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大连建设工程信息网查询_短链接还原_seo优化专员_网站运营策划书

2024/12/7 14:02:30 来源:https://blog.csdn.net/qq_37286579/article/details/143705190  浏览:    关键词:大连建设工程信息网查询_短链接还原_seo优化专员_网站运营策划书
大连建设工程信息网查询_短链接还原_seo优化专员_网站运营策划书

我们平时上网会接触到网卡,网络接口卡(Network Interface Card,简称 NIC)是计算机与网络之间的物理连接设备,负责处理网络数据的发送和接收。NIC 的功能涵盖了从物理层到数据链路层的多个方面。这是网卡的工作分工及内容:

1. 物理层(Physical Layer)工作

  • 信号转换

    • NIC 将计算机的数字信号转换为网络传输所需的电信号、光信号或无线电信号。例如,以太网 NIC 将数字信号转换为电信号,通过双绞线或光纤传输。
  • 物理连接

    • NIC 提供物理接口,用于连接网络介质,如 RJ-45 接口(用于以太网)、光纤接口(用于光纤网络)或无线天线(用于 Wi-Fi)。
  • 调制与解调

    • 在无线网络中,NIC 负责将数字信号调制到载波频率上发送,并在接收时解调信号。
  • 物理层协议处理

    • NIC 处理物理层协议,如以太网(IEEE 802.3)、Wi-Fi(IEEE 802.11)等,确保数据以正确的物理格式传输。

2. 数据链路层(Data Link Layer)工作

  • MAC 地址管理

    • 每个 NIC 都有一个唯一的 MAC 地址(Media Access Control Address),用于在局域网内唯一标识设备。NIC 使用 MAC 地址进行数据帧的发送和接收。
  • 帧的封装与解封装

    • NIC 负责将网络层的数据包封装成数据链路层的帧(Ethernet Frame),并在接收时将帧解封装为数据包。
    • 帧的格式包括目标 MAC 地址、源 MAC 地址、数据类型和数据字段。
  • 错误检测与纠正

    • NIC 使用错误检测机制(如 CRC 校验)来检测帧在传输过程中是否损坏。如果检测到错误,NIC 可以请求重传或丢弃损坏的帧。
  • 介质访问控制(MAC)

    • NIC 实现介质访问控制协议(如 CSMA/CD 用于以太网,CSMA/CA 用于 Wi-Fi),以管理多个设备在共享介质上的访问,避免冲突和数据碰撞。
  • 流量控制

    • NIC 可以实现流量控制机制,如以太网中的 PAUSE 帧,用于在网络拥塞时暂停数据传输。

3. 网络层(Network Layer)工作

  • 数据包过滤

    • NIC 可以根据目标 MAC 地址过滤接收到的数据包。如果目标 MAC 地址不是本机的 MAC 地址或广播地址,NIC 会丢弃该数据包。
  • ARP 处理

    • NIC 参与 ARP(地址解析协议)过程,处理 ARP 请求和响应,将 IP 地址解析为 MAC 地址。

4. 操作系统与驱动交互

  • 驱动程序

    • NIC 需要驱动程序与操作系统交互。驱动程序负责将操作系统的网络请求转换为 NIC 可以理解的指令,并处理 NIC 接收到的数据。
  • 中断处理

    • NIC 通过中断机制通知操作系统有数据到达。驱动程序处理中断,将数据传递给操作系统的网络协议栈。
  • DMA(直接内存访问)

    • NIC 使用 DMA 技术直接将数据从网络传输到计算机内存,或从内存传输到网络,减少 CPU 的负担。

5. 高级功能

  • 虚拟化支持

    • 现代 NIC 支持虚拟化技术,如 SR-IOV(Single Root I/O Virtualization),允许多个虚拟机共享物理 NIC 资源。
  • 硬件卸载

    • NIC 可以实现硬件卸载功能,如 TCP 卸载(TCP Offload Engine, TOE),将 TCP/IP 协议处理任务从 CPU 转移到 NIC,提高网络性能。
  • 网络安全

    • NIC 可以支持硬件加速的网络安全功能,如 IPsec 加密/解密、SSL/TLS 加速等。

6. 电源管理

  • 节能功能
    • NIC 支持多种电源管理功能,如网络唤醒(Wake-on-LAN, WOL),允许计算机在关闭或休眠状态下通过网络唤醒。

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