第 5 章 乙太網路卡的分類方式 著作權所有 © 旗標出版股份有限公司.

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1 第 5 章 乙太網路卡的分類方式 著作權所有 © 旗標出版股份有限公司

2 本章提要 以接頭種類區分 以資料傳輸速率區分 以匯流排（Bus）介面區分 特殊功能網路卡

3 以接頭種類區分 若說網路卡是電腦與網路纜線之間的橋樑, 那麼纜線和網路卡間的接頭, 便是上橋的銜接通道；如果兩端的接頭型式不對, 使得纜線根本接不上這座橋, 那麼橋的功能, 自然無從發揮。

4 一種接頭一種線 乙太 (Ethernet) 網路卡上的接頭可以有 3 種選擇： AUI 接頭、BNC 接頭與 RJ-45 接頭, 它們分別用來連接 3 種不同的網路纜線, 即 AUI 纜線、 RG-58A/U 纜線與雙絞線 (包括 UTP 及 STP 兩種, 為了說明方便, 以後的章節都以 UTP 為代表)。 這 3 種線材與接頭, 無論在外觀、機械規格、和電氣特性等方面都截然不同, 很容易一眼就區分出來。

5 AUI 接頭

6 AUI 接頭 其實 AUI 接頭正確的說法應該是 DB15 接頭, 與遊戲搖桿所用的接頭一樣, 但是兩者的腳位定義不同。
因為在網路卡上的這個 DB15 接頭是用來連接 AUI 纜線, 所以習慣上把它叫做AUI 接頭；另外, 還有人稱它為 DIX 接頭, 因為其規格主要是由 Digital、Intel、Xerox 三家大廠所制定, 故取字首縮寫成DIX。

7 BNC 接頭 用來連接 RG-58 A/U 網路纜線, 採用這種材料來架設網路,不僅價格低廉、且安裝容易, 早期廣受 DIY 族的青睞。

8 RJ-45 接頭 用來連接 UTP (或STP) 網路纜線, 因為速度可達 100Mbps以上, 所以受到大眾普遍採用。

9 多種接頭, 彈性大增 為了能適應更多使用者的需求、提供相容的空間, 有些網路卡會同時具有 3 種接頭, 這種卡稱為 3 合1 網路卡; 同理類推, 卡上有兩種接頭的網路卡就是 2 合1 網路卡。

10 3 合 1 網路卡 這種網路卡具有 3 種接頭, 可接 3種纜線, 因此稱為 3合1 網路卡。

11 2 合 1 網路卡 同時具有 RJ 45 接頭與 BNC 接頭, 這種卡便屬於 2 合1 網路卡。

12 隔空喊話, 無線收發 除了利用傳統銅導線傳輸的網路卡外, 目前也逐漸開始流行使用無線電技術傳輸的無線網路卡；既然是無線網路卡, 當然不會有纜線和接頭配合的問題。 不過, 所有的無線網路卡都必須另外連上一個『收發天線』, 使用過無線週邊設備的 DIY 玩家想必對此類裝置不會感到陌生。

13 隔空喊話, 無線收發 網路卡和天線的連接方式大致有 2 種：第 1 種採外接式設計, 在網路卡和天線之間, 透過一條纜線彼此相連；另 1 種則是把天線直接裝在網路卡的尾端, 通常PCMCIA 介面的網路卡多採此類設計。

14 隔空喊話, 無線收發

15 隔空喊話, 無線收發 此外, 天線的造型五花八門, 有的像小盒子, 有的則像根插筆架, 各種尺寸都有。
因此, 選擇無線網路卡的時候, 不妨多注意天線的設計, 看看它跟現有的環境究竟能不能匹配 (最好也留意一下, 纜線的長度夠不夠、天線本身佔不佔空間之類的問題)。

16 隔空喊話, 無線收發

17 以資料的傳輸速率區分 上一章談過, 乙太網路以頻寬區分為 10 Mbps 、100 Mbps 和 1000Mbps 3 個等級。
要注意的是, 這裡所指的頻寬其實指的是線路的速度 (Wire speed), 換言之, 就是指該類介質所能承載的最大信號傳輸量。

18 以資料的傳輸速率區分 所以頻寬愈高的線路對線材品質的要求愈高, 這也是何以 100 BaseTX 網路需要用到 Category 5 的 UTP 線, 而 10 BaseT 網路卻只需使用 Category3 的 UTP 線的理由。

