3.7. Red EtherNet.

La norma IEEE 802.3 se utiliza en las redes tipo LAN con protocolo 1-persistente CSMA/CD. Para revisar esta idea, recuérdese que cuando una estación desea transmitir, escucha la información que fluye a través del cable. Si el cable se encuentra ocupado, la estación espera hasta que este en estado inactivo, en caso contrario transmite de inmediato. Si dos o más estaciones, en forma simultánea, comienzan a través de un cable inactivo, generan una colisión. Estas estaciones terminaran su transmisión, esperaran un tiempo aleatorio y repetirán todo el proceso completo.

La norma IEEE 802.3 tiene una historia interesante. Su inicio verdadero se debió al sistema ALOHA, desarrollado por Abramson en Hawaii. A esta primera versión, se le incluyó la detección de portadora, y la compañía Xerox construyó un sistema CSMA/CD de 2.94 Mbps, para conectar hasta 100 estaciones personales de trabajo en un cable de 1km de longitud (Metcalfe y Boggs, 1976; Schoch, 1987). A este sistema se le llamo Ethernet, en honor del éter luminifero, a través del cual se penso alguna vez que se propagaban las ondas electromagnéticas. (Cuando el físico británico del XIX, James Clerk Maxwell, descubrió que la radiación electromagnética podía describirse por medio de una ecuación de onda, los científicos supusieron que el espacio debería estar lleno de un material etéreo por el cual se pudiese propagar dicha radiación. Y fue sólo después de llevarse a cabo el famoso experimento de Michelson-Morley en 1887, cuando los físicos descubrieron que la radiación electromagnética podía propagarse en el vacío).

La Ethernet desarrollada por Xerox tuvo tanto éxito, que las compañías Xerox de DEC e Intel propusieron una norma para la Ethernet de 10 Mbps; la cual constituyó la base para la 802.3. La norma que se publicó como la 802.3 difiere de la especificación correspondiente a la Ethernet en el sentido de que describe una familia completa de sistemas 1-persistenet CSMA/CD, operando a velocidades que van desde 1 a 10 Mbps, en varios medios físicos. La norma inicial también da los parámetros para un sistema de banda base de 10Mbps, utilizando un cable coaxial de 50(. Otros conjuntos de parámetros correspondientes a diferentes medios físicos y velocidades, se encuentran en estudio en la actualidad.

Mucha gente (incorrectamente ) utiliza el nombre de "Ethernet", en un sentido genérico, para referirse a todos los protocolos CSMA/CD, aún cuando éste sólo se refiere a un producto específico que desarrolla el 802.3.

Todos los desarrollos hechos con la 802.3, incluyendo a Ethernet, utilizan codificación Manchester.
 

ETHERNET RAPIDA.

La Ethernet es una reciente innovación aparecida en respuesta a las limitaciones que se empezaban a hacer patentes en el sistema de trabajo en red Ethernet normalizada. La Ethernet fue creada originalmente por Xerox y formalizada en 1980 por Digital Equipment Corporation, Intel y Xerox. Entonces el IEEE ( Instituto de Ingenieros Electrónicos, Institute of Electrical and Electronics Engineers) la adopto como norma 802.3.

 Desde sus comienzos, Ethernet(en concreto la norma 10base-T) ha gozado de un gran éxito. La flexibilidad y tolerancia a fallos de la norma ha ayudado en gran medida a su éxito.

 Con Ethernet se dispone de varias topologías distintas y normas de cableado, como se indica a continuación.

10Base-5: Cable coaxial con una longitud máxima de 500 metros

10Base-2: Cable coaxial ( Rg 58 A/U) con una longitud máxima de 185 metros.

10Base-T: Cable de par trenzado con una longitud máxima de 100 metros

1Base-5: Cable de par trenzado con una longitud de 500 metros

10Base-F: Redes de soporte de cable de fibra óptica de hasta 4 kilómetros

 Cada norma tiene sus propias ventajas y limitaciones. 10Base-5 y 10Base-2 proporcionan distancias superiores que 10Base-T, pero deben conectarse en una topología en bus, que es víctima de los mismos problemas de fallos en el cable que la red en anillo con paso de testigo. 10Base-T proporciona altas tasas de transferencia de datos por una topología tolerante a fallos; no obstante, se presenta limitaciones de distancia. 10Base-5 puede realizarse en distancias mayores utilizando cable barato de par trenzado, sin embargo su tasa de transferencia de dato está limitada a 1Mbps. 10Base-F es una elección excelente para cubrir distancias largas a alta velocidad, como en los esquemas de cableado de campus, pero es cara en comparación con sus competidores.
 

