板載：自 2000 年代初以來，幾乎所有計算機主板都內置了 LAN 接口，因此通常不再需要專用的插卡。 經常使用相同的電子元件，只是缺少插頭連接，并且控制器通常也集成在芯片組中。 驅動程序軟件將這些芯片視為插入式卡（例如，通常有一個受控/編程的 PCI 接口）。

普通網卡只有一個以太網連接，特殊版本也有多個（最多四個）。

每個以太網卡都有一個全球xxx的 MAC 地址，由制造商分配。 但是，也有一些驅動程序允許使用軟件臨時更改 MAC 地址，這可能會在安全概念基于不可更改的 MAC 地址的 LAN 中引起安全問題。

許多網卡都有一個用于所謂的引導 PROM（也稱為引導 ROM）的插槽。 這種存儲芯片被映射到計算機的地址區域，并允許計算機從網絡啟動，而無需本地大容量存儲設備（內置于計算機或直接連接），例如硬盤。 一個硬盤。 不同的計算機體系結構、操作系統和不同的網絡環境（IPX/SPX、TCP/IP）需要不同的引導程序，因此由用戶將網卡與具有適當的PROM（或EPROM）的連接一個來填充引導程序。 PC 的經典方法是所謂的 Novell Boot PROM，用于與 Novell Netware 和 Novell 自己的網絡協議一起使用。 更多基于 TCP/IP 的現代概念是例如Intel 的 PXE 和開源免費解決方案 Etherboot 和 Netboot。

所有方法都有一個共同點：引導 PROM 中的程序啟動并鎖存到引導過程的其余部分。 在某個時候，在搜索可啟動本地媒體之前或之后，啟動 PROM 將再次喚醒并通過網絡加載操作系統。 這通常以小步驟發生，首先是具有高級網絡功能的實用程序，然后是操作系統的較大部分。 最后，控制權移交給操作系統，操作系統通常會使用其他網絡服務。