求助:本人欲寻网卡,HUB,交换机的"详细资料".感谢先!

baiwind

网卡:详细工作原理,芯片介绍,最好有8139的驱动程式代码...
HUB:详细工作原理,电路图...
交换机:详细工作原理,电路图...

肯求达人帮助,那怕只能说出一个小细节,也行...
谢谢先...

wendyff

中继器（RP repeater）是连接网络线路的一种装置，常用于两个网络节点之间物理信号的双向转发工作。中继器是最简单的网络互联设备，主要完成物理层的功能，负责在两个节点的物理层上按位传递信息，完成信号的复制、调整和放大功能，以此来延长网络的长度。它在OSI参考模型中的位置如图1所示。

　　由于存在损耗，在线路上传输的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号失真，因此会导致接收错误。中继器就是为解决这一问题而设计的。它完成物理线路的连接，对衰减的信号进行放大，保持与原数据相同。

　　一般情况下，中继器的两端连接的是相同的媒体，但有的中继器也可以完成不同媒体的转接工作。从理论上讲中继器的使用是无限的，网络也因此可以无限延长。事实上这是不可能的，因为网络标准中都对信号的延迟范围作了具体的规定，中继器只能在此规定范围内进行有效的工作，否则会引起网络故障。以太网络标准中就约定了一个以太网上只允许出现5个网段，最多使用4个中继器，而且其中只有3个网段可以挂接计算机终端。

　　二、集线器

　　集线器（Hub）是中继器的一种形式，区别在于集线器能够提供多端口服务，也称为多口中继器。集线器在OSI／RM中的位置如图2所示。

　　集线器产品发展较快，局域网集线器通常分为五种不同的类型，它将对LAN交换机技术的发展产生直接影响。

　　1．单中继网段集线器

　　在硬件平台中，第一类集线器是一种简单中继LAN网段，最好的例子是叠加式以太网集线器或令牌环网多站访问部件（MAU）。某些厂商试图在可管理集线器和不可管理集线器之间划一条界限，以便进行硬件分类。这里忽略了网络硬件本身的核心特性，即它实现什么功能，而不是如何简易地配置它。

　　2．多网段集线器

　　多网段集线器是从第一类集线器直接派生而来的，采用集线器背板，这种集线器带有多个中继网段。多网段集线器通常是有多个接口卡槽位的机箱系统。然而，一些非模块化叠加式集线器现在也支持多个中继网段。多网段集线器的主要技术优点是可以将用户分布于多个中继网段上，以减少每个网段的信息流量负载，网段之间的信息流量一般要求独立的网桥或路由器。

　　3．端口交换式集线器

　　端口交换式集线器是在多网段集线器基础上将用户端口和多个背板网段之间的连接过程自动化，并通过增加端口交换矩阵（PSM）来实现的。PSM提供一种自动工具，用于将任何外来用户端口连接到集线器背板上的任何中继网段上。这一技术的关键是“矩阵”，一个矩阵交换机是一种电缆交换机，它不能自动操作，要求用户介入。它不能代替网桥或路由器，并不提供不同LAN网段之间的连接性，其主要优点就是实现移动、增加和修改的自动化。

　　4．网络互联集线器

　　端口交换式集线器注重端口交换，而网络互联集线器在背板的多个网段之间实际上提供一些类型的集成连接。这可以通过一台综合网桥、路由器或LAN交换机来完成。目前，这类集线器通常都采用机箱形式。

　　5．交换式集线器

　　目前，集线器和交换机之间的界限已变得模糊。交换式集线器有一个核心交换式背板，采用一个纯粹的交换系统代替传统的共享介质中继网段。此类产品已经上市，并且混合的（中继／交换）集线器很可能在以后几年控制这一市场。应该指出，集线器和交换机之间的特性几乎没有区别。

wendyff

交换机工作原理

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2003-4-10 10:55:33   
  
　　一、概述

　　1993年，局域网交换设备出现，1994年，国内掀起了交换网络技术的热潮。其实，交换技术是一个具有简化、低价、高性能和高端口密集特点的交换产品，体现了桥接技术的复杂交换技术在OSI参考模型的第二层操作。与桥接器一样，交换机按每一个包中的MAC地址相对简单地决策信息转发。而这种转发决策一般不考虑包中隐藏的更深的其他信息。与桥接器不同的是交换机转发延迟很小，操作接近单个局域网性能，远远超过了普通桥接互联网络之间的转发性能。

