网卡实现的主要功能是什么

网卡实现的主要功能是数据的封装与解封、链路管理、编码与译码。

1、数据的封装与解封：

网卡和计算机之间的通信是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行。因此，网卡的一个重要功能就是要进行串行/并行转换。由于网络上的数据率和计算机总线上的数据率并不相同，因此在网卡中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。

2、链路管理：

当网卡收到一个有差错的帧时，它就将这个帧丢弃而不必通知它所插入的计算机。当网卡收到一个正确的帧时，它就使用中断来通知该计算机并交付给协议栈中的网络层。当计算机要发送一个IP数据包时，它就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网。

3、编码与译码：

在安装网卡时必须将管理网卡的设备驱动程序安装在计算机的 *** 作系统中。这个驱动程序以后就会告诉网卡，应当从存储器的什么位置上将局域网传送过来的数据块存储下来。网卡还要能够实现以太网协议。

扩展资料：

网卡的应用领域：

以太网网卡有10M、100M、10M/100M及千兆网卡。对于大数据量网络来说，服务器应该采用千兆以太网网卡，这种网卡多用于服务器与交换机之间的连接，以提高整体系统的响应速率。

而10M、100M和10M/100M网卡则属人们经常购买且常用的网络设备，这三种产品的价格相差不大。所谓10M/100M自适应是指网卡可以与远端网络设备（集线器或交换机）自动协商，确定当前的可用速率是10M还是100M。

对于通常的文件共享等应用来说，10M网卡就已经足够了，但对于将来可能的语音和视频等应用来说，100M网卡将更利于实时应用的传输。

鉴于10M技术已经拥有的基础（如以前的集线器和交换机等），通常的变通方法是购买10M/100M网卡，这样既有利于保护已有的投资，又有利于网络的进一步扩展。

就整体价格和技术发展而言，千兆以太网到桌面机尚需时日，但10M的时代已经逐渐远去。因而对中小企业来说，10M/100M网卡应该是采购时的首选。

参考资料来源：百度百科-网卡

最近因为写论文的关系，泡知网、泡万方，发现了很多学术界对数据中心网络一些构想，发现里面不乏天才的想法，但日常我们沉迷在各个设备厂商调制好的羹汤中无法自拔，管中窥豹不见全局，还一直呼喊着“真香”，对于网工来说沉溺于自己的一方小小天地不如跳出来看看外界有哪些新的技术和思想，莫听穿林打叶声，何妨吟啸且徐行

当前新的数据中心网络拓扑主要分为两类

1、以交换机为核心，网络连接和路由功能由交换机完成，各个设备厂商的“羹汤”全属于这个领域

2、以服务器为核心，主要互联和路由功能放在服务器上，交换机只提供简单纵横制交换功能

第一类方案中包含了能引发我回忆阴影的Fat-Tree，和VL2、Helios、c-Through、OSA等等，这些方案要么采用更多数量交换机，要么融合光交换机进行网络互联，对交换机软件和硬件要求比较高，第二类主要有DCell、Bcube、FiConn、CamCube、MDCube等等，主要推动者是微软，这类方案中服务器一版会通过多网卡接入网络，为了支持各种流量模型，会对服务器进行硬件和软件的升级。

除了这些网络拓扑的变化外，其实对数据中心网络传输协议TCP/IP、网络虚拟化、网络节能机制、DCI网络互联都有很多创新的技术和概念涌现出来。
FatTree  胖树，2008年由UCSD大学发表的论文，同时也是5年前工作中接触的第一种交换机为中心的网络拓扑，当时没有太理解，跟客户为这事掐的火星四溅，再来一次可能结论会有所改变，同时也是这篇论文引发了学术界对数据中心内部网络拓扑设计的广泛而深刻的讨论，他提出了一套组网设计原则来达成几个目的

1、全网采用低端商用交换机来组网、其实就是采用1U的接入交换机，取消框式设备

2、全网无阻塞

3、成本节省，纸面测算的话FatTree 可以降为常规模式组网成本的1/4或1/5

物理拓扑（按照4个pod设计）

FatTree 的设计原则如下

整个网络包含K个POD，每个POD有K/2个Edge和K/2个Agg 交换机，他们各有K的接口，Edge使用K/2个端口下联服务器，Agg适用K/2个端口上联CORE交换机

Edge使用K/2个端口连接服务器，每个服务器占用一个交换端口

CORE层由K/2K/2共计KK/4个K个端口交换机组成，分为K/2组，每组由K/2ge，第一组K/2台CORE交换机连接各个POD中Agg交换层一号交换机，第二组K/2的CORE交换机连接各POD中Agg的二号交换机，依次类推

K个POD，每个POD有K/2个Edge交换机，每个Edge有K/2端口，服务器总数为KK/2K/2=KKK/4

K取值4的话，服务器总数为16台

常规K取值48的话，服务器为27648台

FatTree的路由设计更加有意思，论文中叫两阶段路由算法，首先要说明的是如果使用论文中的算法是需要对交换机硬软件进行修改的，这种两阶段路由算法和交换设备及服务器的IP地址强相关，首先就是IP地址的编制，这里依然按照K=4来设计，规则如下

1、POD中交换机IP为10podswitch1，pod对应POD编号，switch为交换机所在POD编号（Edge从0开始由左至右到k/2-1，Agg从k/2至k-1）

2、CORE交换机IP为10kji ，k为POD数量，j为交换机在Core层所属组编号，i为交换机在该组中序号

3、服务器IP为10podswitchID，ID为服务器所在Edge交换机序号，交换机已经占用1，所以从2开始由左至右到k/2+1

设计完成后交换机和服务器的IP地址会如下分配
对于Edge交换机（以10201为例）第一阶段匹配10202和10203的32位地址，匹配则转发，没有匹配（既匹配0000/0）则根据目的地址后8位，也就是ID号，选择对应到Agg的链路，如目标地址为xxx2则选择到10221的链路，目标地址为xxx3则选择到10231的链路

对于Agg交换机（以10221为例）第一阶段匹配本POD中网段10200/24和10210/24，匹配成功直接转发对应Edge，没有匹配（既匹配0000/0）则根据目的地址后8位，也就是ID号确定对应到Core的链路，如目标地址为xxx2则选择到10411的链路，目标地址为xxx3则选择到10412的链路

对于Core交换机，只有一个阶段匹配，只要根据可能的POD网段进行即可，这里是10000/16~10300/16对应0、1、2、3四个口进行转发

容错方面论文提到了BFD来防止链路和节点故障，同时还有流量分类和调度的策略，这里就不展开了，因为这种两阶段路由算法要对交换机硬件进行修改，适应对IP后8位ID进行匹配，现实中没有看到实际案例，但是我们可以设想一下这种简单的转发规则再加上固定端口的低端交换机，对于转发效率以及成本的压缩将是极为可观的。尤其这种IP地址规则的设计配合路由转发，思路简直清奇。但是仔细想想，这种按照特定规则的IP编制，把每个二层限制在同一个Edge交换机下，注定了虚拟机是没有办法跨Edge来迁移的，只从这点上来看注定它只能存在于论文之中，但是顺着这个思路开个脑洞，还有什么能够编制呢？就是MAC地址，如果再配上集中式控制那就更好了，于是就有了一种新的一种路由方式PortLand，后续我们单独说。

如此看来FatTree 是典型的Scale-out模式，但是由于一般交换机端口通常为48口，如果继续增加端口数量，会导致成本的非线性增加，底层Edge交换机故障时，难以保障服务质量，还有这种拓扑在大数据的mapreduce模型中无法支持one-to-all和all-to-all模式。

