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Ethernet y Fast Ethernet

Artículos : Ethernet y Fast Ethernet

Ethernet y Fast Ethernet



Por: Wilkinsonpc
Fecha: Agosto 10, 2002
Actualizado el: Octubre 12, 2002

La tecnolog√≠a de las redes digitales viene evolucionando de manera permanente y su uso se incrementa d√≠a tras d√≠a (basta citar a Internet, el ejemplo t√≠pico de una gran red de redes). Esto ha conducido a un enorme desarrollo de la industria que la produce y al florecimiento de un gran n√ļmero de empresas que compiten en el mercado. Debido a esa diversidad de fabricantes de hardware y de software se ha hecho necesario establecer par√°metros de estandarizaci√≥n que garanticen la compatibilidad de esos elementos.

   Esta función ha recaido en el IEEE (Institute of Electronic and Electrical Engineers, Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), un organismo internacional de carácter profesional que tiene uno de los mayores grupos de estandarización para ingeniería eléctrica y computación. Muchos de sus estándares han sido adoptados por otros organismos como la ISO (International Standards Organization, Organización Internacional de Estándares) y el ANSI (American National Standards Institute, Instituto Estadounidense de Estándares). Dos de estos estádares son Ethernet y Fast Ethernet.

   Vale la pena anotar que la tecnología que cumple con dichos estándares se puede denominar de la misma manera, es decir, que podemos hablar de una red, un protocolo, una tarjeta, un concentrador o un cableado Ethernet o Fast Ethernet.


Ethernet

Tecnología de redes de área local (LAN) que emplea el protocolo del mismo nombre y tiene capacidad para transmitir hasta 10 Mbps (megabit por segundo). Fue desarrollada originalmente por Xerox Corporation en 1976 y trabaja en una topología de bus (red en forma lineal en la cual los nodos se unen a un cable principal denominado bus, mediante tramos cortos) o de estrella en la cual los nodos están conectados por cbale coaxial, fibra óptica o cable CAT5 RJ45.

          


Ethernet est√° definido dentro del est√°ndar 802.3 del IEEE, que describe una familia completa de dispositivos para LAN, y utiliza CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) como mecanismo para prevenir fallas en las redes ya que este evita colisiones cuando los dispositivos conectados intentan acceder a la red de manera simult√°nea. La informaci√≥n es transmitida en paquetes de longitud variable que contienen informaci√≥n para su control y distribuci√≥n los cuales pueden alcanzar un tama√Īo m√°ximo de 1.500 bytes.
   Es una tecnología bastante madura por lo que resulta económica y fácil de instalar pero por sus modestas prestaciones no es adecuada para redes que deban soportar tráfico de informción voluminosa.
   Hay varios tipos de Ethernet que se diferencia en el tipo de cable utilizado:

  • 10Base-5 (Thick Ethernet, ThickNet o ThickWire). Utiliza una topolog√≠a de bus, un cable coaxial que se conoce com√ļnmente como 'Ethernet Grueso' y segmentos de una longitud m√°xima de 500 metros. Puede conectar hasta 100 nodos por segmento. (Un nodo es cualquier dispositivo de la red capaz de comunicarse con otro). Usa conectores BNC.
  • 10Base-2 (Thin Ethernet). Emplea una topolog√≠a de bus, cable coaxial conocido como 'Ethernet Delgado' y segmentos de una longitud m√°xima de 185 metros. Permite conectar hasta 30 nodos por segmento. Conocida como Thinnet. Usa conectores BNC.
  • 10Base-T (Twisted Pair Ethernet). Utiliza topolog√≠a de estrella, par trenzado (un cable similar al cable telef√≥nico) y sus segmentos pueden tener una longitud maxima de 100 metros. Ofrece la posibilidad de conectar hasta 1.024 nodos por segmento. Usa conectores RJ-45.
  • 10Base-F (Fiber Optic Ethernet). Emplea topolog√≠a de estrella, fibra √≥ptica y se puede extender a una distancia de hasta dos kilometros. Puede conectar un m√°ximo de 1.024 nodos por segmento y todos deben ir a un concentrador (HUB) central.