　　交换技术允许共享型和专用型的局域网段进行带宽调整，以减轻局域网之间信息流通出现的瓶颈问题。现在已有以太网、快速以太网、FDDI和ATM技术的交换产品。

　　类似传统的桥接器，交换机提供了许多网络互联功能。交换机能经济地将网络分成小的冲突网域，为每个工作站提供更高的带宽。协议的透明性使得交换机在软件配置简单的情况下直接安装在多协议网络中；交换机使用现有的电缆、中继器、集线器和工作站的网卡，不必作高层的硬件升级；交换机对工作站是透明的，这样管理开销低廉，简化了网络节点的增加、移动和网络变化的操作。

　　利用专门设计的集成电路可使交换机以线路速率在所有的端口并行转发信息，提供了比传统桥接器高得多的操作性能。如理论上单个以太网端口对含有64个八进制数的数据包，可提供14880bps的传输速率。这意味着一台具有12个端口、支持6道并行数据流的“线路速率”以太网交换器必须提供89280bps的总体吞吐率（6道信息流Ｘ14880bps／道信息流）。专用集成电路技术使得交换器在更多端口的情况下以上述性能运行，其端口造价低于传统型桥接器。

　　二、三种交换技术

　　1．端口交换

　　端口交换技术最早出现在插槽式的集线器中，这类集线器的背板通常划分有多条以太网段（每条网段为一个广播域），不用网桥或路由连接，网络之间是互不相通的。以大主模块插入后通常被分配到某个背板的网段上，端口交换用于将以太模块的端口在背板的多个网段之间进行分配、平衡。根据支持的程度，端口交换还可细分为：

　　·模块交换：将整个模块进行网段迁移。

　　·端口组交换：通常模块上的端口被划分为若干组，每组端口允许进行网段迁移。

　　·端口级交换：支持每个端口在不同网段之间进行迁移。这种交换技术是基于OSI第一层上完成的，具有灵活性和负载平衡能力等优点。如果配置得当，那么还可以在一定程度进行客错，但没有改变共享传输介质的特点，自而未能称之为真正的交换。

　　2．帧交换

　　帧交换是目前应用最广的局域网交换技术，它通过对传统传输媒介进行微分段，提供并行传送的机制，以减小冲突域，获得高的带宽。一般来讲每个公司的产品的实现技术均会有差异，但对网络帧的处理方式一般有以下几种：

　　·直通交换：提供线速处理能力，交换机只读出网络帧的前14个字节，便将网络帧传送到相应的端口上。

　　·存储转发：通过对网络帧的读取进行验错和控制。

　　前一种方法的交换速度非常快，但缺乏对网络帧进行更高级的控制，缺乏智能性和安全性，同时也无法支持具有不同速率的端口的交换。因此，各厂商把后一种技术作为重点。

　　有的厂商甚至对网络帧进行分解，将帧分解成固定大小的信元，该信元处理极易用硬件实现，处理速度快，同时能够完成高级控制功能（如美国MADGE公司的LET集线器）如优先级控制。

　　3．信元交换

　　ATM技术代表了网络和通讯技术发展的未来方向，也是解决目前网络通信中众多难题的一剂“良药”，ATM采用固定长度53个字节的信元交换。由于长度固定，因而便于用硬件实现。ATM采用专用的非差别连接，并行运行，可以通过一个交换机同时建立多个节点，但并不会影响每个节点之间的通信能力。ATM还容许在源节点和目标、节点建立多个虚拟链接，以保障足够的带宽和容错能力。ATM采用了统计时分电路进行复用，因而能大大提高通道的利用率。ATM的带宽可以达到25M、155M、622M甚至数Gb的传输能力。