19 以資料的傳輸速率區分 在乙太網路中, 資料的傳輸效益會受連線節點數目、線路品質、連線使用率和連線時間等因素的影響, 而有不同的表現。
雖然 100 Mbps 理論上比 10 Mbps 快10 倍, 但實際上可能只有快了 5 倍而已。不過可以確定的就是, 在傳輸大量檔案時, 愈大的頻寬將擁有更好的傳輸效率。

20 以資料的傳輸速率區分 在網路上傳輸資料, 效率是重要的考量, 因此選擇較大頻寬的設備, 自然可以減少許多時間上的損耗。
但是請記得, 付出與獲得總是相對的, 高效能的網路設備, 價格方面一定也比較昂貴, 您應該在成本與效能間求取平衡點。

21 服役已久的 10 Mbps 10 Mbps 是當年制定乙太網路標準時所採用的頻寬, 凡是在乙太網路工作的設備(包含網路卡), 都是以這個頻寬為設計的標準。 時至今日, 區域網路上的資料量急速成長, 10 Mbps 已不堪負荷, 因此 10 Mbps 逐漸式微, 終將功成身退。

22 當今主流的 100 Mbps 由於 100 Mbps 網路卡的頻寬加寬, 相對地提升了網路的整體傳輸效率, 因此已成為區域網路市場的主流標準。 雖然有 3 種規格, 但市面上的產品仍以 100Base TX 為大宗, 而且多數業者都有推出 10/100 Mbps 雙重速率的產品, 以取代原有 10 Mbps 設備。

23 當今主流的 100 Mbps 10/100 Mbps 網路卡最大的特點是, 它回溯相容舊有的 10 Mbps 系統。
因此, 使用者進行網路升級時, 可只針對部分擁塞的區域局部更新, 而省下大筆銀兩, 所以深受市場歡迎。

24 享受極速快感的 1000 Mbps 100 Mbps 乙太網路推出不久後, 1000 Mbps 的乙太網路標準隨即跟著問世了。
相較於 10 到 100 Mbps 共花了 10 餘年的緩慢演進, 100 到 1000 Mbps 、再到10Gbps, 只用了 7 年不到的功夫, 不得不讚嘆科技進步的速度實在驚人。

25 享受極速快感的1000 Mbps 1000 Mbps 乙太網路在 1998 年剛問世時, 只能以光纖和特殊電纜線為傳輸介質, 不過隔年 IEEE 就再度公佈可使用 UTP 線的 1000 Base T標準, 因此現在市場上已經出現可以使用 Category 5 的 UTP 線 (建議是 Category5 enhance 以上的 UTP 線) 來實作 1000 Mbps 的網路卡。

26 享受極速快感的 1000 Mbps 但這些產品並不普遍, 價格也仍相當高, 10 Gbps 的產品更是可用高貴來形容。

27 以匯流排 (Bus) 介面區分 網路卡對外要連接網路纜線, 對內則是插在電腦的擴充槽上, 透過匯流排來與電腦溝通。
而匯流排的不同, 直接影響到網路卡的傳輸速率, 所以看網路卡的第 3 要訣, 就是看清它的匯流排介面！

28 共用線路的基本概念 假設電腦內部有 A, B, C, D 4 個元件必須互相傳遞資料, 如果這些傳輸動作都使用單獨的一組傳輸線路, 那麼整個電路就得有 AB、AC、AD 、BC 、BD 、CD 共 6 組線路：

29 共用線路的基本概念

30 共用線路的基本概念 為了簡化電路設計, 我們改採下圖的架構：

31 共用線路的基本概念 如此一來, 只要設計一組線路給 A、B、C、D 4 個元件共用, 就能讓它們互相傳輸資料, 這種為各個元件運送訊號的共同導線之概念所衍生出來的, 便是所謂的匯流排 (Bus) ─ 因為它的角色正如同日常生活中的巴士 (bus), 大家都能藉由它來前往目的地一般。 所以, 簡言之, 採用匯流排這種設計架構的最大好處就是簡化線路設計。