 SUPERACION DE LOS METODOS DE ACCESO ETHERNET.

 Las normas de trabajo en red como Ethernet y red en anillo con paso de testigo utilizan un método de acceso compartido en el que cada estación de una red lógica está conectada al mismo segmento de cable. Con la red en anillo con paso de testigo, cuando una estación quiere enviar un mensaje a un dispositivo de la red, debe esperar por un testigo que viaja de estación en estación. Si está disponible, la estación toma control del testigo y libera su paquete. Con esta tecnología se asegura que las estaciones no tengan que competir por el acceso a la red. Pero también abre las puertas a los fallos. Si la red en anillo con paso de testigo no está cableada con un conjunto de cables redundante, cualquier rotura en el anillo principal detendrá de forma inmediata todas las comunicaciones entre estaciones de trabajo.

 10Base-T de Ethernet no sufre de este mal. Su topología de cableado consta de una estructura en estrella en la que cada estación de trabajo y dispositivo están conectados a un concentrador central con su propio cable. La Ethernet tradicional utiliza un esquema de acceso compartido denominado CSMA/CD (acceso múltiple con detección de portadora /detección de colisiones , carrier sense multiple access /collision detection ) en que varias estaciones de trabajo pueden conectarse y acceder al mismo sistema de cableado, aunque sólo una cada vez puede transmitir por ese sistema de cableado.

 Con los métodos de detección de colisiones se asegura que en el cable sólo transmita una estación. Si dos estaciones intentan acceder al cable y transmitir exactamente en el mismo instante, se dice que se ha producido una "colisión" y se informa del error a ambas estaciones, que se retiraran durante un corto espacio de tiempo antes de intentar la transmisión de nuevo. Cuando hay pocos usuarios en la red, el tráfico es leve y se producen pocas colisiones. En estas circunstancias, el método de detección de colisiones funciona bien. Al aumentar él tráfico de la red también aumentan las colisiones y la tasa de transferencia de la red puede empeorar ostensiblemente. Al aumentar el tráfico, puede que las estaciones de trabajo que tienen que retirarse y retransmitir tengan que retiran las retransmisiones de forma continuamente creciente.

 Una manera de resolver este problema consiste en reducir él número de estaciones de trabajo conectadas a cada segmento de LAN. Por ejemplo, la reducción del número de estaciones de trabajo de un segmento de veinte a cinco e incluso dos reduce apreciablemente él número de colisiones y mantiene el rendimiento. No obstante esta opción supone aumentar él número de segmentos y utilizar puentes para conectar cada segmento de la red de forma que los usuarios puedan seguir comunicándose entre ellos. Varios vendedores trabajan en tecnologías de conmutación Ethernet que sólo proporcionan este tipo de microsegmentación, a un precio razonable en dispositivos tipo concentradores (HUBS).

 Dos nuevas normas Ethernet, 100Base- X y 100VG-AnyLAN, aumenta la tasa de transferencia de datos de Ethernet de 10Mbps 100Mbps.
 

100Base-X de Ethernet.

100Base-X de Ethernet fue desarrollado originalmente por Grand Juntion Network, 3Com, SynOptics, Intel y otros vendedores, y es una extensión de la norma 802.3. Utiliza el método de acceso CSMA/CD cableado de par trenzado normalizado de Ethernet (EIA/TIA categoría 5 como se mencionó anteriormente) y una topología de configuraciones en estrella.