把脑洞开的稍微小一些，我们能否用通用商业交换机+通用路由来做出来一种FatTree变种拓扑，来达到成本节省的目的呢，答案一定是确切的，目前能看到阿里已经使用固定48口交换机搭建自己的变种FatTree拓扑了。

以交换机为中心的网络拓扑如VL2、Helios不再多说，目前看到最好的就是我们熟知的spine-leaf结构，它没有设计成1:1收敛比，而且如果使用super层的clos架构，也可以支撑几万台或者百万台的服务器规模，但是FaTtree依靠网络拓扑取消掉了框式核心交换机，在一定规模的数据中心对于压低成本是非常有效的

聊完交换机为核心的拓扑设计后，再来看看服务器为核心的拓扑，同样这些DCell、Bcube、FiConn、CamCube、MDCube等，不会全讲，会拿DCell来举例子，因为它也是2008年由微软亚洲研究院主导，几乎和FatTree同时提出，开创了一个全新的思路，随后的年份里直到今天一直有各种改进版本的拓扑出现

这种服务器为核心的拓扑，主导思想是在服务器上增加网卡，服务器上要有路由转发逻辑来中转流量数据包，并且采用递推方式进行组网。

DCell的基本单元是DCell0，DCell0中服务器互联由一台T个端口的mini交换机完成，跨DCell的流量要通过服务器网卡互联进行绕转。通过一定数量的Dcell0组成一个DCell1，按照一定约束条件进行递推，组成DCell2以及DCellk
上图例中是一个DCell1的拓扑，包含5个Dcell0，每台服务器2个端口，除连接自己区域的mini交换机外，另一个端口会依次连接其他DCell0中的服务器，来组成全互联的结构，最终有20台服务器组成DCell1，所有服务器按照（m，n）坐标进行唯一标识，m相同的时候直接通过moni交换机交互，当m不同时经由mini交换机中继到互联服务器，例子中红色线为40服务器访问13服务器的访问路径。

DCell组网规则及递归约束条件如下：

DCellk中包含DCellk-1的数量为GK

DCellk中包含服务器为Tk个，每台服务器k+1块网卡，则有

GK=Tk-1+1

TK=Gk-1 ✕ Tk-1

设DCell0中有4台服务器

DCell1 中有5个DCell0 （G1=5）

Tk1=20台服务器（T1=20）

DCell2 中有21个DCell1 （G2=21）

Tk2=420台服务器（T2=420）

DCell3 中有421个DCell2 （G3=421）

Tk3=176820台服务器（T3=176820）

…

Tk6=3260000台服务器
经过测算DCell3中每台服务器的网卡数量为4，就能组建出包含17万台服务器的数据中心，同样DCell的缺点和优点一样耀眼，这种递归后指数增长的网卡需求量，在每台服务器上可能并不多，但是全量计算的话就太过于惊人了，虽然对比FatTree又再一次降低交换机的采购成本，但是天量的网卡可以想象对于运维的压力，还有关键的问题时高层次DCell间通信占用低层次DCell网卡带宽必然导致低层次DCell经常拥塞。最后还有一个实施的问题，天量的不同位置网卡布线对于施工的准确度以及未知的长度都是一个巨大的挑战。

DCell提出后，随后针对网卡数量、带宽抢占等一系列问题演化出来一批新的网络拓扑，思路无外乎两个方向，一个是增加交换机数量减少单服务网卡数量，趋同于spine-leaf体系，但是它一直保持了服务器多网卡的思路。另一种是极端一些，干脆消灭所有交换机，但是固定单服务器网卡数量，按照矩阵形式组建纯服务器互联结构，感兴趣的同学可以继续探索。

数据中心的路由框架涵盖范围和领域非常多，很多论文都选择其中的一个点进行讨论，比如源地址路由、流量调度、收敛、组播等等，不计划每个展开，也没有太大意义。但是针对之前FatTree的两阶段路由有一个更新的路由框架设计PortLand，它解决了两段路由中虚拟机无法迁移的问题，它的关键技术有以下几点

1、对于FatTree这种高度规范化的拓扑，PortLand设计为采用层次化MAC编址来支持大二层，这种路由框架中，除了虚拟机/物理机实际的MAC外（AMAC），还都拥有一个PortLand规范的伪MAC（PMAC），网络中的转发机制和PMAC强相关，PMAC的编址规则为

podpositionportvmid

pod (2字节) 代表虚拟机/服务器所在POD号，position（1字节）虚拟机/服务器所在Edge交换机在POD中编号，port（1字节）虚拟机/服务器连接Edge交换机端口的本地编号，vmid（2字节）服务器在Edge下挂以太网交换机编号，如果只有一台物理机vmid只能为1

2、虚拟机/服务器的编址搞定后，Edge、Aggregate、Core的编址呢，于是PortLand设计了一套拓扑发现机制LDP（location discovery protocol），要求交换机在各个端口上发送LDP报文LDM（location

discovery message）识别自己所处位置，LDM消息包含switch_id（交换机自身mac，与PMAC无关）pod（交换机所属pod号）pos（交换机在pod中的编号）level（Edge为0、Agg为1、Core为2）dir（上联为1，下联为-1），最开始的时候Edge角色会发现连接服务器的端口是没有LDM的，它就知道自己是Edge，Agg和Core角色依次收到LDM后会计算并确定出自己的leve和dir等信息。

3、设计一个fabric manager的集中PortLand控制器，它负责回答Edge交换机pod号和ARP解析，当Edge交换机学习到一个AMAC时，会计算一个PMAC，并把IP/AMAC/PMAC对应关系发送给fabric manager，后续有虚拟机/服务器请求此IP的ARP时，会回复PMAC地址给它，并使用这个PMAC进行通信。

4、由于PMAC的编址和pod、pos、level等信息关联，而所有交换机在LDM的交互过程中知晓了全网的交换机pod、pos、level、dir等信息，当数据包在网络中传播的时候，途径交换机根据PMAC进行解析可得到pod、pos这些信息，根据这些信息即可进行数据包的转发，数据包到达Edge后，Edge交换机会把PMAC改写为AMAC，因为它是知道其对应关系的。当虚拟机迁移后，由fabric manager来进行AMAC和PMAC对应更新和通知Edge交换机即可，论文中依靠虚拟机的免费ARP来触发，这点在实际情况中执行的效率要打一个问号。

不可否认，PortLand的一些设计思路非常巧妙，这种MAC地址重写非常有特色。规则设计中把更多的含义赋给PMAC，并且通过LDP机制设计为全网根据PMAC即可进行转发，再加上集中的控制平面fabric manager，已经及其类似我们熟悉的SDN。但是它对于转发芯片的要求可以看出要求比较低，但是所有的转发规则会改变，这需要业内对于芯片和软件的全部修改，是否能够成功也看市场驱动力吧，毕竟市场不全是技术驱动的。

除了我们熟悉的拓扑和路由框架方面，数据中心还有很多比较有意思的趋势在发生，挑几个有意思的

目前数据中心都是以太网有线网络，大量的高突发和高负载各个路由设架构都会涉及，但是如果使用无线是不是也能解决呢，于是极高频技术在数据中心也有了一定的研究（这里特指60GHZ无线），其吞吐可达4Gbps，通过特殊物理环境、波束成形、有向天线等技术使60GHZ部署在数据中心中，目前研究法相集中在无线调度和覆盖中，技术方案为Flyways，它通过合理的机柜摆放及无线节点空间排布来形成有效的整体系统，使用定向天线和波束成形技术提高连接速率等等新的技术，甚至还有一些论文提出了全无线数据中心，这样对数据中心的建设费用降低是非常有助力的。