32 共用線路的基本概念 既然是大家共用, 為了避免亂成一團, 應該要制定一套使用規則, 決定使用的時間、順序等等, 因此, 我們會另外加入一些機制來管理整個匯流排的運作情形。 由於各廠商或組織紛紛提出自家設計的機制, 因此市場上便湧出了形形色色的匯流排標準, 例如：ISA 匯流排、PCI 匯流排、EISA 匯流排等皆是。

33 線路寬度影響速度 至於匯流排所包含的資料線路數目, 便是一般人所謂的匯流排寬度。
譬如說 16 Bits 匯流排, 就代表這組匯流排擁有 16 條資料線路, 每次可以傳送 16 Bits 的資料；同理, 32 Bits 匯流排擁有 32 條資料線路, 因此每次可傳送 32 Bits 的資料。

34 線路寬度影響速度 通常匯流排寬度愈寬, 資料傳輸率就愈高, 所以目前較新的網路卡, 至少都是32 Bits 的資料寬度。

35 ISA 介面 ISA (Industry Standard Architecture) 是應用在第一代個人電腦 (PC或 PC XT) 的匯流排, 有 8 Bits和 16 Bits兩種。 目前 8 Bits的 ISA網路已經被市場淘汰, 至於 16 Bits的網路卡, 也因 PCI介面的網路卡盛行, 市場上已難見蹤影。

36 ISA 介面 它的工作時脈為 8 MHz, 每 3 個工作週期才完成一次讀寫動作, 每次讀寫 16 Bits 的資料, 所以最大資料傳輸率為 5.33 MBytes/sec (16 × 8/3/8=5.33)。 16 Bits ISA 介面的網路卡在市場上曾活躍好一段時間, 不過在市場上可說是絕跡了。

37 ISA 介面

38 EISA 介面 EISA (Extended Industry Standard Architecture) 係由 Compaq、Epson 、AST 、HP 等業界大廠共同提出, 當初是為了提升 ISA 介面的資料傳輸率而設計, 可惜其價位一直偏高, 始終未能獲得大眾的接受, 時至今日, 唯有在少數高階的電腦上才看得到它的蹤影。

39 EISA 介面 EISA 網路卡的工作時脈同樣也是 8 MHz, 但是它在一個工作週期就能做完一次讀寫動作, 且每次讀寫 32 Bits 的資料, 所以最大資料傳輸率為 32MBytes/sec (8 × 32/8=32)。

40 EISA 網路卡

41 EISA 介面 EISA 網路卡誕生後, 一直受價格牽綁而無法普及, 因此淪為稀有品種, 如今則已遭淘汰出局。

42 PCI 介面 PCI (Peripheral Component Interconnect) 是由 Intel 所主導的匯流排規格, 可以支援 32 Bits 及 64 Bits 的傳輸。 由於它利用一顆 PCI 橋接晶片區隔了CPU 匯流排與 PCI 匯流排, 使得這兩者能夠以各自的時脈來運作, 所以在穩定度與資料傳輸率方面都有重大的改進。

43 PCI 介面 PCI 介面網路卡目前以 32 Bits 的產品居多, 同時也是佔有率最高的類型, 其工作時脈是 33 MHz, 每一個週期傳輸一次資料, 因此, 最大資料傳輸率為 132 MBytes/sec (33 × 32/8=132)。

44 PCI 網路卡

45 USB 介面 通用序列匯流排 (Universal Serial Bus, USB) 是由 Compaq、DEC、IBM、Intel、Microsoft、NEC 及 Nortel 等 7 家廠商於1996 年所提出的新一代匯流排規格。 其目標為提供使用者更『易於使用 (ease-of-use)』的週邊設備連接介面。

46 USB 介面 最初, USB 介面的週邊設備並未獲得市場的認同, 直到 Apple 公司推出 iMac 這款大受歡迎的個人電腦之後, 因為 iMac 完全支援 USB 裝置, 大家才又回頭注意到這個市場。 近 1、2 年來, USB 裝置在個人電腦市場中大行其道, 甚至大有統一所有連接裝置的架勢。

47 USB 介面的特點 高擴充性：理論上, 一部電腦可以連接 128 個 USB 裝置。如果使用傳統的序列埠 (COM Port) 或平行埠 (LPT Port)來接, 恐怕電腦得有一部機車那麼大才行。當然, 實際上因為頻寬和供電能力的限制, 即使是 USB, 也沒辦法真的串上那麼多裝置；不過相對而言, 它還是擁有較優越的擴充能力。

