Durant dècades, Ethernet s'ha demostrat com una tecnologia LAN (xarxa d'àrea local) relativament barata, raonablement ràpida i molt popular.
La història d'Ethernet
Els enginyers Bob Metcalfe i D. R. Boggs va desenvolupar Ethernet a partir de 1972. Els estàndards de la indústria basats en el seu treball es van establir el 1980 sota el conjunt d'especificacions IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.3. Les especificacions Ethernet defineixen protocols de transmissió de dades de baix nivell i els detalls tècnics que els fabricants han de conèixer per crear productes Ethernet com ara targetes i cables.
La tecnologia Ethernet ha evolucionat i madurat en els anys posteriors. Avui en dia, el consumidor pot confiar en productes Ethernet comercials perquè funcionin com s'han dissenyat i funcionen entre ells.
Tecnologia Ethernet
Ethernet tradicional admet transferències de dades a una velocitat de 10 megabits per segon (Mbps). A mesura que les necessitats de rendiment de les xarxes van augmentar amb el temps, la indústria va crear especificacions Ethernet addicionals per a Fast Ethernet i Gigabit Ethernet.
Fast Ethernet amplia el rendiment d'Ethernet tradicional fins a 100 Mbps i Gigabit Ethernet, fins a 1.000 Mbps. Tot i que no estan disponibles per al consumidor mitjà, 10 Gigabit Ethernet (10.000 Mbps) ara alimenta les xarxes d'algunes empreses, centres de dades i entitats d'Internet2. En general, però, la despesa limita la seva adopció generalitzada.
Els cables Ethernet també es fabriquen amb qualsevol de les diverses especificacions estàndard. El cable Ethernet més popular que s'utilitza, la categoria 5 (cable CAT5) admet tant Ethernet tradicional com Fast Ethernet. Els cables de categoria 5e (CAT5e) i CAT6 admeten Gigabit Ethernet.
Per connectar un cable Ethernet a un ordinador (o a altres dispositius de xarxa), connecteu un cable al port Ethernet del dispositiu. Alguns dispositius sense suport Ethernet poden admetre connexions Ethernet mitjançant dongles, com ara adaptadors USB a Ethernet. Els cables Ethernet utilitzen connectors que semblen el connector RJ-45 que s'utilitza amb els telèfons tradicionals.
En el model OSI (Interconnexió de sistemes oberts), la tecnologia Ethernet opera a les capes físiques i d'enllaç de dades: les capes 1 i 2, respectivament. Ethernet admet tots els protocols de xarxa populars i de nivell superior, principalment TCP/IP.
Tipus d'Ethernet
Sovint anomenat Thicknet, 10Base5 va ser la primera encarnació de la tecnologia Ethernet. La indústria va utilitzar Thicknet a la dècada de 1980 fins que va aparèixer 10Base2 Thinnet. En comparació amb Thicknet, Thinnet ofereix l'avantatge d'un cablejat més prim (5 mil·límetres enfront de 10 mil·límetres) i més flexible, cosa que facilita el cablejat d'edificis d'oficines per Ethernet.
La forma més comuna d'Ethernet tradicional, però, és 10Base-T. Ofereix millors propietats elèctriques que Thicknet o Thinnet perquè els cables 10Base-T utilitzen cablejat de parell trenat no blindat (UTP) en lloc de coaxial. 10Base-T també és més rendible que alternatives com el cablejat de fibra òptica.
Hi ha altres estàndards Ethernet menys coneguts, com ara 10Base-FL, 10Base-FB i 10Base-FP per a xarxes de fibra òptica i 10Broad36 per a cablejat de banda ampla (televisió per cable). Fast i Gigabit Ethernet han fet que totes les formes tradicionals anteriors, inclosa 10Base-T, estiguin obsoletes.
Més sobre Fast Ethernet
A mitjans de la dècada de 1990, la tecnologia Fast Ethernet va madurar i va assolir els seus objectius de disseny d'augmentar el rendiment de l'Ethernet tradicional alhora que s'evitava la necessitat de tornar a cablejar completament les xarxes Ethernet existents.