Fast Ethernet

Es una tecnología Ethernet rápida que tambien se conoce como 100Base-T o IEEE 802.3. Fue desarrollada originalmente por varias empresas como Grand Junction Networks, 3Com, SynOptics e Intel.
   Modifica el estándar Ethernet permitiendo velocidades de transmisión de 10 a 100 Mbps aunque utiliza tambien el mecanismo CSMA/CD.
   Como Ethernet, tiene diferentes especificaciones:

  • 100Base-TX Para dos pares de par trenzado categor√≠a 5 no protegido. (Categor√≠a 5 no protegido es un tipo de cable de alta calidad que no viene blindado).
  • 100Base-T4 Para cuatro pares de par trenzado categor√≠a 3, 4 √≥ 5 no protegido. (Los cables de categor√≠a 3 y 4 tiene menor calidad que los de categor√≠a 5).
  • 100Base-FX Para cables de fibra √≥ptica.
          


Fast Ethernet es compatible con Ethernet; de all√≠ que existen abundantes modelos de tarjetas Ethernet 10/100, especialmente Base T, que hacen posible constituir redes mixtas e integrar estaciones o servidores nuevos aumentando as√≠ la vida √ļtil y funcionalidad de una LAN.


El Cable Coaxial

Este tipo de medio fue el primero en utilizarse para Ethernet y puede ser de dos tipos:

Thinnet: Grosor de 1/4" o menor, comunmente utilizado en dise√Īos 10Base2 para ambientes ARCnet. Distancia Maxima de 185 mt , el cableado utilizado para Thinnet es por lo general tipo RG-58.

Thicknet: Comunmente utilizado para "backbones" su tama√Īo es de 3/8 " (.375 pulgadas),utilizado en backbones de television y en dise√Īos 10Base5, su distancia maxima entre centrales es de 500 mt.

A su vez el cableado coaxial puede ser de varios tipos ,algunos son:

RG-58 /U : Centro Solido de Cobre "Solid Copper core"

RG-58 A/U : Acordonado de Cobre "Stranded wire copper"

RG-58 C/U : Especificación Militar "Military Specification of RG-58 A/U"

RG-59 : Transmision Altabanda (cable de television) "Broadband transmission"

RG-62 : Tipo Red ARCnet "ARCnet Network Specific"


El cable coaxial a diferencia del cableado Ethernet que comunmente es utilizado hoy en dia, utiliza conectores llamados "BNC" (British Naval Conectors), que es una "T" con orificios muy similares a los que son utilizados por un TV con cable.


Cable Empalmado "Twisted Pair"

Este tipo de cableado es el que se encuentra en mayor uso y puede ser de 5 tipos:

Categoria 1 : (UTP) Apto unicamente para voz , utilizado para transmisiónes comunes de telefonía
Categoria 2 : (UTP) No es muy utilizado, su velocidad maxima de transmisión es 4 Mbps.
Categoria 3 : (UTP o STP) Optimo para transmisiones 10BaseT ,velocidad m√°xima hasta 10 Mbps.
Categoria 4 : (UTP o STP) Velocidad m√°xima 16 Mbps, comunmente utilizado en un ambiente Token Ring de IBM.
Categoria 5 : (UTP o STP) Alcanza velocidades de 100 Mbps, utilizado para FastEthernet.
Categoria 5e : (UTP o STP) (Categoria 5 mejorada) Alcanza velocidades de 1000 Mbps, utilizado para Gigabit Ethernet. (utilizando los 8 cablecitos).

Detalles en el cable

UTP (Unshielded Twisted Pair) : Significa que el cable no tiene capa protectora, UTP puede extenderse a una distancia maxima de 100 metros, es utilizado primordialemente para Ethernet.

STP (Shielded Twisted Pair) : Utiliza un capa protectora para cada cable para limitar interferencia,permite una mayor distancia que UTP (aunque limitadas) , comunmente utilizado en ARCnet o Redes IBM.


El cable empalmado consta de 4 pares de alambre "empalmado" y utiliza conectores tipo RJ-45 mostrado a continuación:



Este tipo de conector es muy similar al utilizado en telefonos, pero si existe una diferencia; cabe mencionar que el conector de telefonos es llamado RJ-11.