　　三、局域网交换机的种类和选择

　　局域网交换机根据使用的网络技术可以分为：

　　·以大网交换机；

　　·令牌环交换机；

　　·FDDI交换机；

　　·ATM交换机；

　　·快速以太网交换机等。

　　如果按交换机应用领域来划分，可分为：

　　·台式交换机；

　　·工作组交换机；

　　·主干交换机；

　　·企业交换机；

　　·分段交换机；

　　·端口交换机；

　　·网络交换机等。

　　局域网交换机是组成网络系统的核心设备。对用户而言，局域网交换机最主要的指标是端口的配置、数据交换能力、包交换速度等因素。因此，在选择交换机时要注意以下事项：

　　（1）交换端口的数量；

　　（2）交换端口的类型；

　　（3）系统的扩充能力；

　　（4）主干线连接手段；

　　（5）交换机总交换能力；

　　（6）是否需要路由选择能力；

　　（7）是否需要热切换能力；

　　（8）是否需要容错能力；

　　（9）能否与现有设备兼容，顺利衔接；

　　（10）网络管理能力。

　　四、交换机应用中几个值得注意的问题

　　1．交换机网络中的瓶颈问题

　　交换机本身的处理速度可以达到很高，用户往往迷信厂商宣传的Gbps级的高速背板。其实这是一种误解，连接入网的工作站或服务器使用的网络是以大网，它遵循CSMA／CD介质访问规则。在当前的客户／服务器模式的网络中多台工作站会同时访问服务器，因此非常容易形成服务器瓶颈。有的厂商已经考虑到这一点，在交换机中设计了一个或多个高速端口（如3COM的Linkswitch1000可以配置一个或两个100Mbps端口），方便用户连接服务器或高速主干网。用户也可以通过设计多台服务器（进行业务划分）或追加多个网卡来消除瓶颈。交换机还可支持生成树算法，方便用户架构容错的冗余连接。

　　2．网络中的广播帧

　　目前广泛使用的网络操作系统有Netware、Windows NT等，而Lan Server的服务器是通过发送网络广播帧来向客户机提供服务的。这类局域网中广播包的存在会大大降低交换机的效率，这时可以利用交换机的虚拟网功能（并非每种交换机都支持虚拟网）将广播包限制在一定范围内。

　　每台文交换机的端口都支持一定数目的MAC地址，这样交换机能够“记忆”住该端口一组连接站点的情况，厂商提供的定位不同的交换机端口支持MAC数也不一样，用户使用时一定要注意交换机端口的连接端点数。如果超过厂商给定的MAC数，交换机接收到一个网络帧时，只有其目的站的MAC地址不存在于该交换机端口的MAC地址表中，那么该帧会以广播方式发向交换机的每个端口。

　　3．虚拟网的划分

　　虚拟网是交换机的重要功能，通常虚拟网的实现形式有三种：

　　(1)静态端口分配

　　静态虚拟网的划分通常是网管人员使用网管软件或直接设置交换机的端口，使其直接从属某个虚拟网。这些端口一直保持这些从属性，除非网管人员重新设置。这种方法虽然比较麻烦，但比较安全，容易配置和维护。

　　（2）动态虚拟网

　　支持动态虚拟网的端口，可以借助智能管理软件自动确定它们的从属。端口是通过借助网络包的MAC地址、逻辑地址或协议类型来确定虚拟网的从属。当一网络节点刚连接入网时，交换机端口还未分配，于是交换机通过读取网络节点的MAC地址动态地将该端口划入某个虚拟网。这样一旦网管人员配置好后，用户的计算机可以灵活地改变交换机端口，而不会改变该用户的虚拟网的从属性，而且如果网络中出现未定义的MAC地址，则可以向网管人员报警。

　　（3）多虚拟网端口配置

　　该配置支持一用户或一端口可以同时访问多个虚拟网。这样可以将一台网络服务器配置成多个业务部门（每种业务设置成一个虚拟网）都可同时访问，也可以同时访问多个虚拟网的资源，还可让多个虚拟网间的连接只需一个路由端口即可完成。但这样会带来安全上的隐患。虚拟网的业界规范正在制定当中，因而各个公司的产品还谈不上互操作性。Cisco公司开发了Inter－Switch Link（ISL）虚拟网络协议，该协议支持跨骨干网（ATM、FDDI、Fast Ethernet）的虚拟网。但该协议被指责为缺乏安全性上的考虑。传统的计算机网络中使用了大量的共享式Hub，通过灵活接入计算机端口也可以获得好的效果。

　　4.高速局域网技术的应用

　　快速以太网技术虽然在某些方面与传统以大网保持了很好的兼容性，但100BASE-TX、100BASAE-T4及100BASE-FX对传输距离和级连都有了比较大的限制。通过100Mbps的交换机可以打破这些局限。同时也只有交换机端口才可以支持双工高速传输。

　　目前也出现了CDDI／FDDI的交换技术，另外该CDDI／FDDI的端口价格也呈下降趋势，同时在传输距离和安全性方面也有比较大的优势，因此它是大型网络骨干的一种比较好的选择。

　　3COM的主要交换产品有Linkswitch系列和LANplex系列；BAY的主要交换产品有LattisSwitch2800，BAY stack workgroup、System3O00／5000（提供某些可选交换模块）；Cisco的主要交换产品有Catalyst 1000／2000／3000／5000系列。