100Base-X tiene muchas características que lo hacen una opción deseable al extender el método de acceso CSMA/CD escalable, los creadores de 100Base-X han podido asegurar la compatibilidad entre 100Base-X y las tipologías Ethernet existentes. Así, los fabricantes de hardware como Intel y SynOptics han sido capaces de crear hardware que funciona a 100Mbps o 10mbps. Comparando a SynOptics un concentrador con capacidad 10/100, las estaciones de trabajo individuales pueden actualizarse de forma incremental. De igual forma se pueden comprar las NIC con capacidad 10/100 de Intel y utilizar 10Base-T hasta que se disponga de concentradores a 100Mbps. Esto es posible porque 100Base-X encaja en el subnivel de control de acceso al medio (MAC, Media Access Control) del IEEE. Por tanto estos concentradores y NIC sólo deberán concordar en velocidad al conmutar entre 10Base-T y 100Base-X. Esta tecnología tiene una limitación para los que piensan en actualizar sus redes heredadas. 100Base-X debe ejecutarse sobre cable de categoría 5 de cuatro pares. Si el edificio utiliza cualquier otro sistema de cableado será necesario volver a cablear. Como ha podido adivinar se adapta a la red de los años '90 de forma similar a 10Base-T Ethernet normalizada por medio de una configuración jerárquica del cable, 10Base-X interconecta los concentradores alejadas lo que se adapta perfectamente a la norma de cableado de edificios comerciales EIA/TIA 568.
 

100VG-AnyLAN de Ethernet.

Por el contrario, 100VG-AnyLAN, se separa del IEEE 802.3 abandonando el método de acceso CSMA/CD en beneficio del método de acceso denominado prioridad bajo demanda. Este método sitúa de toma de decisiones en el concentrador en lugar de en el adaptador. Los concentradores son dispositivos inteligentes que le dan a cada estación de trabajo el banderazo de salida para transmitir basados en la técnica de primero en entrar primero en servir o en un valor de prioridad determinada. Donde el cable 10Base-T utiliza cableado de dos pares uno para recibir y el otro para enviar 100VG-AnyLAN utiliza cuatro pares. Envía señales a 25MHz por cada uno de los cuatro pares así se mantienen las radio frecuencias dentro de las normas necesarias y permite que el usuario utilice el cable para voz. Al utilizar cableado a cuatro pares , 100VG-AnyLAN es capaz de enviar y recibir datos simultáneamente.

Esta tecnología presenta muchas ventajas sobre los métodos tradicionales de transmisión Ethernet. Por medio de su señalización de prioridad bajo demanda 100VG-AnyLAN puede asegurar que los datos que dependen del tiempo como las transmisiones de vídeo en tiempo real consigan prioridad sobre otros tipos de tráfico. En caso de que estas dos estaciones transmitan simultáneamente solicitudes al concentrador y una de ellas sea un paquete de alta prioridad, será dicho paquete el que se procese primero, el segundo paquete simplemente espera para su procesamiento. Con la transmisión oportuna el vídeo aparece uniforme y no presenta la calidad de imagen "nerviosa" que se asocia a los paquetes retardados.

Esta metodología de secuenciamento sirve de gran ayuda no sólo en las aplicaciones de vídeo. Elimina la sobrecarga de la red asociada con el método de acceso CSMA/CD, en el que todas las estaciones de trabajo luchan por acceder a un único segmento de red, como las redes CSMA/CD se saturan progresivamente al aumentar la utilización de la red, la red de prioridad bajo demanda que no tiene que manejar las colisiones de pelea por el cable, puede admitir más tráfico, existe también otro beneficio en esta tecnología el concentrador 100VG-AnyLAN transmite paquetes sólo por puertos conectados a la dirección de destino del paquete. De esta manera se reduce la posibilidad de individuos no deseados supervisen las transmisiones asegurando así la privacidad.

Las distancias de cableado definidas de la norma 100VG-AnyLAN son algo diferentes a las utilizadas con Ethernet tradicional. El cableado UPT/STP normal puede extenderse hasta 200mts en comparación de los 100mts de Ethernet Normalizada. Los concentradores y las estaciones de trabajo se conectan de igual manera que 10Base-T y 10Base-X.

Con cualquiera de estas tecnologías, la red puede disfrutar de 100Mbps en el escritorio y darle soporte. Aunque las tecnologías suelen presentarse como soluciones para grupos de trabajo, pueden, al igual que FDDI, utilizarse para aprovechar las ventajas de los frontales de servidores de alta velocidad. Por ejemplo se puede enchufar una NIC de 100Mbps, que será probablemente una NIC EISA (Arquitectura Extendida Normalizada de la Industria, Extended Industry Standard Architecture) o PCI (Interfaz de Componente Periférico, Peripheral Component Interface), a un servidor para conectarla a un concentrador a 100Mbps de la misma manera que se haría con un concentrador y NIC FDDI.
 
 
 
 

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