48 USB 介面的特點 熱插拔 (Hot Swap)：USB 的另一項重大革新, 即為支援熱插拔的功能。不管是新增或移除 USB 裝置, 都不再需要關機, 更添使用上的便利。 隨插即用 (Plug and Play)：USB 也是支援隨插即用的裝置, 只要插上接頭, 所有硬體設定的工作都交由作業系統全權負責。

49 USB 介面 早期 USB 1.1 標準規定的傳輸速率, 低速為 1.5 Mbps, 全速可達 12Mbps；目前最新的 USB 2.0 標準已將傳輸速率大幅提高到 480 Mbps, 因此可支援 100 Mbps 的乙太網路卡。

50 USB 網路卡

51 PCMCIA 介面 PCMCIA (the Personal Computer Memory Card International Association) 協會於1991 年成立, 原來的目的是要為筆記型電腦的附加式 (Add-in) 記憶卡, 建立一套共同的工業標準, 當時便直接將這些記憶卡稱之為 PCMCIA 卡。

52 PCMCIA 介面 後來廠商開始生產各種不同功能的筆記型電腦附加卡 (例如：數據卡、網路卡和視訊卡等等), 為避免混淆, 因此便將 PCMCIA 卡正式定名為 PC 卡 (PC Card)。

53 PCMCIA 介面 PC Card 目前有多種規格, 最常見的是 16-bit PC Card 和 CardBus 兩種類型的產品, 前者的傳輸速度只有 5.33 Mbyte/ sec, 而後者可達 132Mbytes/sec。 因此, 只有 CardBus 的網路卡, 才有辦法支援 100 Mbps乙太網路。

54 PCMCIA 網路卡

55 PCMCIA Type I、II、III PC Card 標準提供了 3 種實體規格, 分別為 PCMCIA Type I、II、III。

56 PCMCIA Type I、II、III

57 特殊功能網路卡－Hub 卡 所謂 Hub 卡即是 Hub (集線器) + 網路卡, 既可以當成一般 10Mbps網路卡使用, 也具有 Hub 可擴充連接其它電腦的特性, 可說是一物二用、一魚兩吃, 而且它的價格通常比分別購買 Hub 和網路卡還便宜, 因此不失為一個便宜又大碗的選擇。

58 特殊功能網路卡－Hub 卡

59 特殊功能網路卡－Hub 卡 以網紅科技的 TR-PCI-1041 Hub 卡為例, 該卡共有 5 個 RJ45 插孔, 前四個用來連接其它電腦；第五個則專用於連接另一台 Hub, 所以總共可以架構一個包含 5 部電腦的小型區域網路 (別忘了, 插 Hub 卡的電腦也是網路上的一個節點)。 此外, 它也具有一般網路卡常見的功能, 如：全雙工、隨插即用等。

60 特殊功能網路卡－Hub 卡 在安裝了 Hub 卡之後, 對於 Windows 系統而言, 只是新增了一張網路卡, 並不知道它還兼具 Hub 的功用, 所以在裝置管理員內並不會看到多了一個 Hub 裝置。

61 特殊功能網路卡－多埠網路卡 多埠網路卡是指一張網路卡上有多個可以同時使用的接頭, 然而先前提過的 2 合1 或 3 合1 網路卡並不屬於此類, 因為它們的接頭雖多, 但只能擇一使用, 不能同時使用。

62 特殊功能網路卡－多埠網路卡 以 Adaptec ANA-6922A 為例, 卡上有兩個 RJ45 插孔, 可以同時接兩條 UTP 網路線, 相當於建立了兩條獨立的傳輸通道。

63 特殊功能網路卡－多埠網路卡

64 特殊功能網路卡－多埠網路卡 譬如分享 Windows XP 的 Interent 連線時, 通常必須插兩片網路卡, 如果改用這種多埠網路卡, 只要插一張就夠了, 而且效能會更好。

65 特殊功能網路卡－多埠網路卡 此外, 友訊 (D-Link) 公司也推出一款 DFE-570TX 網路卡, 竟然有多達 4 個 RJ-45 插孔, 可同時建立 4 個傳輸通道, 而且還能平均分配每個通道的資料量；萬一其中某個通道故障時, 資料會自動透過其它 3 個通道送出。 這些優異的性能對於伺服器管理員來說, 不啻是夢寐以求的最佳拍檔。