【硬件视界9】网络硬件入门：从网卡到路由器

🌟引言：
专栏：《硬件视界》

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【硬件视界8】电源供应器(PSU)：计算机的“心脏“
在数字化高速发展的今天，网络已成为我们日常生活和工作中不可或缺的基础设施。而支撑这一基础设施的核心要素，便是各种各样的网络硬件设备。从连接计算机到网络的网络适配器，到负责数据转发与路由的路由器和交换机，这些设备共同构建了现代网络通信的物理基础。

名人说：莫听穿林打叶声，何妨吟啸且徐行。—— 苏轼《定风波·莫听穿林打叶声》
创作者：Code_流苏(CSDN)（一个喜欢古诗词和编程的Coder😊）

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无论是家庭Wi-Fi环境的搭建，还是企业网络的规划部署，了解这些网络硬件的工作原理和选择标准，都能帮助我们构建更加高效、稳定、安全的网络环境。

本文将带领读者从基础出发，全面了解各类网络硬件设备的功能特点、工作原理及最新技术发展，助力网络使用体验的全面提升。

一、网络硬件概述

在数字化时代，网络硬件是连接世界的桥梁。无论是家庭网络还是企业网络基础设施，都离不开各种网络硬件设备的支持。本文将带领读者了解常见的网络硬件设备，从最基础的网络适配器到复杂的路由器和交换机，帮助初学者建立对网络硬件的全面认识。

网络硬件设备主要负责实现数据的传输、交换和路由功能，构成了现代计算机网络的物理基础。理解这些设备的工作原理和应用场景，对于网络构建和故障排除都具有重要意义。

二、网络适配器（网卡）

网络适配器，也称为网络接口卡（Network Interface Card，简称NIC），是计算机连接网络的基本硬件设备。它负责在计算机与网络之间转换数据格式，实现物理层和数据链路层的功能。

1. 有线网卡

有线网卡是最传统的网络适配器类型，通常通过RJ-45接口（俗称网线接口）连接到以太网络。

1️⃣主要特点：

• 传输速率：现代有线网卡支持多种速率，从传统的100Mbps到10Gbps不等。目前，消费级市场上2.5Gbps和5Gbps网卡正变得越来越普及。
• 接口类型：常见的接口包括PCI、PCIe（台式机）和USB（外置网卡）。
• 双工模式：支持半双工或全双工通信。
• MAC地址：每个网卡都有一个独特的MAC地址（媒体访问控制地址），作为网络上的唯一标识。

2️⃣工作原理：
当计算机需要发送数据时，数据首先被操作系统打包成数据帧（frame），然后传递给网卡。网卡将数据帧转换为电信号，通过网线发送出去。接收数据时，网卡将电信号转换回数据帧，交给操作系统处理。

// 简化的网卡驱动发送数据示例
int send_packet(struct net_device *dev, struct sk_buff *skb)
{
   
    // 准备硬件发送
    hw_start_xmit(skb, dev);
    
    // 更新统计信息
    dev->stats.tx_packets++;
    dev->stats.tx_bytes += skb->len;
    
    return 0;
}

2. 无线网卡

无线网卡允许计算机通过无线方式连接到网络，是便携设备（如笔记本电脑、智能手机）的标准配置。