著人工智能、大數據、分布式儲存和云服務等發展趨勢日漸明朗，都要求更低的延遲來支持部署在網絡邊緣的實時應用程序和服務。在百行百業的數字化轉型以及應對5G和IoT等服務需求，為數據中心帶來了爆發式增長，同時給服務器基礎設施計算節點的CPU帶來了巨大的壓力。在以CPU為中心的Onload模式向以數據為中心的Offload模式的轉變中，服務器網卡扮演著不可或缺的角色。近年來，行業也一直不斷地推出新的網卡，滿足于數據中心等場景中計算領域的最新發展趨勢：接口高速化、能力并行化、資源虛擬化。由于其應用廣泛，市場上出現了各種類型的網絡接口卡，如千兆網卡和萬兆網卡，PCI-X和PCIe網卡等。在這篇文章中，我們從網卡的定義、功能、常見組成部分以及網卡種類來全面介紹網卡。
網卡全稱為網絡適配器（Network Interface Card， NIC），也被稱為網絡接口控制器。網卡是工作在第二層鏈路層的一個網絡組件，通常是安裝在計算機上用于連接網絡的電路板，可為計算機提供專用網絡連接。網卡雖然僅作為計算機網絡連接的一個小組件，但發揮著不可缺少的作用。網卡就像一個轉換器，將數據轉換為數字信號，通過使用電纜線或服務器網絡上的無線路由器進行通信。網卡作為TCP/IP層的接口，可以在物理層傳輸信號，網絡層傳遞數據包。無論位于哪一層，它都充當計算機/服務器和數據網絡之間的中間媒介。當用戶請求一個web頁面時，局域網卡從用戶設備獲取數據，并將它們發送到網絡服務器上，然后接收所需的數據展示給用戶。
傳統上，網絡適配器主要由一個控制器、一個boot ROM插槽、一/多個網卡端口、一個主板接口、LED指示燈、一個支架和一些其他電子元件組成。 每個組件都有其獨特的功能：
控制器：控制器作為網卡的核心部分，直接決定了網卡的性能。控制器就像一個小型CPU，用于處理接收的數據。
Boot ROM 插槽：此插槽允許啟用Boot ROM 功能。Boot ROM允許無盤工作站連接到網絡，從而提高安全性并降低硬件成本。
網卡端口：通常情況下，該端口直接與以太網線或光模塊連接，產生和接收網線或光纖跳線上的信號。
總線接口：該接口位于電路板的側面，俗稱“金手指”的總線接口插在計算機主板的擴展槽中，用于網卡與計算機或服務器之間的連接。
LED指示燈：指示燈用于幫助用戶識別網卡的工作狀態，網絡是否連接，是否有數據傳輸。例如，Link/Act表示連接活動狀態，Full表示是否全雙工，而Power是電源指示。
支架：PCI網卡市場上有兩種支架，一個是高120mm的全高支架，另一個是高79.2mm的半高支架。該支架可以幫助用戶將網卡固定在計算機或服務器的擴展槽中。
一張裝有全高支架的NVIDIA網卡俯視圖
根據總線接口、傳輸速度、應用領域等不同，網卡可分為以下幾個不同的類型。
根據傳輸協議的不同的，網卡可分為三種，一是以太網卡，二是FC網卡，三是IB網卡。
以太網網卡（Ethernet Adapter）：使用IP協議為傳輸協議，一般通過光纖線纜或雙絞線與以太網交換機連接。光口通過光纖線纜來進行數據傳輸，搭配的模塊接口一般為SFP、QSFP等，對應的光纖接口為LC、SC、MPO等。電口常用的接口類型為RJ45，一般與雙絞線連接，也有少量與同軸電纜連接的接口。
FC網卡：學名Fibre Channel。使用光纖通道協議為傳輸協議，主要通過光纖線纜與光纖通道交換機連接。接口類型分為光口和電口。光口的傳輸方式和搭配模塊與以太網卡類似，但對應的接口僅為SC和LC。電口的接口類型一般為DB9針或HSSDC。
IB網卡：Infiniband大量用于FC/IP SAN、NAS和服務器之間的連接，作為iSCSI RDMA的存儲協議。InfiniBand網卡可提供超低延遲、超高吞吐量和創新的網絡計算引擎，為當今的現代工作負載提供所需的加速能力、可擴展性和功能豐富的技術。
基于不同的速度，網卡有10/100Mbps自適應，1000Mbps千兆網卡、10G、25G、100G甚至更高速度的網卡。
10Mbps/100Mbps自適應卡：10Mbps和100Mbps帶寬自適應網卡是目前比較流行的網卡類型。它能夠自動適應兩種不同帶寬的網絡需求。可與舊的10Mbps網絡設備連接，也可應用于較新的100Mbps網絡設備的連接，因此得到了用戶的廣泛認可。