数据中心目前应用的还是TCP，而TCP在特定场景下一定会遇到性能急剧下降的TCP incast现象，TCP的拥塞避免和慢启动会造成当一条链路拥塞时其承载的多个TCP流可能会同时触发TCP慢启动，但随着所有的TCP流流量增加后又会迅速达到拥塞而再次触发，造成网络中有时间流量很大，有时间流量又很小。如何来解决

数据中心还有很多应用有典型的组通信模式，比如分布式存储、软件升级等等，这种情况下组播是不是可以应用进来，但是组播在数据中心会不会水土不服，如何解决

还有就是数据中心的多路径，可否从TCP层面进行解决，让一条TCP流负载在不同的链路上，而不是在设备上依靠哈希五元组来对每一条流进行特定链路分配

对于TCPincast，一般通过减少RTO值使之匹配RTT，用随机的超时时间来重启动TCP传输。还有一种时设计新的控制算法来避免，甚至有方案抛弃TCP使用UDP来进行数据传输。

对于组播，数据中心的组播主要有将应用映射为网络层组播和单播的MCMD和Bloom Filter这种解决组播可扩展性的方案

对于多路径，提出多径TCP（MPTCP），在源端将数据拆分成诺干部分，并在同一对源和目的之间建立多个TCP连接进行传输，MPTCP对比传统TCP区别主要有

1、MPTCP建立阶段，要求服务器端向客户端返回服务器所有的地址信息

2、不同自流的源/目的可以相同，也可以不同，各个子流维护各自的序列号和滑动窗口，多个子流到达目的后，由接收端进行组装

3、MPTCP采用AIMD机制维护拥塞窗口，但各个子流的拥塞窗口增加与所有子流拥塞窗口的总和相关

还有部分针对TCP的优化，如D3协议，D3是针对数据中心的实时应用，通过分析数据流的大小和完成时间来分配传输速率，并且在网络资源紧张的时候可以主动断开某些预计无法完成传输的数据流，从而保证更多的数据流能按时完成。

这的数据中心节能不会谈风火水电以及液冷等等技术，从网络拓扑的角度谈起，我们所有数据中心拓扑搭建的过程中，主要针对传统树形拓扑提出了很多“富连接”的拓扑，来保证峰值的时候网络流量的保持性，但是同时也带来了不在峰值条件下能耗的增加，同时我们也知道数据中心流量多数情况下远低于其峰值设计，学术界针对这块设计了不少有脑洞的技术，主要分为两类，一类时降低硬件设备能耗，第二类时设计新型路由机制来降低能耗。

硬件能耗的降低主要从设备休眠和速率调整两个方面来实现，其难点主要时定时机制及唤醒速度的问题，当遇到突发流量交换机能否快速唤醒，人们通过缓存和定时器组合的方式进行。

节能路由机制，也是一个非常有特点的技术，核心思想是通过合理的选择路由，只使用一部分网络设备来承载流量，没有承载流量的设备进行休眠或者关闭。Elastic Tree提出了一种全网范围的能耗优化机制，它通过不断的检测数据中心流量状况，在保障可用性的前提下实时调整链路和网络设备状态，Elastic Tree探讨了bin-packer的贪心算法、最优化算法和拓扑感知的启发算法来实现节能的效果。

通过以上可以看到数据中心发展非常多样化，驱动这些技术发展的根本性力量就是成本，人们希望用最低的成本达成最优的数据中心效能，同时内部拓扑方案的研究已经慢慢成熟，目前设备厂商的羹汤可以说就是市场化选择的产物，但是数据中心网络传输协议、虚拟化、节能机制、SDN、服务链等方向的研究方兴未艾，尤其是应用定制的传输协议、虚拟网络带宽保障机制等等，这些学术方面的研究并不仅仅是纸上谈兵，对于我知道的一些信息来说，国内的阿里在它的数据中心网络拓扑中早已经应用了FatTree的变种拓扑，思科也把数据中心内部TCP重传的技术应用在自己的芯片中，称其为CONGA。

坦白来说，网络从来都不是数据中心和云计算的核心，可能未来也不会是，计算资源的形态之争才是主战场，但是网络恰恰是数据中心的一个难点，传统厂商、学术界、大厂都集中在此领域展开竞争，创新也层出不穷，希望能拓展我们的技术视野，能对我们有一些启发，莫听穿林打叶声、何妨吟啸且徐行~

本文主要介绍服务器的概念、常见的服务器技术和架构组成，此外将详细介绍磁盘、RAID知识，网卡概念、分类和主流厂商和产品，内容大致分为3部分。

第1章、服务器通用基础知识

简单来说，服务器就是在网络中为其他客户机提供服务的计算机；具有高性能、高可靠、高IO数据传输能力等特点，企业从基础的邮件、打印到核心应用如ERP、数据库等业务，再到我们所熟悉的互联网业务，创新大数据服务、天气预报HPC高性能计算等都离不开大规模服务器的支持。

服务器主要由CPU、内存、硬盘、模组、RAID卡组成，配合电源、主板、机箱等基础硬件组成。

CISC ：主要是两家，包括IntelCPU（非安腾系列）、AMD CPU。

RISC： 服务器领域主要是IBM Power系列、Sun Spark系列，消费级的代表是ARM架构的CPU。

2017年7月，Intel正式发布了代号为Purley的新一代服务器平台，包括代号为Skylake的新一代Xeon CPU，命名为英特尔至强可扩展处理器(Intel Xeon Scalable Processor，SP)，也宣告了延续4代的至强E5/E7系列命名方式的终结。

Xeon至强可扩展处理器不再以E7、E5的方式来划分定位，而代之以铂金(Platinum)、金(Gold)、银(Silver)、铜(Bronze)的方式。Skylake是新命名方式的第一代产品，Cascade Lake是是二代，共用Purley平台。

大型机 ：普通人很少接触，用于大规模计算的计算机系统大型机通常用于政府、银行、交通、保险公司和大型制造企业。特点是处理数据能力强大、稳定性和安全性又非常高

小型机 ：往往应用于金融、电力、电信等行业，这些用户看重的是Unix *** 作系统和专用服务器RAS特性、纵向扩展性和高并发访问下的出色处理能力。这些特性是普通的X86服务器很难达到的，所以在数据库等关键应用一般都采用“高大贵”的小型机方案。

x86服务器 ：采用CISC架构处理器。1978年6月8日，Intel发布了一款新型的微处理器8086，意味着x86架构的诞生，而x86作为特定微处理器执行计算机语言的指令集，定义了芯片的基本使用规则。

ARM服务器 ：ARM全称为Advanced RISC Machine，即进阶精简指令集机器。ARM是RISC微处理器的代表作之一，最大的特点在于节能。

C/S是Client/Server的缩写，服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase、Informix或 SQLServer，客户端需要安装专用的客户端软件。

B/S是Browser/Server的缩写，客户机只要安装浏览器(Browser)，如Netscape Navigator或Internet Explorer，服务器安装Oracle、Sybase、Informix或 SQLServer等数据库。在这种结构下，用户界面完全通过浏览器实现，一部分事务逻辑在前端实现，但是主要事务逻辑在服务器端实现。浏览器通过Web Server 同数据库进行数据交互。

