《计算机网络 Computer Networks》课程教学资源（PPT课件）第六讲 网络设备工作原理

计算机网络 Computer Networks 第六讲网络设备工作原理 2021/2/20

2021/2/20 1 计算机网络 Computer Networks 第六讲 网络设备工作原理

网络接口卡 网络接口卡(NIC)简称 网卡,也被称为网络适配 器 NIC 就物理外表而言,网络接 口卡是与计算机主板或外 围设备上的总线扩展槽相 适应的一种印刷电路板 ■网络接口卡是网络通信的 基本硬件组成部分,它能 够把计算机产生的串行信 号转换成可以在网络电缆 上传送的串行格式。 2021/2/20 2

2021/2/20 2 网络接口卡 ◼ 网络接口卡（NIC）简称 网卡，也被称为网络适配 器 ◼ 就物理外表而言，网络接 口卡是与计算机主板或外 围设备上的总线扩展槽相 适应的一种印刷电路板 ◼ 网络接口卡是网络通信的 基本硬件组成部分，它能 够把计算机产生的串行信 号转换成可以在网络电缆 上传送的串行格式

网络接口卡 ■网络接口卡工作在OS参考模型的物理 层和数据链路层的MAC子层 ■根据网络介质访问控制方法的不同,网 卡可以分为以太网、令牌环、光纤分布 式接口和异步传输方式等几种。其中以 太网卡是应用最广泛的网卡 2021/2/20

2021/2/20 3 网络接口卡 ◼ 网络接口卡工作在OSI参考模型的物理 层和数据链路层的MAC子层 ◼ 根据网络介质访问控制方法的不同，网 卡可以分为以太网、令牌环、光纤分布 式接口和异步传输方式等几种。其中以 太网卡是应用最广泛的网卡

以太网卡 ■以太网卡实现了MAC子层的 CSMA/CD介质 访问,物理层的编码/解码、发送接收、载波 检测、冲突检测等功能,并提供了与传输介 质的连接接口,如RJ45、BNC和AUI接口 ■以太网卡包括以下几部分: 发送和接收部件 载波检测部件 发送和接收控制部件 曼彻斯特编码/译码器 LAN管理部件 微处理器 2021/2/20 4

2021/2/20 4 以太网卡 ◼ 以太网卡实现了MAC子层的CSMA/CD介质 访问，物理层的编码/解码、发送接收、载波 检测、冲突检测等功能，并提供了与传输介 质的连接接口，如RJ45、BNC和AUI接口 ◼ 以太网卡包括以下几部分： ◼ 发送和接收部件 ◼ 载波检测部件 ◼ 发送和接收控制部件 ◼ 曼彻斯特编码/译码器 ◼ LAN管理部件 ◼ 微处理器

发送控制 发送 LAN 曼彻斯特 管理部分 编码/译码器 载波检测 接收 微处理器 接收控制 2021/2/20

2021/2/20 5 曼彻斯特 编码/译码器 发送控制 载波检测 微处理器 接收控制 LAN 管理部分 发送 接收

网卡总线类型 ■16位ISA(行业标准结构) ■32位—PCI(外部设备互联)、EISA (扩展ISA)、MCA(微信道结构) ■其它— PCMCIA(个人计算机存储卡国 际协会)、并行口、USB 2021/2/20

2021/2/20 6 网卡总线类型 ◼ 16位—ISA（行业标准结构） ◼ 32位—PCI（外部设备互联）、EISA （扩展ISA）、MCA（微信道结构） ◼ 其它—PCMCIA（个人计算机存储卡国 际协会）、并行口、USB

接口类型 RJ45无屏蔽双绞线接口 AUI粗同轴电缆接口 ■BNC细同轴电缆接口 R-45 connector SC/ST—光纤接口 for /0Base-7 openings on back Iects cabinet align with 1O sockets puter interface cards processor, hemon on motherboard and other componens

2021/2/20 7 接口类型 ◼ RJ45—无屏蔽双绞线接口 ◼ AUI—粗同轴电缆接口 ◼ BNC—细同轴电缆接口 ◼ SC/ST—光纤接口

网卡的使用 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 配置参数(跳线设置/软件设置/PnP) 中断请求号IRQ(一般为3) IO基地址 vo Base(一般为300H) 存储器基地址 Memory base(一般为C000H) 全双工/半双工 传输速率(仅10100Mbps双速网卡可选) 2021/2/20

2021/2/20 8 网卡的使用 ▪ 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 ▪ 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 Base (一般为C000H) • 全双工 / 半双工 • 传输速率（仅10/100Mbps双速网卡可选）

提高网卡传输性能的措施 并行处理:发送接收和数据处理同步进行 全双工:需集线器/交换机的支持 突发传输方式(每次传送更多的帧) 智能网卡(让网卡承担更多的传输任务) 提高与主机的传输速度: 与主机的存储器传输数据时采用DMA传送方式 总线采用传输速度较快的PC总线 2021/2/20

2021/2/20 9 提高网卡传输性能的措施 ▪ 并行处理：发送/接收和数据处理同步进行 ▪ 全双工：需集线器/交换机的支持 ▪ 突发传输方式（每次传送更多的帧） ▪ 智能网卡（让网卡承担更多的传输任务） ▪ 提高与主机的传输速度： • 与主机的存储器传输数据时采用DMA传送方式 • 总线采用传输速度较快的PCI总线

网卡的安装 ■选择网卡需要考虑的问题: 网络结构 ■操作系统 介质类型 数据传输速率 可用的总线类型 2021/2/20

2021/2/20 10 网卡的安装 ◼ 选择网卡需要考虑的问题： ◼ 网络结构 ◼ 操作系统 ◼ 介质类型 ◼ 数据传输速率 ◼ 可用的总线类型