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Ethernet
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Al final de 1972, Roberto Metcalfe y sus colegas en el PARC de Xerox desarrollaron el primer sistema Ethernet experimental para interconectar la Xerox Altos, que era una estación de trabajo personal con una interfaz gráfica WIMP. Esta tecnología experimental fue llamada red Aloha y se utilizaba, además de interconectar las estaciones Altos, para impresoras y servidores. La señal del reloj para esta interfaz experimental derivó del reloj del sistema de la Altos, y tenía una velocidad de transmisión de datos de 2.94 megabits por segundo. En 1973 Metcalfe cambió el nombre a Ether-net (red etérea) para dar énfasis que el sistema podía soportar cualquier computadora, no solo Altos, y para puntualizar que este nuevo mecanismo de red había evolucionado más allá del sistema Aloha. Eligió el nombre "ether" como una forma de describir una función esencial del sistema: el medio físico, como lo son el cable o el aire, que lleva los bits a todas las estaciones, de forma similar al "Éter luminoso", que en la antigüedad se pensaba propagaba las ondas electromagnéticas a través del espacio, naciendo así la Ethernet, que español sería Eternet, o red etérea. Esta tecnología se desarrolló en el Centro de Investigación de Palo Alto, de la Corporación Xerox, en cooperación con Digital Equipment Corporation e Intel en 1976, por lo cual también se conoce como Ethernet DIX. Utiliza topología de bus o estrella, soportando niveles de transferencia de datos de 10 Mbps hasta 1 Gbps. La especificación de Ethernet ha servido como base para la creación del estándar IEEE 802.3 que especifica las capas física y de software en el modelo OSI, utilizando el método de acceso al medio conocido por sus siglas CSMA/CD para manejar demandas simultáneas. CSMA/CD son las siglas para Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, ó Detección de Portadora con Acceso Múltiple y Detección de Colisiones, cuyo principio de funcionamiento consiste en que una estación, para transmitir, debe detectar la presencia de una señal portadora y, si existe, comienza a transmitir. Si dos estaciones empiezan a transmitir al mismo tiempo, se produce una colisión y ambas deben repetir la transmisión, para lo cual esperan un tiempo aleatorio antes de repetir, evitando de este modo una nueva colisión, ya que ambas no escogerán el mismo tiempo de espera. El estándar Ethernet 802.3 difiere un poco del original Ethernet DIX y eventualmente se convirtió en el método de conexión más extendido. El Dr. Roberto M. Metcalfe es el inventor de esta arquitectura, y fue diseñada para soportar la investigación La Oficina del Futuro, que incluía una de las primeras estaciones de trabajo personal, la Xerox Alto. El primer sistema Ethernet funcionaba aproximadamente a 3Mbps y fue conocido como Ethernet experimental. La especificación oficial del Ethernet fue publicada en 1980 por un consorcio de tres empresas que crearon el estándar DIX (DEC-Intel-Xerox), que dio vida al Ethernet experimental, liberándolo a una calidad de producción abierta que operaba a 10Mbps, y eventualmente fue adoptada para estandarización por el comité de estándares LAN, del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) otorgándole el estándar 802. El estándar IEEE 802 fue publicado por primera vez en 1985 con en título formal de Especificaciones de Capa Física del Método de Acceso por Sensor de Portadora con Acceso Múltiple con Detección de Colisiones IEEE 802.3 (IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, CSMA/CD, Access Method and Physical Layer Specifications), y fue aceptado desde entonces por la Organización Internacional para la Estandarización (International Organization for Standardization, ISO), que lo hizo un estándar mundial. El estándar IEEE provee un sistema como el Ethernet original basado en la tecnología Ethernet DIX. Desde 1985, los equipos Ethernet son fabricados de acuerdo al estándar IEEE 802.3, que es referido como Tecnología 802.3 CSMA/CD. Actualmente existen diversas tecnologías, sin embargo, la tecnología confiable, robusta y abierta de Ethernet es por mucho la más popular, estimándose un total de 40 millones de nodos Ethernet instalados en el mundo, para 1994, cifra que se duplicaría para finales del siglo, garantizando con esto un amplio mercado y precios competitivos que no solo ayudaron a la supervivencia de este estándar, sino que además incentivó la revolución tecnológica de las comunicaciones y servicios digitales personales. Eventualmente las computadoras comenzaron a ser vendidas con una interfaz Ethernet con la tecnología más avanzada e igualmente compatible con las versiones más populares del estándar, reforzando la popularidad del Ethernet, a través de la interoperabilidad de plataformas y tecnologías de diferentes fabricantes. El estándar 802.3 es actualizado periódicamente para incluir nueva tecnología. Desde 1985 ha sido adecuado para incluir nuevos medios y velocidades, dando cabida al cable de par trenzado (UTP) y fibra óptica, evolucionando a través de velocidades de 10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps o Gigabit Ethernet, en modalidades uni y bi direccional (half y full duplex). Tipos de redes EthernetLos tipos de redes Ethernet existentes son:
Elementos de un sistema EthernetUn sistema Ethernet consiste de 3 elementos básicos que son:
Funcionamiento de EthernetEl protocolo de acceso al medio CSMA/CD, y el marco Ethernet son idénticos para todas las variantes de Ethernet, sin importar la velocidad de transmisión, sin embargo, cada dispositivo equipado con una interfaz Ethernet, también conocido como estación, opera de manera independiente de todas las demás estaciones en la red, no existe un controlador central. Todas las estaciones unidas al Ethernet son conectadas a un sistema de señalamiento compartido, también conocido como medio. Las señales Ethernet son transmitidas de manera serial, un bit a la vez, sobre el canal, a todas las estaciones conectadas. Para enviar datos, una estación escucha el canal y cuando está sin transmisión, la estación transmite sus datos en la forma de un marco Ethernet o paquete. Después de la transmisión de cada paquete, todas las estaciones en la red deben de contender por la siguiente oportunidad de transmisión, lo cual asegura que el acceso al canal es equitativo, y ninguna estación puede asegurar el medio a otras estaciones. El acceso al canal compartido es determinado por el mecanismo de control de acceso al medio, integrado en la interfaz Ethernet de cada estación. El mecanismo de acceso al medio está basado en un sistema llamado Acceso Múltiple de Sensor de Portadora con Detección de Colisión (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect, CSMA/CD). |
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