网卡在TCP/IP的模型中，工作在物理层和数据链路层，用来接收和发送数据。除了数据的收发，网卡还有一些其他功能：

1、代表固定的地址： 数据发送出去，发给谁，又从哪里接收。这都是通过IP区分的

2、数据的封装、解封： 比如寄一封信，信封里的信纸是data，信封是帧头和帧尾。

3、链路管理 ：因为以太网是共享链路的，在使用时候可能会有其他人也在发送数据。如果同时发送，就会产生冲突，这就要求在发送的时候，检测链路的状态是否空闲；

4、数据的编码和译码 ：在物理介质中，传送的是电平或光信号。这时就需要将二进制数据转换成电平信号或光信号。

5、发送和接收数据

我们再来说说网卡的分类。随着计算机网络技术的飞速发展，为了满足各种环境和层次的应用，出现了不同类型的网卡。

总线分类 ：PCIe、USB、ISA、PCI，ISA/PCI等总线是比较早期的网络总线，现在已很少用了，USB接口的网卡主要用在消费级电子中。

结构形态：集成网卡（LOM）、PCIe标卡网卡、Mezz卡。

应用类型 ：按网卡所应用的的计算机类型来区分，可以将网卡分为应用于工作站的网卡和应用于服务器的网卡。

电口，PC上常见到的那种网口接口，这种接口叫RJ45，使用的是普通的网线

光口，用于连接光模块，网卡上用于插光模块的接口，我们叫光笼子。

光模块按封装形式，可以分为SFP+、SFP28、QSFP+，其中SFP+和SFP28在结构外观上是一致的，可以相互兼容，只是SFP28支持的速率更高，可以达到25G，而SFP+一般只到10G。QSFP+在外观形态上与SFP+差异很大，两者不兼容。QSFP+应用在40G以上速率上。

