Durante varias décadas, Ethernet ha demostrado ser una tecnología LAN relativamente barata, razonablemente rápida y muy popular. Este tutorial explica la funcionalidad básica de Ethernet y cómo se puede utilizar en redes domésticas y de negocios.
La historia de Ethernet
Ingenieros Bob Metcalfe y D.R. Boggs desarrolló Ethernet a partir de 1972. Los estándares de la industria basados en su trabajo se establecieron en 1980 bajo el conjunto de especificaciones IEEE 802.3. Las especificaciones de Ethernet definen los protocolos de transmisión de datos de bajo nivel y los detalles técnicos que los fabricantes deben conocer para construir productos de Ethernet como tarjetas y cables.
La tecnología Ethernet ha evolucionado y madurado durante un largo período de tiempo. El consumidor promedio generalmente puede confiar en productos Ethernet disponibles para funcionar como se diseñó y para trabajar entre ellos.
Tecnologia ethernet
Ethernet tradicional admite transferencias de datos a una velocidad de 10 megabits por segundo (Mbps). A medida que las necesidades de rendimiento de las redes aumentaron con el tiempo, la industria creó especificaciones de Ethernet adicionales para Fast Ethernet y Gigabit Ethernet. Fast Ethernet amplía el rendimiento de Ethernet tradicional hasta 100 Mbps y Gigabit Ethernet hasta velocidades de 1000 Mbps. Aunque los productos aún no están disponibles para el consumidor promedio, 10 Gigabit Ethernet (10,000 Mbps) también existen y se usan en algunas redes empresariales y en Internet2.
Los cables de Ethernet también se fabrican con cualquiera de varias especificaciones estándar. El cable Ethernet más popular en uso actual, el cable de Categoría 5 o CAT5, es compatible con Ethernet tradicional y rápida. Los cables de Categoría 5e (CAT5e) y CAT6 admiten Gigabit Ethernet.
Para conectar los cables Ethernet a una computadora (u otros dispositivos de red), una persona conecta un cable directamente al puerto Ethernet del dispositivo. Algunos dispositivos sin compatibilidad con Ethernet también pueden admitir conexiones Ethernet a través de dongles como los adaptadores de USB a Ethernet. Los cables Ethernet utilizan conectores que se parecen mucho al conector RJ-45 que se usa con los teléfonos tradicionales.
Para los estudiantes: en el modelo OSI, la tecnología Ethernet funciona en las capas física y de enlace de datos, Capas Uno y Dos, respectivamente. Ethernet es compatible con todas las redes populares y protocolos de nivel superior, principalmente TCP / IP.
Tipos de ethernet
A menudo referido como Thicknet, 10Base5 fue la primera encarnación de la tecnología Ethernet. La industria usó Thicknet en la década de 1980 hasta que apareció 10Base2 Thinnet. En comparación con Thicknet, Thinnet ofreció la ventaja de un cableado más delgado (5 milímetros frente a 10 milímetros) y más flexible, lo que facilita el cableado de edificios de oficinas para Ethernet.
La forma más común de Ethernet tradicional, sin embargo, fue 10Base-T. 10Base-T ofrece mejores propiedades eléctricas que Thicknet o Thinnet, porque los cables 10Base-T utilizan cableado de par trenzado sin blindaje (UTP) en lugar de coaxial. 10Base-T también demostró ser más rentable que otras alternativas como el cableado de fibra óptica.
Existen muchos otros estándares de Ethernet menos conocidos, incluidos 10Base-FL, 10Base-FB y 10Base-FP para redes de fibra óptica y 10Broad36 para cableado de banda ancha (televisión por cable). Todas las formas tradicionales anteriores, incluido 10Base-T, se han quedado obsoletas por Fast y Gigabit Ethernet.
Más sobre Fast Ethernet
A mediados de la década de 1990, la tecnología Fast Ethernet maduró y cumplió con sus objetivos de diseño de a) aumentar el rendimiento de Ethernet tradicional, mientras que b) evitar la necesidad de volver a conectar por completo las redes Ethernet existentes. Fast Ethernet viene en dos variedades principales:
- 100Base-T (usando cable de par trenzado sin blindaje)
- 100Base-FX (usando cable de fibra óptica)
Por mucho, el más popular de estos es 100Base-T, un estándar que incluye 100Base-TX (Categoría 5 UTP), 100Base-T2 (Categoría 3 o mejor UTP), y 100Base-T4 (cableado 100Base-T2 modificado para incluir dos pares de cables).
