网卡，即网络接口卡（network interface card），也叫NIC卡，是一种允许网络连接的计算机硬件设备。网卡应用广泛，市场上有许多不同种类，如 PCIe网卡，服务器网卡。本文将对网卡的基础、功能、元件与类型进行全方位讲解。

什么是网卡？

在正式介绍网卡的定义之前，有必要了解一下网卡的其他名称。网卡的名称有很多，比如网络接口控制器、网络接口卡、以太网卡、局域网卡、网络适配器或网络适配器卡等。尽管名称各异，它们都是指能使计算机和服务器等网络设备相互连接的电路板。内嵌式网卡在大多数计算机和一些网络服务器中都很常见，除此之外，还可以将服务器网卡等插入设备的扩展槽中。

图1：什么是网卡

网卡的功能

网卡的定义很简单，但具体有些什么功能呢？网卡作为TCP/IP层的接口，可以在物理层传输信号，在网络层传输数据包。无论位于哪个层，它都充当计算机或服务器和数据网络之间的中间媒介。当用户发送一个web页面请求时，网卡从用户设备中获取数据，并将其发送到网络服务器，然后接收所需的数据展示给用户。

网卡的构造

网卡一般由一个控制器、一个boot ROM槽、一／多个网卡端口、一个主板接口、LED指示灯、一个支架和一些其他电子元件组成，每个部件都有其独特的功能：

控制器：控制器就像一个微型CPU，用来处理接收到的数据。控制器作为网络适配器的核心部分，直接决定着网络适配器的性能。

boot ROM槽：网卡上的这个槽能启用boot ROM功能，boot ROM可使无磁盘工作站连接到网络，在提高安全性的同时降低硬件成本。

网卡端口：通常情况下，该端口直接与以太网线或光模块连接，产生和接收网线或光纤跳线上的电信号。

总线接口：该接口位于电路板的一侧，通过插入扩展槽连接网卡和计算机或服务器。

LED指示灯：指示灯用于帮助用户识别网卡的工作状态，确认网络是否连接，数据是否传输。

支架：市面上有两种类型的支架，一个是全长12cm的全高支架，另一个是长8cm的半高支架。这个支架可以帮助用户将网卡固定在计算机或服务器的扩展槽中。

图2：网卡内部结构

网卡的种类

根据主机接口、传输速度、应用领域等不同，网卡可分为以下几个不同的类型。

基于网络连接方式分类

基于网卡访问网络的方式，可将网卡分为有线网卡和无线网卡。顾名思义，有线网卡通常需要用一根跳线（如以太网跳线和光纤跳线）将一个节点连接到网络；无线网卡通常带有一个小天线，利用无线电波与接入点进行通信，从而接入无线网络。

基于总线接口类型分类

ISA总线网卡：ISA总线发布于1981年，是IBM标准兼容的总线结构。由于9Mbps的网卡速度较慢，ISA总线接口逐渐被淘汰，现在市场上很少见。

PCI总线网卡：PCI发布于19世纪90年代，替代了以前的ISA标准。它的固定宽度为32位（数据传输速率为133MB/s）和64位（数据传输速率为266MB/s）。这种类型的网卡最初用于服务器，后来逐渐应用于电脑。如今大多数电脑没有扩展卡，而是采用嵌入式网卡。因此，PCI总线网卡已被其他总线接口取代，如PCI- X或USB接口。

PCI-X网卡：PCI- X是一种增强的PCI总线技术。它支持64位运行，最高可达1064MB/s。多数情况下PCI- X的插槽与PCI网卡是向后兼容的。

PCIe网卡：PCIe是一种最新的标准，在计算机和服务器主板上很流行。PCIe网卡现在有五个版本，分别支持不同的速度。

USB网卡：USB总线是一种外部总线标准。它有三个版本，具有不同的传输速率，可以与各种设备一起工作。

基于接口类型的分类

根据连接线材的不同，市场上有四种类型的网卡端口。RJ-45端口用于连接双绞线（如Cat5和Cat6）， AUI端口用于粗同轴电缆（如AUI电缆），BNC端口用于细同轴电缆（如BNC电缆），光端口用于模块（如10G/25G光模块）。

基于传输速度的分类

基于不同的速度，网卡有10Mbps，100Mbps， 10/100Mbps自适应卡，1000Mbps、10G、25G甚至更高速度的网卡。10Mbps、100Mbps和10/100Mbps自适应网卡适用于小型局域网、家庭或办公室。1000Mbps网卡可为快速以太网提供更高的带宽。10Gb/25Gb网卡以及更高速度的网卡则受到大企业与数据中心的欢迎。

基于应用领域的分类

电脑网卡：现在大多数新计算机的主板都内置了网卡，因此不需要单独的局域网卡。它通常具有10/100Mbps和1Gbps的速度，并允许一台PC与其他PC或网络通信。

服务器网卡：服务器网卡的主要功能是管理和处理网络流量。与普通计算机网卡相比，服务器网卡要求更高的数据传输速度，如10G、25G、40G甚至100G。另外，服务器网卡的CPU占用率很低，因为它有一个特殊的网络控制器，可以减轻CPU的负担。为满足用户对服务器网卡速度的不同需求，飞速(FS)推出了10G PCIe网卡和25G/40G网卡，这些网卡使用英特尔控制器，支持多核处理器与服务器和网络虚拟化的优化。