Durante décadas, Ethernet ha demostrado ser una tecnología LAN (red de área local) relativamente económica, razonablemente rápida y muy popular.
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 802.3 del IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos). Las especificaciones de Ethernet definen los protocolos de transmisión de datos de bajo nivel y los detalles técnicos que los fabricantes necesitan saber para construir productos Ethernet como tarjetas y cables.
La tecnología Ethernet ha evolucionado y madurado en los años posteriores. Hoy en día, el consumidor puede confiar en que los productos Ethernet listos para usar funcionan según lo diseñado y funcionan entre sí.
Tecnología 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 Ethernet adicionales para Fast Ethernet y Gigabit Ethernet.
Fast Ethernet amplía el rendimiento de Ethernet tradicional hasta 100 Mbps y Gigabit Ethernet hasta 1000 Mbps. Aunque no están disponibles para el consumidor promedio, 10 Gigabit Ethernet (10 000 Mbps) ahora alimenta las redes de algunas empresas, centros de datos y entidades de Internet2. Generalmente, sin embargo, el gasto limita su adopción generalizada.
Los cables Ethernet también se fabrican según varias especificaciones estándar. El cable Ethernet más popular en uso, Categoría 5 (cable CAT5) es compatible con Ethernet tradicional y Fast Ethernet. Los cables de categoría 5e (CAT5e) y CAT6 son compatibles con Gigabit Ethernet.
Para conectar un cable Ethernet a una computadora (u otros dispositivos de red), enchufe un cable en el puerto Ethernet del dispositivo. Algunos dispositivos sin compatibilidad con Ethernet pueden admitir conexiones Ethernet mediante dongles, como adaptadores de USB a Ethernet. Los cables Ethernet usan conectores que se parecen al conector RJ-45 que se usa con los teléfonos tradicionales.
En el modelo OSI (interconexión de sistemas abiertos), la tecnología Ethernet opera en las capas física y de enlace de datos: capas uno y dos, respectivamente. Ethernet es compatible con todos los protocolos populares de red y de nivel superior, principalmente TCP/IP.
Tipos de Ethernet
Conocido a menudo 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 ofrece 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.
Sin embargo, la forma más común de Ethernet tradicional es 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 es más rentable que alternativas como el cableado de fibra óptica.
Existen otros estándares 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). Fast y Gigabit Ethernet han dejado obsoletas todas las formas tradicionales anteriores, incluida 10Base-T.
Más información sobre Fast Ethernet
A mediados de la década de 1990, la tecnología Fast Ethernet maduró y cumplió sus objetivos de diseño de aumentar el rendimiento de Ethernet tradicional y evitar la necesidad de volver a cablear por completo las redes Ethernet existentes.
Fast Ethernet viene en dos variedades principales:
- 100Base-T (con cable de par trenzado sin blindaje)
- 100Base-FX (con cable de fibra óptica)
El más popular es 100Base-T, un estándar que incluye 100Base-TX (UTP de categoría 5), 100Base-T2 (UTP de categoría 3 o mejor) y 100Base-T4 (cableado 100Base-T2 modificado para incluir dos pares de cables adicionales).
Conclusión
Mientras que Fast Ethernet mejoró la velocidad de Ethernet tradicional de 10 megabits a 100 megabits, Gigabit Ethernet mejora a Fast Ethernet al ofrecer velocidades de 1000 megabits (1 gigabit). Gigabit Ethernet se diseñó primero para viajar a través de cableado óptico y de cobre, pero el estándar 1000Base-T también lo admite. 1000Base-T utiliza cableado de categoría 5 similar a Ethernet de 100 Mbps, aunque lograr una velocidad de gigabit requiere el uso de pares de cables adicionales.
Topologías y protocolos de Ethernet
Ethernet tradicional emplea una topología de bus, lo que significa que todos los dispositivos o hosts de la red utilizan 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 los destinatarios previstos 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 con una longitud combinada de no más de 1518 bytes. El encabezado de Ethernet contiene las direcciones tanto del destinatario previsto como del remitente.
Los datos enviados a través de Ethernet se transmiten automáticamente a todos los dispositivos de la red. Al comparar la dirección Ethernet con la dirección en el encabezado de la trama, cada dispositivo Ethernet prueba cada trama para determinar si estaba destinada a él y lee o descarta la trama según corresponda. Los adaptadores de red incorporan esta función en su hardware.
Los dispositivos que desean transmitir en una red Ethernet primero realizan una verificación preliminar para determinar si el medio está disponible o si hay una transmisión en curso. Si la Ethernet está disponible, el dispositivo emisor transmite al cable. Sin embargo, es posible que dos dispositivos realicen esta prueba aproximadamente al mismo tiempo y ambos transmitan simultáneamente.
Por diseño, como una compensación de rendimiento, el estándar Ethernet no evita múltiples transmisiones simultáneas. Estas denominadas colisiones, cuando ocurren, hacen que ambas transmisiones fallen y requieren que ambos dispositivos de envío retransmitan. Ethernet utiliza un algoritmo basado en tiempos de retraso aleatorios para determinar el período de espera adecuado entre 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 (acceso múltiple con detección de portadora/detección de colisiones). Algunas formas más nuevas de Ethernet no usan CSMA/CD. En su lugar, utilizan el protocolo Ethernet full-duplex, que admite el envío y la recepción simultáneos de punto a punto sin necesidad de escuchar.
Más información sobre dispositivos Ethernet
Los cables Ethernet tienen un alcance limitado y esas distancias (tan cortas como 100 metros) son insuficientes para cubrir instalaciones de red medianas y grandes. Un repetidor en una red Ethernet permite unir múltiples cables y abarcar mayores distancias. Un dispositivo puente puede unir una 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 y las consolas de juegos cuentan con adaptadores Ethernet integrados. Los adaptadores USB a Ethernet y los adaptadores Ethernet inalámbricos también se pueden configurar para que funcionen con muchos dispositivos.
Resumen
Ethernet es una de las tecnologías clave de Internet. A pesar de su antigüedad, Ethernet continúa alimentando muchas de las redes de área local del mundo y mejora continuamente para satisfacer las necesidades futuras de redes de alto rendimiento.