　　三家公司的产品形态看来都有相似之处，产品的价格也比较接近，除了设计中要考虑网络环境的具体需要（强调端口的搭配合理）外，还需从整体上考虑，例如网管、网络应用等。随着ATM技术的发展和成熟以及市场竞争的加剧，帧交换机的价格将会进一步下跌，它将成为工作组网的重要解决方案。

wendyff

简述网卡通信



简介：网卡是网络通信中最基本的部件之一，这篇文章介绍了网卡基本资料，和利用绑定TCP/IP协议来进行网络通信。

关键字：网卡，网卡通信，绑定，TCP/IP，bind，socket

一 认识网卡

　　网卡是局域网中最基本的部件之一。网卡，我们又将它称之为网络卡或网络接口卡，英文简称NIC，全称为Network Interface Card。
它的主要工作原理为整理计算机上发往网线上的数据并将数据分解为适当大小的数据包之后向网络上发送出去。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中的，且保证绝对不会重复。

　　我们日常使用的网卡都是以太网网卡。网卡按其传输速度来分可分为10M网卡、10／100M自适应网卡以及千兆(1000M)网卡。
目前我们生活中常使用的是10M网卡和10／100M自适应网卡两种,它们价格便宜，比较适合于一般用途，10M网卡的价格一般在50元以下，
10／100M自适应网卡的价格一般在50元以上。虽然价格上相差不大，但笔者肯定要推荐你选用10／100M自适应网卡。
它各方面都要优于10M网卡。对于千兆的网卡，由于其主要用于高速的服务器，生活中很难用到。

　　网卡如果按主板上的总线类型来分，又可分为ISA、VESA、EISA、PCI等等接口类型。而ISA网卡又可分为8位和16位的两种。
由于ISA网卡最多只有11M的带宽速度，故目前ISA接口的网卡已越来越不能满足现代网络环境的需求。8位ISA网卡目前已被淘汰，
市场上常见的是16位ISA接口的10M网卡，它的唯一好处就是价格低廉，如比较有名的NE2000等，适合于一些如网吧等要求不高的场合使用。
而VESA、EISA网卡速度虽然快，但价格较贵，市场很少见。目前市场上的主流网卡是PCI接口的网卡。PCI网卡的理论带宽为32位133M，
PCI网卡又可分为10MPCI网卡和10／100MPCI自适应网卡两种类型。10MPCI网卡价格较便宜，一般在50元以下，被低端用户广泛采用，
如8029；而10／100MPCI自适应网卡作为当今的主流产品，其价格一般在50元以上，也不算太贵，
但它可根据需要自动识别连接网络设备的工作频率，自动工作于10M或100M的网络带宽下。
PCI总线网卡的另一好处是比ISA网卡的系统资源占用率要低得多。

　　而网卡按其连线的插口类型来分又可分为RJ45水晶口、BNC细缆口、AUI三类及综合了这几种插口类型于一身的2合1，3合1网卡。
RJ45插口是采用10BASET双绞线网络接口类型。它的一端就是电脑网卡上的RJ45插口，连接的另一端就是集线器HUB上的RJ45插口。
而BNC接头则是采用10BASE2同轴电缆的接口类型，它同带有螺旋凹槽的同轴电缆上的金属接头相连，如T型头等。而AUI接头很少用。

　　除了以上网卡类型以外，市面上还经常可见服务器专用网卡、笔记本专用网卡、USB接口网卡等等。
笔记本专用网卡是为笔记本电脑能方便地连入局域网或互联网而专门设计的。
它主要有只能连入局域网的局域网卡和既能访问局域网又能上互联网的局域网／MODEM网卡。它一端接电话接口，一端连RJ45接口。
而USB网卡也是外置的，它一端为USB接口，一端为RJ45接口，它也分为10M和10／100M自适应两种。


二 网卡工作原理

　　只靠网卡本身是不能和网络上的计算机通信，必须绑定通讯协议。常用的被捆绑于视窗平台的协议如IPX、IP、NetBEUI。
其中绑定NETBIOS是为了兼容IBM早先的通信协议。
   
    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。


三 影响网卡工作的因素

    网卡能否正常工作取决于网卡及其相连接的交换设备的设置以及网卡工作环境所产生的干扰。如信号干扰、接地干扰、
电源干扰、辐射干扰等都可对网卡性能产生较大影响，有的干扰还可能直接导致网卡损坏。

