【I/O-网卡】网卡工作原理及分类：以太网卡，FC HBA，iSCSI HBA

Question

如题所述

Answer 1

网卡工作在物理层和数据链路层

参考： https://zhidao.baidu.com/question/441234047.html?qbl=relate_question_1&word=%CD%F8%BF%A8%20%B9%B9%B3%C9

1. 物理层PHY

物理层的芯片称之为PHY。

物理层定义了数据传送与接收所需要的电与光信号、线路状态、时钟基准、数据编码和电路，向数据链路层设备提供标准接口。

数据编码：在曼彻斯特编码中，每一位的中间有一跳变，位中间的跳变既作 时钟信号 ，又作数据信号曼彻斯特编码等。

网络数据编码不同于信源编码。

2.数据链路层DLL

以太网卡中数据链路层的芯片称之为MAC控制器。

数据链路层则提供寻址机构、 数据帧的构建 、数据差错检查、传送控制、向网络层提供标准的数据接口等功能。

很多网卡将PHY芯片和DLL芯片做到一起。

连接关系：PCI总线接MAC总线，MAC接PHY，PHY接网线（当然也不是直接接上的，还有一个变压装置）。

2.1 逻辑链路控制LLC

2.2 介质访问控制层MAC

mac 层是用来解决多路访问的拥堵问题。

ARP 通过广播的方式寻找目标 mac地址。并且会缓存一段时间。

控制在往媒体上发送数据时，谁先发、谁后发？防止发生混乱。这需要一些规则来限制，也就是多路访问。一般有以下规则：

方式一：分多个信道。每对用户一个信道，你走你的、我走我的，互不干扰。其学名叫信道划分。（频分复用）

方式二：今天单号出行，明天双号出行。轮着来，计算机术语叫做分时复用。（时分复用）

方式三：不管三七二十一，有事先出门、发现特堵、就回去。错过高峰再出。这叫随机访问协议。（ 以太网协议 ）

2.2.1蜂窝移动

信道划分的MAC协议

时间（TDMA）、频带（FDMA）、码片（CDMA）

2.2.2数据通信

随机访问MAC协议：

应用于以太网IEEE 802.3（lan）

CSMA/CD（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection）即带冲突检测的载波监听多路访问技术

应用于IEEE 802.11（Wlan） 无线局域网

CSMA/CA

参考：https://baike.baidu.com/item/MAC%E5%8D%8F%E8%AE%AE/3995752?fr=aladdin

参考：https://www.jianshu.com/p/52851f149f3b

3.网络层

FC网卡（光纤网卡）Fibre Channel HBA

传输协议：光纤通道协议。

一般通过光纤线缆与FC交换机连接。

接口有光口和电口。

光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输，接口模块为SFP（传输率可达8Gb/s）和GBIC（1Gb/s）,对应的接口为SC和LC。

电口的接口类型一般为DB9针或HSSDC。 

FCOE

FCoE：FC 帧直接映射到以太网上进行承载。FCoE 下 FC 协议层的转换和 FC 帧、以太网数据帧结构如下图：

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参考：https://www.cnblogs.com/zhuyp1015/archive/2012/08/11/2633311.html

ISCSI网卡：ISCSI HBA

传输协议：ISCSI协议，接口类型与以太网卡相同。

.iSCSI层：对SCSI CDB进行封装，以便能够在基于TCP／IP协议的网络上进行传输，完成SCSI到TCP／IP的协议映射。

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参考： https://www.cnblogs.com/jackydalong/p/4464856.html

以太网卡：Ethernet Adapter

传输协议为IP协议,一般通过光纤线缆或双绞线与以太网交换机连接。

接口类型分为光口和电口。

光口一般都是通过光纤线缆来进行数据传输，接口模块一般为SFP（传输率2Gb/s）和GBIC（1Gb/s）,对应的接口为SC、ST和LC。

电口目前常用接口类型为RJ45,用来与双绞线连接，也有与同轴电缆连接的接口，不过现在已经用的比较少了。

参考： http://blog.chinaunix.net/uid-31410005-id-5782469.html 网卡分为一是以太网卡，二是FC网卡，三是iSCSI网卡。