网卡的主要功能

网卡的主要功能

网卡的主要功能如下:

数据传输与转换


  • 串行 / 并行转换:计算机内部的数据传输是并行的,而网络上的数据传输通常是串行的 。网卡承担着将计算机内部的并行数据转换为适合网络传输的串行数据,以及将接收到的串行数据转换为计算机可处理的并行数据的任务。例如,当计算机向网络发送数据时,网卡把并行数据按位依次转换为串行数据发送出去;接收数据时则相反。
  • 数据缓存:由于网络数据率和计算机总线数据率不同,网卡中设有存储芯片来缓存数据,以协调两者的速度差异,防止数据丢失或传输错误。

网络连接与通信


  • 提供物理连接:无论是有线网卡通过网线连接到局域网,还是无线网卡通过无线信号连接到无线网络,网卡都为计算机与外部网络之间提供了物理层面的连接,使计算机能够接入网络,实现与其他设备的通信。
  • 实现网络协议:网卡需要实现如以太网协议等各种网络通信协议,以确保数据在网络中的正确传输和接收。在发送数据时,网卡按照协议规定对数据进行封装和处理;接收数据时,依据协议对数据进行解封装和校验。

数据处理与管理


  • 数据封装与解封:发送数据时,网卡将上一层传递来的数据加上首部和尾部,组成以太网的帧;接收数据时,剥去以太网帧的首部和尾部,然后送交上一层处理。通过这种方式,为数据添加必要的控制信息,以便在网络中准确传输和识别。
  • 帧的处理与校验:当网卡收到一个有差错的帧时,会将其丢弃而不通知计算机;收到正确的帧时,则使用中断来通知计算机并交付给协议栈中的网络层。在发送数据时,计算机的协议栈将 IP 数据包交给网卡组装成帧后发送到局域网。同时,网卡还会对帧进行完整性校验,如通过 CRC 校验等方式检查帧是否在传输过程中发生错误。
  • 链路管理:主要通过 CSMA/CD(带冲突检测的载波监听多路访问)协议等实现。在发送数据前,网卡先监听介质上是否有载波,若有则认为其他站点正在传送信息,继续监听;当介质空闲时,开始发送帧数据,并持续监听通信介质以检测冲突。若检测到冲突,立即停止发送,并向介质发送 “阻塞” 信号,然后等待一段随机时间后再重新发送。
  • 数据编码与译码:即进行曼彻斯特编码与译码。曼彻斯特码是一种常用的二元码线路编码方式,被物理层用于编码同步位流的时钟和数据,将数据信号转换为适合网络传输的信号形式,以提高数据传输的可靠性和抗干扰能力 。


网卡的主要功能

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