Aunque todo "cable empalmado" utiliza conectores RJ-45, el uso de cada alambre dentro del "cable empalmado" depende del medio que se este utilizando, esto depender√° en gran parte de la Tarjeta NIC y Categoria de cable que se utilizen, los distintos medios son:

10BaseT : Conocido como IEEE802.3 permite una velocidad maxima de 10Mbps, su distancia maxima entre nodos es 100mt. El surgimiento de tarjetas NIC m√°s eficientes han suplantado el uso de 10BaseT en favor de 100BaseTX-100BaseT4.

100BaseTX : También conocido como FastEthernet-especificacion IEEE 802.3u. 100TX solo utiliza 2 de los 4 pares del cableado , su distancia maxima es 100 mt. El cableado de categoria 5 es el minimo requerido para 100TX, su velocidad maxima es de 100Mbps (si se utilza full-duplex esta puede ser 200Mbps).

100BaseT4 : Permite la tecnologia de Fast Ethernet sobre cableado de categoria 3 y 4. Utiliza los 4 pares de alambre y altera el funcionamiento nativo de CSMA/CD en Ethernet; sin embargo el uso de los 4 pares de cable elimina la posibilidad de instalar transmisión full-duplex. Este metodo es utilizado exclusivamente cuando ya se tiene cableado categoria 3.

100FX : Es la especificacion para correr Fast Ethernet sobre fibra optica.

100BaseVG-AnyLAN : 100Base(Voice-Grade)-Any LAN es la especificacion IEEE802.12 que permite la transmision de 100 Mbps sobre cableado Tipo 3.Es capaz de ejecutar tecnologias Token Ring y Ethernet. Sin embargo como es una implementacion que no es estandard ("proprietary") y no ofrece ningun beneficio sobre una instalacion 100BaseTx,generalemente se opta por 100BaseTx en vez de 100BaseVG.


Cual es la diferencia entre un "Switch" y un "Hub" ?

El "Hub" basicamente extiende la funcionalidad de la red (LAN) para que el cableado pueda ser extendido a mayor distancia, es por esto que un "Hub" puede ser considerado como una repetidora. El problema es que el "Hub" transmite estos "Broadcasts" a todos los puertos que contenga, esto es, si el "Hub" contiene 8 puertos ("ports"), todas las computadoras que esten conectadas al "Hub" recibiran la misma información, y como se mencionó anteriormente , en ocasiones resulta innecesario y excesivo.

Un "Switch" es considerado un "Hub" inteligente, cuando es inicializado el "Switch", éste empieza a reconocer las direcciones "MAC" que generalmente son enviadas por cada puerto, en otras palabras, cuando llega información al "Switch" éste tiene mayor conocimiento sobre que puerto de salida es el más apropiado, y por lo tanto ahorra una carga ("bandwidth") a los demás puertos del "Switch", esta es una de la principales razones por la cuales en Redes por donde viaja Video o CAD, se procura utilizar "Switches" para de esta forma garantizar que el cable no sea sobrecargado con información que eventualmente sería descartada por las computadoras finales, en el proceso, otorgando el mayor ancho de banda ("bandwidth") posible a los Videos o aplicaciones CAD.


Cuando se debe utilizar un "Switch" o "Hub" ?

Esto dependerá de la utilización de cada PC o Servidor en la Red, por lo tanto debe utilizar un analizador de redes. (Como por ej: Ethereal (libre))

Inclusive aunque ya este dise√Īada su Red es conveniente realizar este tipo de analisis cada determinado tiempo; quizas cuando la Red fue dise√Īada inicialmente no se contemplaron las aplicaciones CAD o la utilizaci√≥n de una bases de datos que actualmente se utiliza (como SIIGO).

Una vez analizada la Red estas son algunas acciones que puede tomar:

  1. Si se determina que una PC o Servidor esta sobrecargado es conveniente colocarlo sobre un puerto dedicado en un "Switch".
  2. Si diversos nodos (PC o Servidores) se encuentran con poco tráfico y cada uno bajo un puerto de un "Switch" , es conveniente migrarlos a un "Hub", evitando la capacidad de ocio en el "Switch" y utilizandola en otra sección de la Red con mayor tráfico.


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