DAC线缆是直连铜缆，这种铜缆的模块头是和线缆一体的，不需要再配置光模块。电缆的衰减大，一般只有1m，3m，5m长度的，但价格便宜，是短距离传输的最佳解决方案。

AOC叫做有源光缆，一根AOC线缆相当于两个光模块+光纤，也是一体的，这种线缆数据传输可靠性高，但价格贵。

总的来说，无盘工作站都是由网卡的启动芯片（Boot ROM）以不同的形式向服务器发出启动请求号，服务器收到后，根据不同的机制，向工作站发送启动数据，工作站下载完启动数据后，系统控制权由Boot ROM转到内存中的某些特定区域，并引导 *** 作系统。根据不同的启动机制，目录比较常用无盘工作站可分为RPL和PXE，而目前的Windows 2000终端从其原理来说，并不属于无盘工作站，它也可以用终端卡或硬盘引导系统，进入工作站 *** 作系统后，再连接Windows2000 服务器，而这个连接程序与一般的应用软件并没有什么本质区别，我们把它归结到无盘网络的原因是：目前大多数的终端都是先通过RPL或PXE启动无盘到DOS或Windows3x，再从无盘站中连接，成为终端。
411 RPL启动工作原理
RPL为Remote Initial Program Load的缩写，启动过程分析如下：
客户机开机后，初始化网卡，网卡BootROM上固化的软件向网络广播一个FIND帧，即引导请求帧，该帧中包含有客户机的网卡ID号。
服务器端的远程启动服务接收到客户机广播的FIND 帧后，根据帧中所带的网卡ID号在远程启动数据库中查找相应的工作站记录，如果不存在这样一个记录，引导过程不能继续;如果此工作站记录已经存在，远程启动服务则发送一个FOUND 帧给客户机的RPLROM，FOUND帧中已包含了服务器的网卡ID。
当网络上有数台服务器在运行远程启动服务时，RPLROM有可能会接收到多个FOUND帧，但RPLROM只对它收到的第一个FOUND帧有反应，它将根据第一个FOUND帧中所带的服务器网卡ID号，返回一个SENDFILEREQUEST帧给对应的服务器。SENDFILEREQUEST帧是一个要求服务器发送文件的请求。
服务器端的远程启动服务在收到SENDFILEREQUEST帧后，将根据远程启动数据库中的工作站记录查找对应的启动块（BootBlock）——在实际配置时我们知道，它位于NETBEUI目录，名为DOSBBCNF和W95BBCNF——用FILEDATRESPONSE帧将启动块送回客户机端的RPLROM。
RPLROM在收齐所有的FILEDATRESPONSE帧后，将执行点转向启动块的入口，启动工作站。工作站以Windows 95实模式启动后，将创建一个RAM盘，并将Windows 95实模式文件从远程启动服务器拷贝到RAM盘，加载Windows 95实模式网络设备启动并建立一个到SBS服务器的连接。最后，连接到该客户机的计算机目录（Machine Directory）所在的服务器上，并根据计算机目录中的有关设置及数据完成Windows 95启动过程。
412 PXE启动原理
PXE是RPL的升级品，它是Preboot Execution Environment的缩写。它们的不同之处在于RPL是静态路由，而PXE是动态路由。其通信协议采用TCP/IP，与Internet连接高效而可靠，PXE无盘工作站的启动过程分析如下：
¨ 客户端个人电脑开机后, 在 TCP/IP Bootrom 获得控制权之前先做自我测试。
¨ Bootprom 送出 BOOTP/DHCP 要求以取得 IP。
¨ 如果服务器收到个人电脑所送出的要求, 就会送回 BOOTP/DHCP 回应,内容包括
客户端的 IP 地址, 预设网关, 及开机影像文件。否则, 服务器会忽略这个要求。
¨ Bootprom 由 TFTP 通讯协议从服务器下载开机影像文件。
¨ 个人电脑通过这个开机影像文件开机, 这个开机文件可以只是单纯的开机程式也可
以是 *** 作系统。
¨ 开机影像文件将包含 kernel loader 及压缩过的 kernel, 此 kernel 将支持NTFS root
系统。
¨ 远程客户端根据下载的文件启动机器。
413 Windows 2000终端（WBT）的特点及纯软件终端启动原理
WBT（Windows Based Termintal）是Windows2000 Server／Advanced Server推出的一项标准服务，它允许用户以Windows界面的客户端访问服务器，运行服务器中的应用程序，使用户就像用自己的计算机一样。在WBT的网络中，所有应用软件的安装、配置、运行和存储等均在服务器上进行，客户机（终端）只作为输入输出设备。当终端用户登录到服务器后，就可以像使用本地资源一样使用服务器上的资源，运行服务器上Windows应用程序。多个终端用户可以同时登录到服务器上，互不影响地工作。这样的网络十分容易进行集中管理，很适合学校和中小企业的局域网构建。WBT的这一特点跟早期的UNIX的字符终端类似，但WBT的优势在于它是基于Windows的，具有友好的图形界面和Windows的易用性。另外，在WBT的网络环境下，网络传输的数据主要是键盘和鼠标的输入信息与显示器的输出信息，数据的处理都在服务器上进行，这就大大减少了网络的传输量。
此方案中将原本要淘汰的386、486计算机作为终端使用，有利于资源的再利用；同时，安装软件及运算等都在服务器上进行，一般情况只需维护一台服务器就行，对于软件及防病毒的管理也降低了，所以利用该方案大大降低了总体拥有成本，节省了大量的资金。它有以下一些特点：
¨ 运算、存储都在服务器内进行，安装软件只需安装在服务器上一份，所有终端就都可以使用；所有终端用户的文件都各自独立地存放在服务器上，即使掉电，也不会造成资料丢失；
¨ 机房维护由维护每一台PC，转变为维护一台服务器，维护成本大大降低；总拥有成本（TCO）大大降低；
¨ Windows2000 服务器版本是最新的服务器 *** 作系统，性能非常稳定，整个系统的稳定性得到可靠保障；
¨ Windows2000 终端的界面是标准的 Windows风格界面，使用最新的Windows2000 的界面，用户非常熟悉，无需特殊培训；
¨ 能满足对因特网的需求；应用当今流行软件时单机反映速度快；使用 Windows终端与使用PC完全相同，所以在 Windows终端上的学习经验，可以应用到PC上；
¨ 管理和控制性强：终端服务器能够对终端进行管理，设定终端机运行的软件，同时能对终端机进行随时监控。
纯软件终端的启动原理：它的启动原理前一部分与RPL或PXE无盘启动原理完全相同，这里就不再详述了，后一部分的连接是基于Windows 2000多用户、多任务的基础上的终端服务，在工作站上安装由微软提供的32位的连接程序，或由第三方的提供的16位或32位在DOS、Windows 3x或Windows 9x无盘站安装连接程序，并设置好连接属性，然后在启动无盘站时将其连接命令加到DOS站的开机批处理，或加到无盘Windows 的启动组，使其自动连接Windows 2000服务器。在终端安装Windows CE，服务器端安装Windows 2000专业版，终端启动以后透过RDP协议运行服务器端的应用程序，服务器端进行应用程序运算后同样透过RDP协议将结果在终端显示。
42 无盘网络的历史及发展
最早使用的无盘网络，应该是UNIX的字符终端，本书所指无盘网络是广义上的定义，也是就是说只客户机上无软硬盘，我们就称为无盘网络。
从1994年至1996年，绝大多数无盘网络基本构架都是采用Novell Netware 311或Novell Netware 312作服务器的 *** 作平台，工作站以IPX方式登录。当时我们称它为IPX无盘网络，主要是用于教学网络，应用程序主要以DOS为主。
从1996年至1999年，以RPL方式登录的无盘网络占绝大多数，服务器端可以选择Novell Netware 41或Windows NT 40 Server，在此期间，由于微软的大力支持，在它的Windows 95产品系列中，推出了网络版的Windows 95即所谓的完全版，它包含了网络安装命令Netsetup，之后的几年RPL几乎成为了无盘网络的代名词，1998年微软推出的Windows 98，没过多久，又推出了Windows 98第二版，其内核较Windows95有较大变化，与Internet联系更加紧密，功能也有所增强，遗憾的是Windows98不再提供Netsetup命令，也就是说Windows98无法安装在无盘站上，尽管众多的爱好者不断的努力，无盘仍然不能98，期间，也有人声称成功安装无盘Windows 98，其实，只是改头换面的Windows 95，其内核仍然是Windows 95，我们把它称之为伪Windows 98。
自2000年至今的一年多来，由于Inter、3COM和QUALSTEM等大公司的界入,使无盘技术得到了飞速的发展，大量高质量的无盘支持软件不断出现，例如Inter PXE PDK、3COM DABS、3COM虚拟硬盘和QUALSTEM的Litenet。与之相对应的无盘方案也层出不穷，令人目不暇接，无盘站不能运行Windows 98已成为过去，新的无盘启动机制反过来被用到了RPL中，使得RPL工作站上也可以运行Windows 98了。与此同时，微软公司在其划时代的产品Windows2000中将终端技术收为标准组件，加上第三方软件Mateframe对终端的支持，使其可以在无盘DOS或无盘Windows3x下连接Windows2000 Server而形成所谓的纯软件Windows 2000 终端。目前在无盘技术方面有三个主流即：RPL无盘Windows98、PXE 无盘Windows 98系统和纯软件的Windows 2000 终端。可以看出在无盘组网方面用户有了更多的选择，而且无盘技术的应用领域更广，几乎所有有盘站能运行的软件在无盘站都能运行。
