Interesante

¿Qué es Ethernet IEEE 802.3?

¿Qué es Ethernet IEEE 802.3?

Ethernet, IEEE 802.3, es uno de los estándares más utilizados para redes de computadoras y comunicaciones de datos generales. Se usa ampliamente en todas las formas de redes de datos, desde la conexión a concentradores Wi-Fi domésticos hasta redes de datos comerciales y redes de telecomunicaciones.

El estándar Ethernet se ha utilizado durante muchos años y se ha actualizado constantemente para cumplir con los requisitos de la tecnología en crecimiento. Las velocidades de comunicación de datos han aumentado constantemente y Ethernet, IEEE 802.3 ha aumentado sus velocidades en consecuencia.

Aunque para muchos, Ethernet es familiar porque las conexiones Ethernet se utilizan ampliamente en el hogar para conexiones por cable entre computadoras y concentradores de banda ancha, pero también brindan la conectividad esencial para los sistemas de redes de datos utilizados en las grandes empresas.

Ethernet es probablemente más conocido debido a los cables de conexión de Ethernet cortos con sus conectores RJ45 que se utilizan para conectar la mayoría de las computadoras de escritorio a los enrutadores de redes de datos. Esto hace que las conexiones Ethernet sean muy fáciles de realizar, lo que aumenta la facilidad de uso y la popularidad de la tecnología Ethernet.

En consecuencia, Ethernet constituye la tecnología básica para la conectividad de la mayoría de las redes de área local en estos días. También se han diseñado versiones para empresas más grandes. Carrier Ethernet es un ejemplo de cómo se ha adaptado la tecnología para que la utilicen los operadores de red o los operadores.

Historial de Ethernet

El estándar Ethernet fue desarrollado por primera vez por Xerox Corporation como un sistema experimental basado en cable coaxial en la década de 1970. El uso de un protocolo de detección de colisiones / acceso múltiple de detección de portadora (CSMA / CD) para permitir a varios usuarios, estaba diseñado para su uso con LAN que probablemente experimentaran un uso esporádico con un uso intensivo ocasional.

El éxito del proyecto Ethernet original condujo al desarrollo conjunto de un estándar de 10 Mbps en 1980. Esta vez participaron tres empresas: Digital Equipment Corporation, Intel y Xerox.

La especificación Ethernet Versión 1 que surgió de este desarrollo formó la base para el primer estándar IEEE 802.3 que fue aprobado en 1983 y finalmente publicado como estándar oficial en 1985.

Desde que se escribieron y aprobaron los primeros estándares de Ethernet, se han introducido muchas actualizaciones para mantener el estándar de Ethernet en línea con las últimas tecnologías que están disponibles.

Elementos de la red Ethernet

Se puede considerar que la LAN Ethernet IEEE 802.3 consta de dos elementos principales:

  • Medios de interconexión: Los medios a través de los cuales se propagan las señales son de gran importancia dentro del sistema de red Ethernet. Gobierna la mayoría de las propiedades que determinan la velocidad a la que se pueden transmitir los datos. Hay varias opciones que se pueden utilizar:
    • Cable coaxial: Este fue uno de los primeros tipos de medios de interconexión que se utilizaron para Ethernet. Normalmente, la impedancia característica era de alrededor de 110 ohmios y, por lo tanto, los cables normalmente utilizados para aplicaciones de radiofrecuencia no eran aplicables. Este tipo de cableado no se utiliza mucho para Ethernet en estos días, ya que es caro y difícil de instalar.
    • Cables de par trenzado Se pueden utilizar tipos de par trenzado: par trenzado sin blindaje (UTP) o par trenzado blindado (STP). Por lo general, los tipos blindados son mejores ya que limitan más la captura de datos perdidos y, por lo tanto, se reducen los errores de datos. Hay una variedad de diferentes tipos de cables disponibles, ya que el estándar siempre avanza.
    • Cable de fibra óptica: El cable de fibra óptica se utiliza cada vez más, ya que proporciona una inmunidad muy alta a la captación y la radiación, además de permitir la comunicación de velocidades de datos muy altas.
  • Nodos de red Los nodos de la red son los puntos hacia y desde los cuales tiene lugar la comunicación. Aunque en años pasados, se usaban términos como DTE, equipo terminal de datos y DCE, equipo de comunicaciones de datos, estos rara vez se ven en estos días cuando se analizan las comunicaciones Ethernet. En cambio, los tipos de equipos que se ven en la red de datos Ethernet son los que se ven más comúnmente:
    • Ordenadores: Hoy en día, la mayoría de las computadoras vienen con la capacidad de conectividad Ethernet. Se espera que la mayoría de las computadoras de escritorio funcionen en una red de área local, y esta se basa casi universalmente en Ethernet. Hoy en día, la capacidad de Ethernet se integrará en la placa base de la computadora, en lugar de utilizar una placa de conexión opcional. La conexión física se proporciona normalmente mediante un conector Ethernet estilo RJ45.