Más sobre Gigabit Ethernet
Mientras Fast Ethernet mejoró Ethernet tradicional de 10 Megabit a 100 Megabit, Gigabit Ethernet cuenta con la misma mejora de orden de magnitud sobre Fast Ethernet ofreciendo velocidades de 1000 Megabits (1 Gigabit). Gigabit Ethernet se creó por primera vez para viajar a través de cableado óptico y de cobre, pero el estándar 1000Base-T también lo admite con éxito. 1000Base-T usa cableado de categoría 5 similar a 100 Mbps Ethernet, aunque alcanzar una velocidad de gigabit requiere el uso de pares de cables adicionales.
Topologías y Protocolos Ethernet
Ethernet tradicional emplea una topología de bus, lo que significa que todos los dispositivos o hosts en la red usan la misma línea de comunicación compartida. Cada dispositivo posee una dirección Ethernet, también conocida como dirección MAC. Los dispositivos de envío utilizan direcciones Ethernet para especificar el destinatario deseado de los mensajes.
Los datos enviados a través de Ethernet existen en forma de marcos. Una trama Ethernet contiene un encabezado, una sección de datos y un pie de página que tiene una longitud combinada de no más de 1518 bytes. El encabezado de Ethernet contiene las direcciones del destinatario y del remitente.
Los datos enviados a través de Ethernet se transmiten automáticamente a todos los dispositivos en la red. Al comparar su dirección Ethernet con la dirección en el encabezado de la trama, cada dispositivo Ethernet prueba cada trama para determinar si estaba destinada a ellos y lee o descarta la trama según corresponda. Los adaptadores de red incorporan esta función en su hardware.
Los dispositivos que desean transmitir en Ethernet primero realizan una verificación preliminar para determinar si el medio está disponible o si una transmisión está actualmente en curso. Si el Ethernet está disponible, el dispositivo de envío se transmite por el cable.Sin embargo, es posible que dos dispositivos realicen esta prueba aproximadamente al mismo tiempo y ambos transmitan simultáneamente.
Por diseño, como un compromiso de rendimiento, el estándar de Ethernet no evita la transmisión simultánea múltiple. Estas llamadas colisiones, cuando ocurren, causan que ambas transmisiones fallen y requieren que ambos dispositivos de envío vuelvan a transmitir. Ethernet utiliza un algoritmo basado en tiempos de retardo aleatorios para determinar el período de espera adecuado entre las retransmisiones. El adaptador de red también implementa este algoritmo.
En Ethernet tradicional, este protocolo para transmitir, escuchar y detectar colisiones se conoce como CSMA / CD (Detección de colisión / acceso múltiple por detección de portadora). Algunas formas más nuevas de Ethernet no utilizan CSMA / CD. En su lugar, utilizan el llamado protocolo Ethernet dúplex completo, que admite envíos y recibos simultáneos punto a punto sin necesidad de escucha.
Más sobre los dispositivos de Ethernet
Como se mencionó anteriormente, los cables Ethernet tienen un alcance limitado, y esas distancias (tan cortas como 100 metros) son insuficientes para cubrir instalaciones de redes medianas y grandes. Un repetidor en redes Ethernet es un dispositivo que permite unir varios cables y que se puedan recorrer mayores distancias. Un dispositivo puente puede unir un Ethernet a otra red de un tipo diferente, como una red inalámbrica. Un tipo popular de dispositivo repetidor es un concentrador Ethernet. Otros dispositivos que a veces se confunden con los concentradores son los conmutadores y los enrutadores.
Los adaptadores de red Ethernet también existen en múltiples formas. Las computadoras personales y las consolas de juegos más nuevas cuentan con un adaptador Ethernet incorporado. Los adaptadores USB a Ethernet y los adaptadores Ethernet inalámbricos también pueden configurarse para funcionar con muchos dispositivos más nuevos.
Resumen
Ethernet es una de las tecnologías clave de Internet. A pesar de su avanzada edad, Ethernet continúa alimentando muchas de las redes de área local del mundo y está mejorando continuamente para satisfacer las necesidades futuras de redes de alto rendimiento.