43 三种主流无盘网络的对比
面对各种无盘解决方案读者可能无可适从，本节将对PXE、 RPL、Windows 2000 自带的终端（下面称为标准WBT） 与基于MetaFrame的终端（下面称为Meta WBT）之间的区别作一详细的介绍。我们把标准WBT和Meta WBT合称为终端。
标准WBT名气最大，是软件巨人微软推出，捆绑在Windows 2000里面。它也是微软针对嵌入式产品推出的重量级产品，微软希望籍此在嵌入式产品市场中抢得垄断地位。
标准WBT的优点是对终端的硬件要求不高，只须运行Windows CE以及处理一些简单I/O动作。不须对现有终端作更多改造升级或再投资，通常586机器即可满足要求，无须硬盘，在网卡的bootrom中增加Windows CE或PCI槽中插一片带Windows CE的DOS即可，终端的其它方面无须改动，保护现有投资。缺点：对服务器硬件要求高，因为所有的终端运行的应用程序都在服务器上运行，CPU及内存资源消耗相当大。同时，由于Windows CE本身受限的缺陷，即“客户机过瘦”，对各种外设的支持不足，相应的驱动程序较难找到，多媒体方面的性能较弱。大型软件的运行速度较慢。由于微软的惯例，客户端只限于Windows CE设备，服务器须是Windows 2000服务器，从而大大限制了它的应用场合。
MetaFrame国内较少见，大家较为陌生，是美国Citrix公司开发，支持16位，32位Windows PC，Windows终端，网络电脑，Windows CE设备，及范围很广的非Windows终端，web 浏览器等。服务器端是MetaFrame Server，其实质是用Windows 2000 Server上装有MetaFrame服务端程序。服务器可以采用多个服务器群集的方式，但须指定一个主服务器（Master metal frame Server）由于客户端程序可以跨平台工作，所以在未来ASP中竞争更强。工作方式也与标准WBT极为相似，客户端须自举启动（不一定选择Windows CE，可以用其它OS，包括DOS、UNIX等），然后可以透过ICA协议在服务器执行应用程序，服务器端也通过ICA传输用户界面，包括运行结果。服务器可以置在远端，然后终端通过ISDN，MODEN拨号，局域网，甚至无线传输等方式，以ICA协议与远端的服务器通信。这与标准WBT相比有着很大的优势，意味着ASP供应商可以透过Intenet提供应用服务。MetaFrame还有一个工具很诱人，管理员可以远程 *** 控客户端界面，控制客户端的键盘，鼠标以及输出界面。MetaFrame 的缺点与标准WBT一样，对服务器硬件资源要求较高。 实质上，MetaFrame与 WBT的核心技术是将用户界面程序与逻辑运行程序剥离，逻辑运行程序在服务器端运行，用户界面程序通过ICA或RDP协议传输到客户端，同时ICA或RDP将用户交互响应的信息（如键盘，鼠标 *** 作等）送回至逻辑运行程序处理。但客户端系统的自举还须靠本地原有的OS如Windows CE等完成，故严格而言，并不算是远程启动技术。
PXE是真正意义上的远程启动技术。PXE是Intel公司开发，虽然推出时间不短，但真正有价值的应用却是今年内才体现。据网站记载，国内DTK公司，长城电脑都已成功在Intel PXE技术上研发Windows 98无盘工作站，并在教育系统中大力推广。 工作站具有一个带有Intel PXE bootrom的网卡或集成到BIOS的英特尔PXE代码。当一个终端启动后，服务器的 *** 作系统（OS）将被加载至其内存中。在远程启动软件外接附件的帮助下，服务器 *** 作系统远程启动服务可以支持学生站运行Windows 95和Windows 98。当终端启动时，PXE代码将从服务器检索启动和配置软件，这一过程就是远程启动。
与终端技术不同的是，PXE运行应用程序用到的是本地的资源，及内存，只是相当于硬盘由网络代替了，服务器的负荷也大为减少，配置要求相对较低，这是比WBT先进的一大优点。由于工作站上运行的是真正的Windows 98，所以支持的应用软件十分丰富。工作站加上硬盘后就变成一个标准的PC机，可以在其它场合应用，从而保护了客户的投资。可惜的是，PXE现在还不支持拨号，ISDN等方式，因而不能透过Internet实现远程启动，因此作为ASP工具不太合适。但如果应用于电子教室，办公室，酒店，网吧，证券等场合则相当具有竞争力。在速度方面，与终端不相上下，但在多媒体方面，PXE占优势。
综上所述，三者各具优势，用户可根据自身的需求选择适当的技术和产品。一般而言，若ASP，远程教育选择Metal frame最为合适，局域网场合选用PXE较为合适，而PDA，手持设备等则选Windows CE为佳。
PXE与RPL在运行应用程序所使用的资源除硬盘外，都是本地的资源，从其运行模式来看两者有很多相似之处，但内核是截然不同的，以下从几个方面进行比较：
¨ 发展前景
PXE：Intel新推出的软件，从理论上来讲应该是很先进的，尽管还存在一些问题，但其优越的一面已经在应用中得到了充分的体现，而且Intel公司还将继续提供这方面的支持，并且公开源码，相信以后会更加改进。
RPL：Microsoft产品，已经很成熟了，而且许多爱好者都比较熟，技术资料到处都是，但Microsoft已经放弃了此产品开发与支持，不会再有更新的升级产品了。
¨ 工作站启动速度
从少量机器来看,PXE与RPL似乎没有太多的区别，但如果机器数量较多，PXE会快一些，其原因主要是RPL采用NETBEUI通信协议，若传送过程中有错误帧，RPL会要求整个数据包重发，而PXE采用基于TCP/IP的MTFTP（多点传送）的通信协议，若在传送过程中有错误帧，PXE并不是将整个数据包重发，只是将某一出错线程的数据重发，这样使整个网络的启动的速度加快。在工作站较多的情况下，出错的概率较高，因此在这种情况下启动速度的差别较大。
¨ 安装方面
PXE安装是基于本地上传的，也就是说，只要在一个工作站上安装好一台有盘工作站，然后通过上传软件，将整个硬盘上传服务器的一个共享目录下，安装步骤比较少，整个过程也很简单，安装成功率很高。传统方式下的RPL Windows 95无盘站的安装过程十分繁琐，且很容易出错，安装成功率很低。目前的RPL技术吸取了PXE的本地上传方式，使安装的方法接近PXE的安装，但需掌握RPL和PXE两项技术才能进行安装。当然目前出现的许多RPL98的安装工具，给安装无盘RPL Windows 98带来方便。
¨ 运行速度
PXE要快一些，特别是在运行一些大的应用软件或上网时更加明显，主要原因是由于PXE的默认协议为TCP/IP。而在低配置无盘网络中，RPL无盘Windows 95要快一些。
¨ 日后维护方面
PXE和改良的RPL在日后的维护方面十分方便，软件的维护量极低，所需的维护只是升级应用软件，删除客户机无用文件。若一段时间不用应用程序，且硬盘作好磁盘配额，那么在这段时间内可以作到软件零维护，对机房管理人员来说可以说是一个解放。传统的RPL网络的维护量极大，客户机可以轻意的破坏系统，虽然可以通过各种手段加以限制，但无法从根本上解决，而且由于各种限制的存在使Windows 界面面目全非。
¨ 硬件兼容性
PXE软件可以大多数的网卡和主板，但PXE的启动芯片支持的网卡并不多，对主板的BIOS要求为AWORD的，其它的BIOS版本则有不兼容的现象，这是目前制约PXE发展的重要因素。RPL的硬件兼容性则很好几乎所有的网卡和主板都能支持。
三种主流无盘网络系统（四种方案）对比如表41所示。
表41 四种无盘启动技术的比较表
PXE
RPL
标准WBT
Mate WBT
服务器 ***
作平台
Windows NT 40 Server
Windows2000 Server
Windows2000 Advance Server
Novell Netware 3xx
Windows NT 40 Server
Windows2000 Server
Windows2000 Advance Server
Windows2000 Server
Windows2000 advance Server
显示服务协议
由本机设备处理
由本机设备处理
RDP协议，仅支持在TCP/IP环境下运行的wan，lan或远程访问网络。仅适用宽带企业网
ICA网络协议，适用于宽带网及窄带网，并支持屏蔽技术，管理员可远程 *** 纵瘦客户端设备
客户端支持
无盘DOS工作站
无盘Windows 95工作站
无盘Windows 98工作站
无盘DOS工作站
无盘Windows95工作站
无盘Windows98工作站
Windowsce设备，包括Windows终端
超过200个客户终端，支持16位，32位Windows终端，网络电脑，Windows ce设备，及范围很广的非windows终端，web 浏览器
服务器的要求
较低
最低
高
高
工作站的要求
最高
较高
较低
低
应用场合
新建机房，无盘网吧
教学网络，游戏网等
配置较差的无盘网络
教学网络、游戏网
Windows9x 网络，企业内部网资源共享 手持设备
配置很差的386、486机房改造，主要用于教学网