      En el caso de los ordenadores portátiles, existe una tendencia creciente a que sean mucho más delgados. Esto significa que algunos no tienen puertos Ethernet dedicados con un conector RJ45 ya que no hay espacio para ellos. Sin embargo, normalmente pueden conectarse a una red de área local usando Ethernet a través de un adaptador. Esto les dará una conectividad por cable confiable si no se utilizan conexiones inalámbricas.

    • Enrutadores, conmutadores y concentradores: Los otros elementos principales de las redes de área local que utilizan Ethernet como medio de interfaz son enrutadores, conmutadores y concentradores. Estos dispositivos permiten que los datos se enruten por las redes de datos para que puedan enviarse y llegar a sus destinos relevantes. Aunque son similares en algunos aspectos, los enrutadores, conmutadores y concentradores son tipos distintos de dispositivos, incluso si los términos tienden a usarse incorrectamente de manera intercambiable.
    • Dispositivos varios: En cualquier red de área local se necesitarán una variedad de dispositivos además de computadoras, enrutadores, conmutadores, etc. Se necesitarán elementos como impresoras, etc. Estos se pueden vincular a la red de manera similar a cualquier computadora.
    Se puede conectar una variedad de dispositivos diferentes a redes de área local utilizando tecnología Ethernet. Muchos tipos diferentes de dispositivos diseñados para su uso en redes de área local tendrán capacidad Ethernet.

Además de los dispositivos basados ​​en hardware y las interconexiones físicas que se requieren para cualquier red de área local que utilice Ethernet, también se necesitan controladores de software. Cualquier dispositivo con una conexión Ethernet física tendrá el software necesario. Además de esto, los sistemas operativos populares como Windows, Apple iOS y Linus, tienen capacidad Ethernet incorporada en el software básico.

Esto significa que no es necesario cargar controladores adicionales en todas las circunstancias, excepto en las más excepcionales, para permitir que los dispositivos se conecten a una red de área local Ethernet.

Topologías de red Ethernet

Hay varias topologías de red que se pueden utilizar para las comunicaciones Ethernet. El formulario real utilizado dependerá de los requisitos.

  • Punto a punto: Esta es la configuración más simple ya que solo se utilizan dos unidades de red. En esta estructura simple, el cable se conoce como enlace de red. Los enlaces de esta naturaleza se utilizan para transportar datos de un lugar a otro y donde es conveniente utilizar Ethernet como mecanismo de transporte.
  • Bus coaxial: Este tipo de red Ethernet rara vez se usa en estos días. Los sistemas utilizaron un cable coaxial donde las unidades de red se ubicaron a lo largo del cable. Las longitudes de los segmentos se limitaron a un máximo de 500 metros y fue posible colocar hasta 1024 DTE a lo largo de su longitud. Aunque esta forma de topología de red no está instalada en estos días, muy pocos sistemas heredados podrían estar todavía en uso. Dada la forma en que opera, con varios nodos en un mismo tramo, se utiliza el esquema anticolisión CSMA / CD.
  • Red estrella: Este tipo de red Ethernet ha sido la topología dominante desde principios de la década de 1990. Consiste en una unidad de red central, que puede ser lo que se denomina un repetidor o concentrador multipuerto, o un conmutador de red.
    Todas las conexiones a otros nodos se irradian a partir de esto y son enlaces punto a punto. Es este tipo de topología de red el que se utiliza y se amplía. Las conexiones tienden a extenderse desde un concentrador central utilizando una serie de enrutadores o conmutadores para desviar los datos al nodo final requerido.

Detección de colisión de datos de mensajes

En las formas originales de Ethernet, se utilizó una forma de detección de colisiones de datos conocida como CSMA / CD. En esto, los nodos detectaron si se estaban enviando datos y, si era así, retrocederían y volverían a enviar sus datos más tarde.

