网络设备安全入门(网络安全网络设备篇)

什么是网络接口卡?

网络设备安全入门(网络安全网络设备篇)(1)

网络接口卡(NIC-Network Interface Card)又称为网络适配器(NIA-Network Interface Adapter),简称网卡。

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。

网络接口卡工作原理

网络设备安全入门(网络安全网络设备篇)(2)

  • 发送数据

网卡首先侦听介质上是否有载波(载波由电压表示),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,则立刻停止该次发送,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(大于16次)仍发生冲突,就放弃发送。

  • 接收数据

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。

网卡的分类

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  • 按总线接口类型分

按网卡的总线接口类型来分一般可分为ISA接口网卡、PCI接口网卡以及在服务器上使用的PCI-X总线接口类型的网卡,笔记本电脑所使用的网卡是PCMCIA接口类型的。

  1. ISA总线网卡
  2. PCI总线网卡
  3. PCI-X总线网卡
  4. PCMCIA总线网卡
  5. USB总线接口网卡
  • 按网络接口划分

网卡最终是要与网络进行连接,所以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,目前常见的主要有:

  1. RJ-45接口网卡
  2. BNC接口网卡
  3. AUI接口网卡
  4. FDDI接口网卡
  5. ATM接口网卡

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。

  • 按带宽划分

随着网络技术的发展,网络带宽也在不断提高,但是不同带宽的网卡所应用的环境也有所不同,目前主流的网卡主要有:

  1. 10Mbps网卡
  2. 100Mbps网卡
  3. 10Mbps/100Mbps网卡
  4. 1000Mbps以太网卡
  • 按网卡应用领域来分

根据网卡所应用的计算机类型来分,网卡分为应用于工作站的网卡和应用于服务器的网卡。在大型网络中,服务器通常采用专门的网卡。它相对于工作站所用的普通网卡来说,在带宽(通常在100Mbps以上,主流的服务器网卡都为64位千兆网卡)、接口数量、稳定性、纠错等方面都有比较明显的提高。还有的服务器网卡支持冗余备份、热拨插等服务器专用功能。

网卡的功能

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网卡可以完成物理层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

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