1000Mbps網卡：此類卡可為快速以太網提供更高的帶寬。千兆以太網是一種高速局域網技術，可以通過銅線提供 1Gbps 帶寬。對應的網卡是千兆網卡，這種網卡的帶寬也可以達到1Gbps。千兆網卡的網絡接口也主要有兩種，一種是普通的雙絞線RJ45接口，另一種是千兆SFP/GBIC光纖接口。
10G網卡：其主流為10G以太網卡，與千兆以太網卡一樣，10G以太網卡也支持單模或多模光纖。使用10G以太網卡可以讓網絡運營商更自由地選擇數據中心的位置，并且可以同時支持80公里范圍內的多個園區網絡。在數據中心，可以使用低成本的多模光纖作為交換機與交換機、交換機與服務器之間的10G網絡的骨干。
25G網卡：相較10G網卡而言，25G光纖網卡的更大帶寬滿足高性能計算集群的網絡需求，在100G甚至更高速率的網絡升級中，25G光纖網卡將是不可或缺的基礎設施之一。在數據中心從10G/40G 升級到 25G/100G（服務器的接口是25G, 交換機間互聯的接口是100G）的過程中，越來越多的人支持 25GbE，包括谷歌、微軟等大型云提供商對 25G 的絕對認可。
100G網卡：隨著海量數據的傳輸需求越來越高，服務器通常都需要安裝多個網卡來滿足數據處理的高需求，正是因為這種特性，促使數據中心網絡從10G慢慢向100G網卡升級，甚至更高速率的發展。100G網卡具有高吞吐量、低延時的網絡處理能力、輔助其CPU進行網絡功能卸載的能力，可最大化地節約CPU算力同時降低其功耗。
NVIDIA 100G 網卡
ISA網卡：ISA總標準線于1981年發布，是一種兼容IBM標準的總線結構。由于ISA總線接口的I/O速度較慢，隨著1990年代初PCI總線技術的出現逐漸被淘汰，現在市場上已很少見。
PCI網卡：PCI的英文全稱為Peripheral Component Interconnect。即外部設備互聯總線，是于1993年推出的PC局部總線標準。因為它的I/O速度比ISA總線型網卡快很多（ISA最高只有33MB/s，而目前的PCI 64位數據傳輸率是266MB/ s)，所以它逐漸取代了以前的 ISA 標準。這種網卡最初是用于服務器上，后來在臺式機上的使用相當普遍，也是目前的一種主流網卡接口類型。如今大多數計算機都沒有擴展卡，而是使用嵌入式網卡。因此，PCI總線網卡已經被其他總線接口如PCI-X或USB接口所取代。
PCI-X網卡：PCI-X是一種增強的PCI總線技術。與原來的PCI相比，I/O速度提高了一倍，數據傳輸速度也比PCI接口快。PCI-X總線接口網卡一般有32位總線寬度，但也支持64位操作，最高可達1064MB/s。多數情況下PCI- X的插槽與PCI網卡是向后兼容的。
PCIe網卡：PCIe卡是帶有PCIe接口的網卡，在主板級連接中用作擴展端口。具體來說，基于PCIe的擴展卡可插入主機、服務器和網絡交換機等設備主板上的PCIe插槽。現在大部分電腦主板都有對應PCIe卡的專用PCIe插槽。一般來說，插槽的寬度會與網卡的寬度相同，甚至更寬。
不同應用場景需要不同類型的網卡，單一網卡難以滿足復雜多樣的加速場景。隨著市場熱度以及技術能力的提升，未來的網卡市場也會迎來更多的可能性，比如最新的OCP NIC 3.0網卡。因此，無論您是在尋找家用PC網卡，還是用于企業、數據中心的服務器網卡，在購買網卡之前，都需要清楚地了解網卡相關的基本知識。
者：北京光潤通科技發展有限公司 2020-04-17
導讀
隨著互聯網流量的增長，網絡服務提供商(NSP)對服務器等網絡設備提出了更高的性能需求。光纖網卡【即網絡適配器或網絡接口卡(NIC)】在服務器或計算機與網絡的連接中起著重要作用，隨著網絡技術的快速發展，市面上光纖網卡類型越來越多，如PCI-E、PCI-X、USB等類型。這些光纖網卡之間有什么區別呢?選擇光纖網卡時需要注意什么?
隨著互聯網流量的增長，網絡服務提供商(NSP)對服務器等網絡設備提出了更高的性能需求。光纖網卡【即網絡適配器或網絡接口卡(NIC)】在服務器或計算機與網絡的連接中起著重要作用，隨著網絡技術的快速發展，市面上光纖網卡類型越來越多，如PCI-E、PCI-X、USB等類型。這些光纖網卡之間有什么區別呢?選擇光纖網卡時需要注意什么?
