网卡也叫“网络适配器”，英文全称为“Network Interface Card”，简称“NIC”。
网卡的功能主要有两个:一是将电脑的数据封装为帧，并通过网线
(对无线网络来说就是电磁波)将数据发送到网络上去;二是接收网络上其它设备传过来的帧，并将帧重新组合成数据，发送到所在的电脑中。网卡能接收所有在网
络上传输的信号，但正常情况下只接受发送到该电脑的帧和广播帧，将其余的帧丢弃。然后，传送到系统CPU做进一步处理。当电脑发送数据时，网卡等待合适的
时间将分组插入到数据流中。接收系统通知电脑消息是否完整地到达，如果出现问题，将要求对方重新发送。
网卡的主要工作原理:发送数据时,计算机把要传输的数据并行写到网卡的缓存,网卡对要传输的数据进编码(10M以太网使用曼切斯特码,100M以太网使用差分曼切斯特码),串行发到传输介质上.接收数据时,则相反。
对于网卡而言，每块网卡都有一个唯一的网络节点地址，它是网卡生产厂家在生产时烧入ROM（只读存储芯片）中的，我们把它叫做MAC地址（物理地址），且
保证绝对不会重复。MAC为48bit,前24比特由IEEE分配,是需要钱买的,后24bit由网卡生产厂家自行分配.
网卡充当计算机和网络缆线之间的物理接口或连线将计算
机中的数字信号转换成电或光信号,称为nic（ network interface card
）。数据在计算机总线中传输是并行方式即数据是肩并肩传输的，而在网络的物理缆线中说数据以串行的比特流方式传输的，网卡承担串行数据和并行数据间的转
换。网卡在发送数据前要同接收网卡进行对话以确定最大可发送数据的大小、发送的数据量的大小、两次发送数据间的间隔、等待确认的时间、每个网卡在溢出前所
能承受的最大数据量、数据传输的速度。
网卡工作在osi的最后两层，物理层和数据链路层，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、数据编码和电路等，并向数据链路
层设备提供标准接口。物理层的芯片称之为PHY。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。
以太网卡中数据链路层的芯片称之为MAC控制器。很多网卡的这两个部分是做到一起的。他们之间的关系是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）。
工作过程
PHY在发送数据的时候，收到MAC过来的数据(对PHY来说，没有帧的概念，对它来说，都是数据而不管什么地址，数据还是CRC)，每4bit就增加
1bit的检错码，然后把并行数据转化为串行流数据，再按照物理层的编码规则(10Based-T的NRZ编码或100based-T的曼彻斯特编码)把
数据编码，再变为模拟信号把数据送出去。收数据时的流程反之。现在来了解PHY的输出后面部分。一颗CMOS制程的芯片工作的时候产生的信号电平总是大于
0V的(这取决于芯片的制程和设计需求)，但是这样的信号送到100米甚至更长的地方会有很大的直流分量的损失。而且如果外部网现直接和芯片相连的话，电
磁感应(打雷)和静电，很容易造成芯片的损坏。
发送数据时，网
卡首先侦听介质上是否有载波（载波由电压指示），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，则立即停止该
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。如果重传多次后（大于16次）仍发生冲突，就放弃发送。
接收时，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.
：Network Cable，连接线，是从一个设备（例如计算机）连接到另外一个设备传递信息的介质，是的基本构件。
双绞线：网线传输的是电信号，传输过程中会产生电磁场，线与线之间的磁场会互相干扰，使数据失真，采用双绞线的形式可以有效抵消线与线之间的电磁干扰。
传输原理：差分方式传输，发送端在两条信号线上传输幅值相等相位相反的电信号，接收端对接收的两条电信号作减法运算，以获得幅值翻倍的信号。
HUB是一个多端口的，当以HUB为中心设备时，网络中某条线路产生了，并不影响其它线路的工作。
集线器工作在局域网(LAN)环境，应用于第一层，因此又被称为设备。
IEEE 802．3协议，集线器功能是随机选出某一端口的设备，并让它独占全部带宽，与集线器的上联设备(交换机、路由器或服务器等)进行通信.