    PC机电源故障就时常导致网卡工作不正常。电源发生故障时产生的放电干扰信号可能窜到网卡输出端口，
在进入网络后将占用大量的网络带宽，破坏其他工作站的正常数据包，形成众多的FCS帧校验错误数据包，
造成大量的重发帧和无效帧，其比例随各个工作站实际流量的增加而增加，严重干扰整个网络系统的运行。
接地干扰也常影响网卡工作，接地不好时，静电因无处释放而在机箱上不断积累，从而使网卡的接地端
(通过网卡上部铁片直接跟机箱相连）电压不正常，最终导致网卡工作不正常，这种情况严重时甚至会击穿网卡上的控制芯片造成网卡的损坏。
干扰的情况很容易出现，有时网卡和显卡由于插得太近也会产生干扰。干扰不严重时，网卡能勉强工作，
数据通信量不大时用户往往感觉不到，但在进行大数据量通信时，在Windows98下就会出现“网络资源不足”的提示，造成机器死机现象。

    网卡的设置也将直接影响工作站的速度。网卡的工作方式可以为全双工和半双工，当服务器、交换机、工作站工作状态不匹配，
如服务器、工作站网卡被设置为全双工状态，而交换机、集线器等都工作在半双工状态时，就会产生大量碰撞帧和一些FCS校验错误帧，
访问速度将变得非常慢，从服务器上拷贝一个20MB的文件可能也需要5～10分钟。这方面的错误往往是由于网络维护人员的疏忽，
大多时候他们都使用默认设置，而并不验证实际状态。

    一般来讲网卡的协议设置多数时候不容易出错，但设置了多余协议以及网络的工作协议不一致的情况却时有发生。
比如，工作站使用SMTP协议收发邮件，而网络的邮件服务器使用的是POP协议收发邮件，则工作站将无法进行邮件收发操作。
此外，由于协议的无缝互联和互操作是软件开发工程中的难点，实际的应用软件品质并不如开发商所标榜的那样乐观，
为了使网络的工作效率达到最佳，网管人员需要经常监测网络协议数量及其工作状态，对于无用的非工作协议要即时清理。

    所谓非工作协议是指在网络规划和设计中未被选用的协议和应用，出现在各种网络平台之中，它们会耗用一些网络带宽。
常用的被捆绑于视窗平台的协议如IPX、TCP/IP、NetBEUI基本上没有冲突，许多用户虽然没有同时使用这几种协议但却同时捆绑了这些协议。
但如果同时选用了BanyanVines协议，就会向网络中发送大量无法处理的无效数据包，占用大量的网络带宽，破坏数据的传输和处理，
致使网络速度变慢并时常出错。虽然NetBIOS设置有多种平台协议的输入输出接口，
有助于众多协议的交互工作和各种协议平台及其应用的并存，但从网络性能优化的角度看，各种协议平台和应用版本是由不同厂商开发的，
兼容性始终是一个动态适应的过程，多协议工作的冲突是不可避免的。因此，应尽量将不用的协议删除。

wendyff

使用绑定TCP/IP通信协议的网络通信实例

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    //////          0043134 通信3 闫文杰                           ///////
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////

    #include <stdio.h>
    #include <winsock2.h>

    #pragma comment(lib, "ws2_32.lib")

    #define PORT 90

    //全局变量
    SOCKET ServerSocket = INVALID_SOCKET;
    SOCKET ClientSocket = INVALID_SOCKET;

    int main(int argc, char* argv[])
    {
        //定义了一些变量
        WSADATA WSAData;
        struct sockaddr_in RemoteAddr;
        char buff[] = "\0";

        //socket设置
        WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&WSAData);
        ServerSocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, IPPROTO_TCP);
        RemoteAddr.sin_family = AF_INET;
        //设置端口
        RemoteAddr.sin_port = htons(PORT);
        RemoteAddr.sin_addr.S_un.S_addr = INADDR_ANY;

        //绑定socket句柄
        bind(ServerSocket,(LPSOCKADDR)&RemoteAddr,sizeof(RemoteAddr));
        //监听
        listen(ServerSocket, 5);

        //接受连接
        ClientSocket = accept(ServerSocket, NULL, NULL);
        //这里收到
        recv(ClientSocket, buff, 1, 0);
        printf("\r\n%s\r\n",buff);

        return 0;
    }

    通过这个程序，我们可以利用绑定在网卡上的TCP/TP协议，在自己的机器上开放一个90端口，并且接受一个字符，并打印在屏幕上。

    Microsoft Windows 2000 [Version 5.00.2195]
    (C) 版权所有 1985-2000 Microsoft Corp.

    C:\WINNT\system32>telnet 127.0.0.1 90