Hoy en día, utilizando la topología en estrella extendida, no se necesita el requisito de detección de colisiones de datos CSMA / CD. Las colisiones solo son posibles si la estación y el conmutador intentan comunicarse entre sí al mismo tiempo, y las colisiones se limitan al enlace individual.

Además, el estándar 10BASE-T introducido hace muchos años adoptó técnicas de dúplex completo y, en vista de las mejoras que proporcionó, esta técnica se convirtió en el estándar para futuros desarrollos del estándar Ethernet.

En full duplex, el conmutador y la estación pueden enviar y recibir simultáneamente y, por lo tanto, las redes de datos Ethernet modernas están libres de colisiones.


¿Cómo funciona Ethernet?

Cuando se comunica a través de una red de datos, el sistema Ethernet divide los datos en un conjunto de lo que se denominan tramas. Estos marcos tienen un formato específico y cada uno contiene las direcciones de origen y destino.

El marco también contiene información para la verificación de errores, de modo que se pueda detectar cualquier dato que esté dañado. Si se detectan errores, normalmente las capas superiores de la pila de protocolos del sistema descartarán los datos y solicitarán una retransmisión.

Ethernet adopta el modelo OSI para su pila de protocolos y, de acuerdo con esto, Ethernet en sí proporciona servicios hasta la Capa 3, la capa de enlace de datos.

Ethernet ha adoptado el formato de dirección MAC de 48 bits que también ha sido utilizado por otros estándares IEEE 802 y, a su manera, hay puntos en común entre muchos estándares, lo que facilita mucho el funcionamiento de varios sistemas de redes de datos entre sí.

Metro y Carrier Ethernet

Hay versiones de Ethernet que se utilizan para un rendimiento de mayor grado asociado con grandes redes metropolitanas o de área más amplia. Metro Ethernet y carrier Ethernet son dos términos que se utilizan con frecuencia.

Estos dos términos se usan a menudo de manera casi intercambiable, pero tienen algunas diferencias.

  • Metro Ethernet: Metro Ethernet generalmente se refiere a una instalación de Ethernet implementada en un área metropolitana, es decir, en un área relativamente amplia, más amplia que la de una red de área local. A menudo, las empresas utilizan Metropolitan Ethernet para conectar varias ubicaciones de la empresa a una red a través de una línea privada Ethernet. Esto brinda algunas ventajas significativas sobre el uso de las redes públicas en términos de velocidad, seguridad y costo. Carrier Ethernet es ahora el término general que se utiliza para describir el tipo de Ethernet utilizado para líneas basadas en Ethernet de esta naturaleza.
  • Carrier Ethernet: Carrier Ethernet o Carrier grade Ethernet se utiliza típicamente para proporcionar comunicación punto a punto entre dos puntos o sitios o para proporcionar enlaces para redes de área local, etc. Carrier Etthernet se ha desarrollado para incluir una serie de otros servicios y permite datos de larga distancia compartir entre empresas y otras organizaciones. Esto reduce considerablemente los costes y, al mismo tiempo, mantiene el rendimiento.

Metro Ethernet y Carrier Ethernet son ahora variantes bien establecidas que utilizan muchos operadores y proveedores de servicios para permitir que las empresas tengan interconexiones de alto rendimiento sobre recursos Ethernet de alto rendimiento dedicados o compartidos.

Aunque las redes de datos Ethernet se introdujeron originalmente en la década de 1970, se han sometido a un proceso continuo de actualización. Esto ha permitido mantener el concepto básico y, al mismo tiempo, proporcionar los niveles de rendimiento necesarios a medida que aumentan los requisitos de tecnología y conectividad.

La tecnología Ethernet se usa para redes de datos para todo, desde redes de computadoras domésticas hasta redes de datos empresariales donde se usa Ethernet portadora para transportar altos niveles de datos.

Temas de conectividad inalámbrica y por cable:
Conceptos básicos de comunicaciones móviles2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT teléfonos inalámbricos NFC- Comunicación de campo cercano Fundamentos de red ¿Qué es la nube? Ethernet Datos en serieUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Volver a la conectividad inalámbrica y por cable

Ver el vídeo: Its All About IEEE Ethernet (Octubre 2020).