Fast Ethernet es presenta en dues varietats principals:
- 100Base-T (utilitzant un cable de parell trenat no apantallat)
- 100Base-FX (utilitzant cable de fibra òptica)
El més popular és 100Base-T, un estàndard que inclou 100Base-TX (UTP de categoria 5), 100Base-T2 (UTP de categoria 3 o millor) i 100Base-T4 (cablejat 100Base-T2 modificat per incloure dos parells de cables addicionals).
Conclusió
Si bé Fast Ethernet millora l'Ethernet tradicional de 10 megabits a 100 megabits, Gigabit Ethernet millora Fast Ethernet oferint velocitats d'1.000 megabits (1 gigabit). Gigabit Ethernet es va fer per primera vegada per viatjar amb cablejat òptic i de coure, però l'estàndard 1000Base-T també ho admet. El 1000Base-T utilitza un cablejat de categoria 5 semblant a l'Ethernet de 100 Mbps, encara que per aconseguir una velocitat gigabit requereix l'ús de parells de cables addicionals.
Topologies i protocols Ethernet
Ethernet tradicional utilitza una topologia de bus, és a dir, tots els dispositius o amfitrions de la xarxa utilitzen la mateixa línia de comunicació compartida. Cada dispositiu té una adreça Ethernet, també coneguda com a adreça MAC. Els dispositius d'enviament utilitzen adreces Ethernet per especificar els destinataris dels missatges.
Les dades enviades per Ethernet existeixen en forma de trames. Una trama Ethernet conté una capçalera, una secció de dades i un peu de pàgina amb una longitud combinada de no més d'1.518 bytes. La capçalera Ethernet conté les adreces tant del destinatari previst com del remitent.
Les dades enviades per Ethernet s'emeten automàticament a tots els dispositius de la xarxa. En comparar l'adreça Ethernet amb l'adreça de l'encapçalament de la trama, cada dispositiu Ethernet prova cada trama per determinar si estava destinada a ella i llegeix o descarta la trama segons correspongui. Els adaptadors de xarxa incorporen aquesta funció al seu maquinari.
Els dispositius que volen transmetre a una xarxa Ethernet primer realitzen una comprovació preliminar per determinar si el mitjà està disponible o si hi ha una transmissió en curs. Si l'Ethernet està disponible, el dispositiu emissor transmet al cable. Tanmateix, és possible que dos dispositius facin aquesta prova aproximadament al mateix temps i tots dos transmetin simultàniament.
Per disseny, com a compensació de rendiment, l'estàndard Ethernet no impedeix múltiples transmissions simultànies. Aquestes anomenades col·lisions, quan es produeixen, fan que les dues transmissions fallin i requereixen que els dos dispositius emissors es retransmetin. Ethernet utilitza un algorisme basat en temps de retard aleatoris per determinar el període d'espera adequat entre retransmissions. L'adaptador de xarxa també implementa aquest algorisme.
A l'Ethernet tradicional, aquest protocol per transmetre, escoltar i detectar col·lisions es coneix com a CSMA/CD (detecció d'accés múltiple/detecció de col·lisions amb sentit del portador). Algunes formes més noves d'Ethernet no utilitzen CSMA/CD. En comptes d'això, utilitzen el protocol Ethernet dúplex complet, que admet l'enviament i la recepció simultània punt a punt sense necessitat d'escoltar.
Més sobre els dispositius Ethernet
Els cables Ethernet tenen un abast limitat i aquestes distàncies (fins a 100 metres) són insuficients per cobrir instal·lacions de xarxa mitjanes i grans. Un repetidor en xarxes Ethernet permet unir múltiples cables i abastar distàncies més grans. Un dispositiu pont pot unir una Ethernet a una altra xarxa d'un tipus diferent, com ara una xarxa sense fil. Un tipus de dispositiu repetidor popular és un concentrador Ethernet. Altres dispositius que de vegades es confonen amb concentradors són commutadors i encaminadors.
Els adaptadors de xarxa Ethernet també existeixen en diverses formes. Els ordinadors i les consoles de jocs inclouen adaptadors Ethernet integrats. Els adaptadors USB a Ethernet i els adaptadors Ethernet sense fil també es poden configurar per funcionar amb molts dispositius.
Resum
Ethernet és una de les tecnologies clau d'Internet. Malgrat la seva antiguitat, Ethernet continua alimentant moltes de les xarxes d'àrea local del món i millora contínuament per satisfer les necessitats futures de xarxes d' alt rendiment.