光纖網卡是什么?它是如何工作的?
光纖網卡即網絡適配器或網絡接口卡(NIC)，主要是將計算機和服務器等設備連接到數據網絡。通常情況下，光纖網卡的背板上具備一個或多個端口，可連接RJ45接口的網絡跳線或SFP/SFP+等端口的DAC高速線纜、AOC有源光纜等線纜。
光纖網卡既可以在物理層傳輸信號，也可以在網絡層進行數據包轉發。無論光纖網卡位于OSI七層模型的哪一層，它都能充當服務器/計算機和數據網絡的“中間人”。當用戶發出上網請求時，光纖網卡都會從用戶設備中獲取數據，并將它們發送到互聯網的服務器上，然后從互聯網中接收到所需數據，用于用戶上網。
光纖網卡傳輸速度
基于不同的速度需求，目前光纖網卡有10Mbps、100Mbps、10/100Mbps自適應、1000Mbps、10GbE甚至更高速速率。10Mbps、100Mbps、10/100Mbps自適應光纖網卡適用于小型局域網、家用或日常辦公;1000Mbps光纖網卡適用于千兆以太網中，如中小型企業組網;10G甚至更高速率的光纖網卡適用于大型企業或數據中心組網搭建。
光纖網卡類型
根據光纖網卡所支持的總線類型的不同，可分為ISA、PCI、USB等光纖網卡。
ISA(工業標準體系結構)光纖網卡——ISA總線開發于1981年，是IBM兼容機的標準總線架構，由于其傳輸速率只有9Mbps，ISA總線現在已不再是公認的類型，現實中也很難再找到它的身影。
PCI(外設部件互連標準)光纖網卡——PCI總線開發于1990年，用于取代早前的ISA總線，其具有32bit和64bit的數據寬度(相當于133MB/s和266MB/s的數據傳輸速率)。這種類型的光纖網卡最初用于服務器上，后逐漸發展到可用于PC上。如今，PC端的光纖網卡大多數被集成在主板上，因此，PCI光纖網卡已被其他總線光纖網卡所取代，如PCI-X或USB光纖網卡。
PCI-X光纖網卡——PCI-X是一種增強型PCI總線技術，它采用64位寬度來傳送數據，數據傳輸速率最高可達1066MB/s，一般情況下，PCI-X可以向后兼容PCI光纖網卡。
PCI-E光纖網卡——PCIe是目前使用最為廣泛的標準，主要用于計算機和服務器的主板上。如今，PCIe光纖網卡擁有五個版本，每個版本支持吞吐量不同。
光纖網卡應用領域
計算機光纖網卡——現如今大多數的計算機主板上都內置光纖網卡，支持10/100/1000Mbps的傳輸速率，用于一臺計算機與另一臺計算機或網絡通信。
服務器光纖網卡——服務器光纖網卡的主要功能是管理和處理網絡流量，相對于計算機上的光纖網卡來說，服務器光纖網卡通常需要更高的傳輸速率，如10G、25G、40G甚至100G。此外，由于服務器光纖網卡擁有一個控制器，CPU占用率低，因此可在CPU中執行更多的任務。為了滿足用戶對光纖網卡的不同需求，光潤通可提供10G/25G/40G服務器光纖網卡，均采用英特爾控制器，支持網絡虛擬化和優化功能。
光纖網卡選購
您可從以下五個方面的闡述中得到啟發，從而做出明智的選擇。
1.總線類型
確認選擇的光纖網卡是否與現有的網絡設備兼容。通常情況下，服務器需使用PCIe或PCI總線的光纖網卡。但對于計算機而言，選擇PCI、PCI-X總線的光纖網卡即可。
2.數據傳輸速率
對于服務器來說，由于服務器應用程序需要較高的帶寬來管理大數據流量，因此服務器應選擇10G或25G光纖網卡來實現高速的網絡連接。而對于計算機來說，選擇100Mbps或1000Mbps光纖網卡即可。
3.端口數
一般正常使用情況下，選擇單端口的光纖網卡即可，但考慮到網絡的安全性和可靠性，多個端口的光纖網卡是服務器的最佳選擇，因為多個端口的光纖網卡可以提供冗余，有效避免因故障而引起的網絡癱瘓。
4.連接器類型
光纖網卡的使用主要是利用線纜將計算機或服務器連接到網絡上，因此在選購光纖網卡前先弄清楚計算機或服務器上支持什么連接器類型(線纜)，如RJ45接口的雙絞線、LC/SC接口的光纖跳線、甚至SFP+或QSFP+的DAC高速線纜或AOC有源光纜，根據實際支持的連接器類型選擇即可。
5.操作系統