网卡：(NIC)是计算机局域网中最重要的连接设备,计算机主要通过网卡连接网络。在网络中，网卡的工作是双重的。一方面它负责接收网络上传过来的数据包,解包后，将数据通过主板上的总线传输给本地计算机；另一方面它将本地计算机上的数据打包后送入网络。
·计算机网络：是计算机技术和通信技术发展的产物，是随着社会对信息共享、信息传递的要求而发展起来的。所谓计算机网络就是利用通信设备和线路将地理位置不同的、功能独立的多个计算机系统互连起来，以功能完善的网络软件（即网络通信协议、信息交换方式及网络 *** 作系统等）实现网络中资源共享和信息传递的系统。
·计算机网络组成：通常由三部分组成，即资源子网、通信子网和通信协议。
资源子网：是计算机网络中面向用户的部分，负责全网络面向应用的数据处理工作，其主体是连入计算机网络内的所有主计算机，以及这些计算机所拥有的面向用户端的外部设备、软件和可供共享的数据等。
通信子网：是计算机网络中负责数据通信的部分，通信传输介质可以是双绞线、同轴电缆、无线电通信、微波、光导纤维等。
通信协议：为使网内各计算机之间的通信可靠有效，通信双方双方必须共同遵守的规则和约定称为通信协议。
·资源共享：包括硬件和软件资源。硬件资源如具有特殊功能的高性能处理部件，高性能的输入输出设备（激光打印机、绘图仪等）以及大容量的辅助存储设备（如磁带机、大容量硬盘驱动器等），它们的共享可以节省硬件开销。软件资源如软件和数据。
·局域网：是一个通讯系统，他允许数台彼此独立的电脑，在适当的范围内，以适当的传输速率直接进行沟通。一般网络可依其规模来分类，通常我们在办公室或家中使用的，大都属于局域网，这种网络由于电脑间的距离短，且不必经过太多网络设备的中继，所以感觉上速度较快，但也因此适用范围较小。
·广域网（WAN）Wide Area Network：和局域网相对，凡超过局域网范围的，都可以算为广域网。
·城域网(MAN)Metropolitan ARea Network：在一个城市范围内 *** 作的网络，或者在物理上使用城市基础电信设施（如地下电缆系统）的网络，有时从WAN中区分出来，称为城域网。
·网络体系结构：是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。它广泛采用的是国际标准化组织（ISO）在1979年提出的开放系统互连（OSI-Open System Interconnection)的参考模型。OSI参考模型用物理层、数据链路层、网络层、传送层、对话层、表示层和应用层七个层次描述网络的结构，它的规范对所有的厂商是开放的，具有指导国际网络结构和开放系统走向的作用。它直接影响总线、接口和网络的性能。常见的网络体系结构有FDDI、以太网、令牌环网和快速以太网等。从网络互连的角度看，网络体系结构的关键要素是协议和拓扑。
·协议（Protocol)：是对数据格式和计算机之间交换数据时必须遵守的规则的正式描述。简单的说了，网络中的计算机要能够互相顺利的通信，就必须讲同样的语言，语言就相当于协议，它分为Ethernet、NetBEUI、IPX/SPX以及TCP/IP协议。
·拓扑结构：是指网络中各个站点相互连接的形式，主要有总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑以及它们的混合型。
·FDDI/CDDI:由美国国家标准协会ANSI的X3T95制定。速率为100Mbps；CDDI是基于铜电缆（双绞线）的FDDI。FDDI技术成熟，网络可延伸100公里，且由于采用环形结构和优良的管理能力，具有高可靠性。价格贵，安装复杂，标准完善，技术成熟，支持的软硬件产品丰富。
·IEEE8025/令牌环网：常用于IBM系统中，其支持的速率为4Mbps和16Mbps两种。Novell、IBM LAN Server支持16MbpsIEEE8025/令牌环网技术。
·交换以太网:其支持的协议仍然是IEEE8023/以太网，但提供多个单独的10Mbps端口。它与原来的IEEE8023/以太网完全兼容，并且克服了共享10Mbps带来的网络效率下降。
·100BASE-T快速以太网：与10BASE-T的区别在于将网络的速率提高了十倍，即100M。采用了FDDI的PMD协议，但价格比FDDI便宜。100BASE-T的标准由IEEE8023制定。与10BASE-T采用相同的媒体访问技术、类似的步线规则和相同的引出线，易于与10BASE-T集成。每个网段只允许两个中继器，最大网络跨度为210米。
·IEEE8023/Ethernet(以太网):最广泛的媒体访问技术,通常在OSI模型的物理层和数据链路层 *** 作。是Novell、Widows NT、IBM、UNIX网络 LANServer、DECNET等低层所采用的主要媒体访问技术，组网方式灵活、方便、且支持的软硬件产品众多。其速率为共享型10Mbps。根据不同的媒体可分为：10BASE-2（同轴粗缆）、10BASE-5（同轴细缆）、10BASE-T（双绞线）及10BASE-FL（光纤）。
·NETBIOS/NETBEUI:NETBIOS是局域网软件接口的工业标准，可支持多种传输媒体。NETBEUI是NETBIOS的扩展用户接口，为Microaoft Windows NT和IBM的LAN Manager所采用。NETBIOS研制较早，比较简单，未考虑网间互连的情况，其命名方案不适合多种 *** 作系统。
·IPX/SPX：NOVELL网的主要协议。支持IPX/SPX的软硬件，I/O设备很多。OSI参考模型中，相当于第三、四层（网络层、传输层）的。NOVELL网中，可在IPX上加载IP协议NETBIOS协议。
·TCP/IP：IP在UNIX中广泛配置，成为事实上的国际工业标准。IP也是Internet的主要协议。IP协议可横跨局域网、广域网，几乎所有局域网、广域网设备均支持IP协议，是统一媒体传输方式的最佳协议。IP协议为数据类协议，其传输的响应时间较好，协议交互少，较适合高速传输的需要。
·总线型拓扑：采用单根传输线作为传输介质，所有的站点都通过相应的硬件接口直接连接到干线电缆即总线上。
·星型拓扑：所有站点都连接到一个中心点，此中心点称作网络的集线器（HUB）。
·环型拓扑：所有站点彼此串行连接，就象链子一样，构成一个回路或称作环。
·混合型拓扑：在居域网之间互连后，会出现某几种拓扑结构的混合形式，即混合型拓扑。
·传输介质：是通信网络中发送方和接受方之间的物理通路，常用的网络传输介质有双绞线、同轴电缆和光缆等。
·双绞线：是综合布线系统中最常用的一种传输介质，尤其在星型网络拓扑中，双绞线是必不可少的布线材料。双绞线电缆中封装着一对或一对以上的双绞线，为了降低信号的干扰程度，每一对双绞线一般由两根绝缘铜导线相互缠绕而成。双绞线可分为非屏蔽双绞线（UTP）和屏蔽双绞线（STP）两大类。其中，STP又分为3类和5类两种，而UTP分为3类、4类、5类、超5类四种，同时，6类和7类双绞线也会在不远的将来运用于计算机网络的布线系统。
·RJ-45接头：每条双绞线两头通过安装RJ-45连接器（俗称水晶头）与网卡和集线器（或交换机）相连。
·同轴电缆：是由一根空心的圆柱网状铜导体和一根位于中心轴线的铜导线组成，铜导线、空心圆柱导体和外界之间用绝缘材料隔开。与双绞线相比，同轴电缆的抗干扰能力强，屏蔽性能好，所以常用于设备与设备之间的连接，或用于总线型网络拓扑中。根据直径的不同，又可分为细缆和粗缆两种。
·BNC接头：细缆两端安装BNC连接头，通过专用T型连接器与网卡和集线器（或交换机）相连。
·光纤：光纤即光导纤维，是一种细小、柔韧并能传输光信号的介质，光缆由多条光纤组成。与双绞线和同轴电缆相比，光缆适应了网络对长距离传输大容量信息的要求，在计算机网络中发挥着十分重要的作用。
·半双工：它的意思是虽然网卡可以接收发送数据，但是一次只能做一种动作，不能同时收发。
·全双工：就是能够同时接收与发送信号，譬如电话就是一种全双工传输设备，我们在听对方讲话的同时，也可以发话给对方。理论上，全双工传输可以提高网络效率，但是实际上仍是配合其他相关设备才有用。例如必须选用双绞线的网络缆线才可以全双工传输，而且中间所接的集线器（HUB），也要能全双工传输；最后，所采用的网络 *** 作系统也得支持全双工作业，如此才能真正发挥全双工传输的威力。
·Programmed I/O：这是从早期使用迄今，行之有效的传输方式，当年NOVELL公司风靡全球的NE 2000网卡便是采用这种方式。这种传输方式传输效率不容易提高，一旦遇到大量数据的情况便成了传输的瓶颈。