集线器在工作时具有以下两个特点:
1 在网络中只起到信号放大和重发作用，其目的是扩大网络的传输范围，而不具备信号的定向传送能力
2 Hub只与它的上联设备(如上层Hub、交换机或服务器)进行通信，同层的各端口之间不会直接进行通信，而是通过上联设备再将信息广播到所有端口上。
交换机(英文:Switch，意为“开关”)是一种用于电信号转发的。它可以为接入交换机的任意两个提供独享的电信号通路。最常见的交换机是。其他常见的还有电话语音交换机、等。
维护：MAC地址表
工作原理：工作在数据链路层。交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查
找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若
不存在广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地
址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的减少冲突域，但它不能划分网络层广播，即广播域。交换机在同一时刻可进
行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据
时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交
换机这时的总流通量就等于2×10Mbps＝20Mbps，而使用10Mbps的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。总之，交
换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和
目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。
二层交换具体的工作流程如下： 1) 当交换机从某个端口收到一个数据包，它先读取包头中的源MAC地址，这样它就知道源MAC地址的机器是连在哪个端口上的；
2) 再去读取包头中的目的MAC地址，并在地址表中查找相应的端口；
3) 如表中有与这目的MAC地址对应的端口，把数据包直接复制到这端口上；
4)
如表中找不到相应的端口则把数据包广播到所有端口上，当目的机器对源机器回应时，交换机又可以记录这一目的MAC地址与哪个端口对应，在下次传送数据时就
不再需要对所有端口进行广播了。不断的循环这个过程，对于全网的MAC地址信息都可以学习到，二层交换机就是这样建立和维护它自己的地址表。
三层交换机的工作过程：使用IP的设备A-----------三层交换机-------------使用IP的设备B
比如A要给B发送数据，已知目的IP，那么A就用取得网络地址：
判断目的IP是否与自己在同一网段。如果在同一网段，但不知道转发数据所需的MAC地址，A就发送一个ARP请求，B返回其MAC地址，A用此MAC封装数据包并发送给交换机，交换机起用二层交换模块，查找MAC地址表，将数据包转发到相应的端口。
如果目的显示不是同一网段的，那么A要实现和B的通讯，在流缓存条目中没有对应MAC地址条目，就将第一个正常数据包发送向一个，这个缺省网关一般在中已经设好，对应第三层路由模块，所以可见对于不是同一的数据，最先在MAC表中放的是缺省网关的MAC地址；然后就由三层模块接收到此数据包，查询以
确定到达B的路由，将构造一个新的帧头，其中以缺省网关的MAC地址为源MAC地址，以主机B的MAC地址为目的MAC地址。通过一定的识别触发机制，确立主机A与B的MAC地址及转发端口的对应关系，并记录进流缓存条目表，以后的A到B的数据，就直接交由二层交换模块完成。这就通常所说的一次路由多次转发。
路由器：连接中各局域网、的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径，按前后顺序发送的设备。路由和交换之间的主要就是交换发生在的第二层（），而路由发生在第三层，即。这一区别决定了路由和交换在移动信息的过程中需要使用不同的控制信息，所以两者实现各自功能的是不同的。
路由器是互联网的主要节点设备。路由器通过路由决定数据的转发。转发策略称为路由选择（routing），这也是路由器名称的由来（，转发者）。
路由器（Router）是用于连接多个逻辑上分开的网络，所谓是代表一个单独的网络或者一个。当数据从一个子网传输到另一个子网时，可通过路由器来完成。因此，路由器具有判断网络地址和选择路径的功能，它能在多环境中，建立灵活的连接，可用完全不同的数据分组和访问方法连接各种子网，路由器只接受源 站或其他路由器的信息，属网络层的一种互联设备。它不关心各子网使用的设备，但运行与网络层协议相一致的。路由器分本地路由器和，本地路由器是用来连接网络的，如、同轴电缆、；远程路由器是用来连接远程传输介质，并要求相应的设备，如电话线要配，无线要通过无线接收机、发射机。
其工作原理如下：
（1）A将工作站B的12.0.0.5连同数据信息以的形式发送给路由器1。
（2）路由器1收到工作站A的数据帧后，先从中取出地址12.0.0.5，并根据计算出发往工作站B的最佳路径：R1->R2->R5->B；并将数据帧发往路由器2。
（3）路由器2重复路由器1的工作，并将数据帧转发给路由器5。
（4）路由器5同样取出目的地址，发现12.0.0.5就在该路由器所连接的网段上，于是将该数据帧直接交给工作站B。
（5）工作站B收到工作站A的数据帧，一次通信过程宣告结束。
选择最佳的策略即是
路由器的关键所在。为了完成这项工作，在路由器中保存着各种传输路径的相关数据－－
路径表（Routing
Table），供路由选择时使用。路径表中保存着子网的标志信息、网上路由器的个数和下一个路由器的名字等内容。路径表可以是由系统管理员固定设置好的，
也可以由系统动态修改，可以由路由器自动调整，也可以由控制。
1．静态路径表
由事先设置好固定的路径表称之为（static）路径表，一般是在系统安装时就根据网络的配置情况预先设定的，它不会随未来网络结构的改变而改变。
2．动态路径表
动态（Dynamic）路径表是路由器根据网络系统的运行情况而自动调整的路径表。路由器根据（Routing Protocol）提供的功能，自动学习和记忆网络运行情况，在需要时自动计算数据传输的最佳路径。
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