网络适配器（网卡）的设计

网络适配器，也称为网卡。
网卡是一块被设计用来允许计算机在计算机网络上进行通讯的计算机硬件。由于其拥有MAC地址，因此属于OSI模型的物理层和数据链路层之间。它使得用户可以通过电缆或无线相互连接。每一个网卡都有一个被称为MAC地址的独一无二的48位串行号，它被写在卡上的一块ROM中。在网络上的每一个计算机都必须拥有一个独一无二的MAC地址。没有任何两块被生产出来的网卡拥有同样的地址。这是因为电气电子工程师协会（IEEE）负责为网络接口控制器（网卡）销售商分配唯一的MAC地址。
网卡上面装有处理器和存储器（包括RAM和ROM）。计算机的硬件地址（MAC地址）在网卡中的ROM中。而计算机的软件地址（IP地址），则在计算机的存储器中。

实现串行/并行转换

网卡和局域网之间的通信是通过电缆或双绞线以串行传输方式进行的。而网卡和计算机之间的通信则是通过计算机主板上的I/O总线以并行传输方式进行。因此，网卡的一个重要功能就是要进行串行/并行转换。由于网络上的数据率和计算机总线上的数据率并不相同，因此在网卡中必须装有对数据进行缓存的存储芯片。
网卡以前是作为扩展卡插到计算机总线上的，但是由于其价格低廉而且以太网标准普遍存在，大部分新的计算机都在主板上集成了网络接口。这些主板或是在主板芯片中集成了以太网的功能，或是使用一块通过PCI (或者更新的PCI-Express总线)连接到主板上的廉价网卡。除非需要多接口或者使用其它种类的网络，否则不再需要一块独立的网卡。甚至更新的主板可能含有内置的双网络（以太网）接口。

网卡驱动

在安装网卡时必须将管理网卡的设备驱动程序安装在计算机的操作系统中。这个驱动程序以后就会告诉网卡，应当从存储器的什么位置上将局域网传送过来的数据块存储下来。网卡还要能够实现以太网协议。

网卡实现数据链路层和物理层的功能

网卡在接收和发送各种帧时，不会使用计算机的CPU，
当网卡收到一个有差错的帧时，它就将这个帧丢弃而不必通知它所插入的计算机。当网卡收到一个正确的帧时，它就使用中断来通知该计算机并交付给协议栈中的网络层。当计算机要发送一个IP数据包时，它就由协议栈向下交给网卡组装成帧后发送到局域网。

混杂模式

适配器还可以设置一种特殊的工作方式，混杂模式。
混杂模式（Promiscuous Mode）是指一台机器能够接收所有经过它的数据流，而不论其目的地址是否是他。是相对于通常模式（又称“非混杂模式”）而言的。这被网络管理员使用来诊断网络问题，但是也被无认证的想偷听网络通信（其可能包括密码和其它敏感的信息）的人利用。一个非路由选择节点在混杂模式下一般仅能够在相同的冲突域（对以太网和无线局域网）内监控通信到和来自其它节点或环（对令牌环或FDDI），其是为什么网络交换被用于对抗恶意的混杂模式。
混杂模式就是接收所有经过网卡的数据包，包括不是发给本机的包。默认情况下网卡只把发给本机的包（包括广播包）传递给上层程序，其它的包一律丢弃。简单的讲,混杂模式就是指网卡能接受所有通过它的数据流，不管是什么格式，什么地址的。事实上，计算机收到数据包后，由网络层进行判断，确定是递交上层（传输层），还是丢弃，还是递交下层（数据链路层、MAC子层）转发。 简单的说，网卡的混杂模式是为网络分析而提供的。

一般计算机网卡都工作在非混杂模式下，此时网卡只接受来自网络端口的目的地址指向自己的数据。当网卡工作在混杂模式下时，网卡将来自接口的所有数据都捕获并交给相应的驱动程序。网卡的混杂模式一般在网络管理员分析网络数据作为网络故障诊断手段时用到，同时这个模式也被网络黑客利用来作为网络数据窃听的入口。在Linux操作系统中设置网卡混杂模式时需要管理员权限。在Windows操作系统和Linux操作系统中都有使用混杂模式的抓包工具，比如著名的开源软件Wireshark。

抓包工具

通常在需要用到抓包工具，例如ethereal、sniffer、capsa时，需要把网卡置于混杂模式，需要用到软件Winpcap。winpcap是windows平台下一个免费，公共的网络访问系统。开发winpcap这个项目的目的在于为win32应用程序提供访问网络底层的能力。
对于广播式集线器（Hub）来说，假如PC1、PC2、PC3接在同一个Hub上，当PC1给PC3发送包时，Hub将广播这个包，所以PC2实际上也可以看到这个包，但一般情况下它会将这个发给PC3的包丢弃，但如果处于混杂模式，PC2的网卡驱动程序就不会丢弃这个包，而是把这个包送给上层的驱动程序，应用程序。