由于每臺服務器所支持的操作系統不同，如Windows Server 2008 R2、Windows Server 2012等，因此，在選購服務器光纖網卡之前需要先確定是否能支持服務器的操作系統，例如光潤通智能加密卡可運行在windows Xp sp3,windows 7 、8、10操作系統上，暫不支持Linux 。
隨著數字科技的迅猛發展，電腦已經成為了人們日常生活和工作中不可或缺的一部分。而在現代電腦中，網卡（Network Interface Card，簡稱NIC）更是一個重要的組成部分，它通過將計算機連接到網絡，使得人們可以在世界范圍內快速地交換信息。本文將深入介紹電腦網卡的功能及其工作原理，并重點探討百兆網卡和千兆網卡之間的區別。
電腦網卡是一種硬件設備，其主要功能是將計算機連接到計算機網絡。它充當著計算機與外部網絡之間的橋梁，負責將計算機內部的數據轉換為網絡可識別的數據格式，并將外部網絡傳來的數據轉換為計算機可以理解的格式。網卡通常包括物理接口（如以太網端口）、控制器芯片、以及相關的軟件驅動程序。
臺式電腦用的無線網卡，可連WiFi
網卡的工作原理可以簡單概括為以下幾個步驟：
1. 數據封裝與解封裝：當計算機要發送數據時，網卡會將數據封裝成網絡可識別的數據包，添加必要的網絡協議頭部信息。而當接收到數據包時，網卡會解封裝數據，將其還原為計算機可讀取的格式。
2. 數據調制解調：在發送數據之前，網卡會將數字信號轉換為模擬信號，以便在物理介質（如電纜）上傳輸。而在接收數據時，網卡會將模擬信號轉換回數字信號。
3. MAC地址處理：每張網卡都有一個唯一的物理地址，稱為MAC地址。在數據傳輸過程中，網卡會使用MAC地址來識別數據包的源和目的地。
4. 流量控制：網卡還負責控制數據的流量，以避免數據擁塞和丟失。
百兆網卡（100 Mbps）和千兆網卡（1 Gbps）是兩種常見的網卡類型，它們之間的區別主要體現在數據傳輸速率方面：
1. 數據傳輸速率：百兆網卡的最大數據傳輸速率為每秒100兆比特（Mbps），而千兆網卡的最大數據傳輸速率為每秒1千兆比特（Gbps），即比百兆網卡快10倍。
2. 網絡性能：千兆網卡由于其更高的傳輸速率，能夠更快地處理大量數據，因此在網絡傳輸性能方面更勝一籌。它適用于需要高速數據傳輸的場景，如大型文件傳輸、多媒體流媒體等。
3. 成本和兼容性：通常情況下，千兆網卡相對于百兆網卡來說更昂貴。此外，在選擇網卡時還需要考慮網絡設備和交換機的兼容性，以確保網絡的穩定性和性能。
4. 適用場景：百兆網卡適用于一般辦公環境和日常網絡使用，而千兆網卡則更適合需要大帶寬支持的專業應用，如數據中心、高性能計算等。
數據中心
打開網絡共享中心，點擊你的網絡，看速度，如果數值為1000Mbps，則表示你的電腦使用的是千兆網卡；如果數值為100Mbps，則表示使用的是百兆網卡。
1000M寬帶的最大下載速度可以被表示為1000 Mbps，其中"M"代表兆，"b"代表位。在計算下載速度時需要注意，1字節（Byte）=8比特（bit），因此：
1000 Mbps / 8=125 MB/s
所以，在1000M寬帶上，最大的下載速度為每秒125兆字節（即兆字節/秒）。
同樣，100M寬帶的最大下載速度可以按照相同的計算方式得出：
100 Mbps / 8=12.5 MB/s
所以，在100M寬帶上，最大的下載速度為每秒12.5兆字節（即兆字節/秒）。
需要注意的是，這些速度僅表示理論上的最大速度，實際下載速度可能受到網絡條件、服務器限制以及其他因素的影響而有所不同。
寬帶測速（300M左右的寬帶）
家用電腦，網速還取決于你家寬帶，如果你家是100M的寬帶，你就算電腦有千兆網卡，那也沒法提高網速，同理如果你家是1000M寬帶，而電腦是百兆網卡，最快網速只有10M/S左右，水桶能裝多少水，取決于最低那塊木板。選擇一塊好的網卡，首先，在網絡連接方面，好的網卡能夠提供更快的網絡速度和更穩定的連接，從而讓我們能夠更快地瀏覽網頁、下載文件、觀看高清視頻等，提高了整體的上網體驗。其次，好的網卡還能夠降低網絡延遲，減少了網頁加載時間和游戲中的延遲，使我們能夠更加流暢地進行在線游戲和視頻通話等高實時性的應用。