·Shared Memory:这类的网卡把要传输的数据放到卡上的存储器，而这块存储器必须事先占用一端地址(大多数占用640-1024KB之间的地址),有了这个地址，这块存储器就可视为主机板存储器的一部分：当主机向网卡要数据时,便直接到这块存储器取回；反之，将数据放到存储器也等于是传给了网卡。如果将PROGRAMMED I/O方式比喻成用勺子舀水，那SHARED MEMORY便是以桶打水，在传输量多时更能突出它的效率。
·Bus Master:这类网卡上有一片控制芯片（CONTROLLER），专门用来管制整个传输过程及总线的使用，由于控制动作由这片芯片代劳，数据可以直接从网卡传给主机板，不必I/O PROT，也不必经过CPU。由于不占用CPU宝贵的时间，能有效减低系统的负担，因此特别适用在服务器上。多数EISA、MCA、PCI接口的网卡都支持用这种BUS MASTER方式与主机板沟通。
·8023x流控制：由于数据传输更有效而提高了性能。网卡通过与交换机通信来确立最佳的数据传输。
·Parallel Tasking技术：3COM公司专利技术，此技术能够在10Mbps 或100 Mbps连接时使数据传输速度最高。
·Parallel Tasking II技术：3COM公司专利技术，此技术能够降低CPU占用率，还由于数据更有效在PCI总线上传输而提高了应用性能。在过去，在一个总线主 *** 作周期里网卡至多每次只让64字节的数据在PCI总线上传输。为了把一个1514 字节的数据包全部传输到PC主机，就需要24个单独的总线主 *** 作周期，这使总线的效率很低。有了Parallel Tasking II技术之后，网卡就能够在一个总线主 *** 作周期里在总线上传输整个Ethernet数据包，这极大地提高 了PCI总线的效率。其结果是加快了传输速度并改善了系统性能，使台式机和服务器的应用软件工作得更好。
·32位总线主控DMA：宽数据通路和高速传输以及低的CPU占用率提供了最佳的系统性能。
·交互式访问技术：网卡可以动态分析网络信息流，进而调整网络性能。
·远程唤醒：使网络管理人员可以在中心地点命令远程PC通电，便于在下班时间更新和维护台式机（PC主板必须装有3脚的远程唤醒连接器；还要求配备Desktop Management Application 软件，该软件能产生Magic Packet TM远程唤醒信号）。
·DMI20：使远程PC能够记录和报告PC的状态，以改善桌面管理。
·3Com DynamicAccess 软件：是3Com Fast EtherLink XL系列的有机组成部分，为网卡增加各种智能。它包括1、通过服务类别来区分数据流的优先级。为时间要求高的数据分配高优先级，以改善多媒体和关键性商业应用的性能；2、分布式RMON（dRMON）SmartAgent TM软件。该软件能在交换型和高速的网络环境中提供全面的廉价的网络管理，其中包括支持所有类别的远程监控；3、Fast IP软件。该软件最大限度地缓解了路由器可能产生的各种瓶颈，从而提高了网间互联性能；4、有效的多点播控制。这种控制能够在多点播数据流充斥LAN之前自动滤除不必要的多点播流，从而扩大了网络的有用带宽。
·100VG-ANYLAN:由HP，AT&T组织开发，由IEEE802．12制定标准。其优点为可以基于三类8芯双绞线组网，且支持优先调度，适合传送多媒体信息，价格便宜。缺点是标准不成熟、缺乏容错功能的主干，保密性有限，且支持产品较少。
·ATM:高速的基于分组的网络，是未来信息高速公路的主要通信传输手段。ATM标准有ATM论坛制定（150多个国家参加）。基于53个字节的信元进行数据交换，速率可达25M、34M、45M、50M、155M、622M，并可达数Gbps。ATM支持产品越来越多，但价格较高。
发展历史：
80年代，随着微机技术的发展，微机局域网技术和产品获得迅速的发展。80年代末期，国外微机界已预言，90年代微机使用的环境就是网络。事实上确实如此，微机居域网的发展在整个计算机网络领域中具有相当大的影响，数以千计的微机网络用户分布在各个应用领域中促进了网络应用技术的发展，从而也加速微机网络技术的发展。
过去一直是国外微机居域网产品占据着网络市场，其中建网用户数占先的主要有NOVELL、3COM、IBM、BANYAN以及SUN等公司的产品。随着网络的发展，台湾的厂商以生产能力强且多在内地设厂等优势，也迅速的发展起来，象D－LINK，TP－LINK等品牌逐渐走向成熟，另外国内的计算机产品生产商如实达、联想也纷纷生产出各自的网络产品。
其实网卡的发展史也就是网络的发展史。
网卡杂谈：
网卡的不同分类：根据工作对象的不同务器的工作特点而专门设计的，价格较贵，但性能很好。就兼容网卡而言，网卡一般分为普通工作站网卡和服务器专用网卡。服务器专用网卡是为了适应网络服种类较多，性能也有差异，可按以下的标准进行分类：按网卡所支持带宽的不同可分为10M网卡、100M网卡、10/100M自适应网卡、1000M网卡几种；根据网卡总线类型的不同，主要分为ISA网卡、EISA网卡和PCI网卡三大类，其中ISA网卡和PCI网卡较常使用。ISA总线网卡的带宽一般为10M，PCI总线网卡的带宽从10M到1000M都有。同样是10M网卡，因为ISA总线为16位，而PCI总线为32位，所以PCI网卡要比ISA网卡快。
网卡的接口类型：根据传输介质的不同，网卡出现了AUI接口（粗缆接口）、BNC接口（细缆接口）和RJ-45接口（双绞线接口）三种接口类型。所以在选用网卡时，应注意网卡所支持的接口类型，否则可能不适用于你的网络。市面上常见的10M网卡主要有单口网卡（RJ-45接口或BNC接口）和双口网卡（RJ-45和BNC两种接口），带有AUI粗缆接口的网卡较少。而100M和1000M网卡一般为单口卡（RJ-45接口）。除网卡的接口外，我们在选用网卡时还常常要注意网卡是否支持无盘启动。必要时还要考虑网卡是否支持光纤连接。
网卡的选购：据统计，绝大多数的局域网采用以太网技术，因而重点以以太网网卡为例，讲一些选购网卡时应注意的问题。购买时应注意以下几个重点：
网卡的应用领域：以太网网卡有10M、100M、10M/100M及千兆网卡。对于大数据量网络来说，服务器应该采用千兆以太网网卡，这种网卡多用于服务器与交换机之间的连接，以提高整体系统的响应速率。而10M、100M和10M/100M网卡则属人们经常购买且常用的网络设备，这三种产品的价格相差不大。所谓10M/100M自适应是指网卡可以与远端网络设备（集线器或交换机）自动协商，确定当前的可用速率是10M还是100M。对于通常的文件共享等应用来说，10M网卡就已经足够了，但对于将来可能的语音和视频等应用来说，100M网卡将更利于实时应用的传输。鉴于10M技术已经拥有的基础（如以前的集线器和交换机等），通常的变通方法是购买10M/100M网卡，这样既有利于保护已有的投资，又有利于网络的进一步扩展。就整体价格和技术发展而言，千兆以太网到桌面机尚需时日，但10M的时代已经逐渐远去。因而对中小企业来说，10M/100M网卡应该是采购时的首选。
注意总线接口方式----当前台式机和笔记本电脑中常见的总线接口方式都可以从主流网卡厂商那里找到适用的产品。但值得注意的是，市场上很难找到ISA接口的100M网卡。1994年以来，PCI总线架构日益成为网卡的首选总线，已牢固地确立了在服务器和高端桌面机中的地位。即将到来的转变是这种网卡将推广到所有的桌面机中。PCI以太网网卡的高性能、易用性和增强了的可靠性使其被标准以太网网络所广泛采用，并得到了PC业界的支持。
网卡兼容性和运用的技术----快速以太网在桌面一级普遍采用100BaseTX技术，以UTP为传输介质，因此，快速以太网的网卡设一个RJ45接口。由于小办公室网络普遍采用双绞线作为网络的传输介质，并进行结构化布线，因此，选择单一RJ45接口的网卡就可以了。适用性好的网卡应通过各主流 *** 作系统的认证，至少具备如下 *** 作系统的驱动程序：Windows、Netware、Unix和OS/2。智能网卡上自带处理器或带有专门设计的AISC芯片，可承担使用非智能网卡时由计算机处理器承担的一部分任务，因而即使在网络信息流量很大时，也极少占用计算机的内存和CPU时间。智能网卡性能好，价格也较高，主要用在服务器上。另外，有的网卡在BootROM上做文章，加入防病毒功能；有的网卡则与主机板配合，借助一定的软件，实现WakeonLAN（远程唤醒）功能，可以通过网络远程启动计算机；还有的计算机则干脆将网卡集成到了主机板上。
网卡生产商----由于网卡技术的成熟性，生产以太网网卡的厂商除了国外的3Com、英特尔和IBM等公司之外，台湾的厂商以生产能力强且多在内地设厂等优势，其价格相对比较便宜。

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