¿Qué es Ethernet? Definición, tipos y usos

Ethernet se define como una tecnología de red que incluye el protocolo, puerto, cable y chip de computadora necesarios para conectar una computadora de escritorio o portátil a una red de área local (LAN) para una transmisión rápida de datos a través de cables coaxiales o de fibra óptica. Este artículo explica el significado de Ethernet y cómo funciona, junto con sus usos clave.

Ethernet es una tecnología de red que incluye el protocolo, puerto, cable y chip de computadora necesarios para conectar una computadora de escritorio o portátil a una red de área local (LAN) para una transmisión rápida de datos a través de cables coaxiales o de fibra óptica.

Ethernet es una tecnología de comunicación desarrollada en la década de 1970 por Xerox que vincula computadoras en una red a través de una conexión por cable. Conecta sistemas de red de área local (LAN) y red de área amplia (WAN). Con LAN y WAN, se pueden conectar varios dispositivos, como impresoras y computadoras portátiles, en edificios, residencias e incluso comunidades pequeñas.

Proporciona una interfaz de usuario sencilla que facilita la conexión de varios dispositivos, incluidos conmutadores, enrutadores y PC. Con un enrutador y solo unas pocas conexiones Ethernet, es posible construir una red de área local (LAN) que permita a los usuarios comunicarse entre todos los dispositivos conectados. Esto se debe a que las computadoras portátiles tienen conectores Ethernet, en los que se insertan los cables, y el otro extremo está conectado a los enrutadores.

La mayoría de los dispositivos Ethernet son compatibles con conexiones Ethernet y dispositivos que funcionan a velocidades más lentas. Sin embargo, la velocidad de conexión estará determinada por los componentes más débiles.

Las redes inalámbricas han reemplazado a Ethernet en muchos lugares, pero esta última sigue prevaleciendo en las redes cableadas. Las redes cableadas son más confiables y menos susceptibles a interferencias que las redes inalámbricas. Esta es la razón principal por la que tantas empresas y organizaciones continúan adoptando Ethernet.

Ethernet celebró 25 años de existencia en 1998; en ese momento, había pasado por varias revisiones a medida que avanzaba la tecnología. Ethernet se rediseña continuamente a medida que sus capacidades se expanden y evolucionan. Hoy en día, se encuentra entre las tecnologías de red más utilizadas en todo el mundo.

Ethernet fue creada a principios de la década de 1970 en el Centro de Investigación Xerox Palo Alto (PARC) por un grupo que incluía a David Boggs y Robert Metcalfe. En 1983, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) lo ratificó como estándar.

Metcalfe desarrolló la idea de Ethernet en un documento que escribió para Xerox PARC en 1973, lo que marcó el comienzo del desarrollo de Ethernet. Metcalfe construyó Ethernet basándose en el sistema Aloha, una iniciativa de red anterior que comenzó en 1968 en la Universidad de Hawaii. Metcalfe determinó en 1973 que la tecnología había superado su denominación inicial, Alto Aloha Network, y la rebautizó como Ethernet.

Metcalfe y Boggs, junto con sus colegas de Xerox, Charles Thacker y Butler Lampson, registrarían con éxito la tecnología Ethernet cuatro años después.

En 1980, Xerox colaboró ​​con Digital Equipment Corporation e Intel para crear el primer estándar Ethernet de 10 Mbps. Y mientras tanto, el Comité de Estándares de Redes de Área Local y Metropolitana (LAN/MAN) del IEEE se propuso producir un estándar abierto equivalente. El comité LAN/MAN estableció un subcomité Ethernet con la designación 802.3. El IEEE adoptó los primeros estándares 802.3 para Ethernet gruesa en 1983 y se publicó formalmente en 1985.

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El protocolo Ethernet emplea una topología en estrella o bus lineal, que es la base del estándar IEEE 802.3. En la estructura de red OSI, este protocolo funciona tanto en la capa física como en la capa de enlace de datos, los dos primeros niveles. Ethernet divide la capa de conexión de datos en dos capas distintas: la capa de control de enlace lógico y también la capa de control de acceso al medio (MAC).

La capa de conexión de datos en un sistema de red se ocupa principalmente de transmitir paquetes de datos de un nodo a otro. Ethernet emplea un mecanismo de acceso conocido como CSMA/CD (Detección de colisiones/acceso múltiple con detección de operador) para permitir que cada computadora escuche la conexión antes de enviar datos a través de la red.

Ethernet también transmite datos utilizando dos componentes: paquetes y tramas. La trama contiene la carga útil de datos enviada, así como lo siguiente:

Cada trama se encapsula en paquetes que comprenden muchos bytes de datos para configurar la conexión e identificar el punto de inicio de la trama.

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Una conexión Ethernet abarca lo siguiente:

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Los tipos clave de conectividad Ethernet son los siguientes:

Tipos de conexiones Ethernet

Un cable coaxial transmite señales eléctricas a altas frecuencias con pérdidas mínimas. Ahora se utilizan los tipos de Ethernet 10Base2 y 10Base5. Un conductor de cobre está rodeado por un aislante dieléctrico, a menudo construido de PVC o teflón. El aislante dieléctrico está rodeado por un escudo metálico conductor trenzado que minimiza la interferencia electromagnética del metal así como la interferencia externa. Por último, el escudo metálico se cubre con una envoltura de PVC u otro plástico resistente al fuego llamado funda. 10 Mbps es su velocidad de transmisión más alta.

Este tipo de Ethernet se puede clasificar además en redes que utilizan uno de los siguientes tipos de cable:

Estas conexiones emplean fibras ópticas con núcleos de vidrio envueltos por varias láminas de material de revestimiento, a menudo PVC o teflón. Dado que envía datos como señales luminosas, no existen dificultades de interferencia con la fibra óptica.

La fibra óptica puede transferir señales a distancias mucho mayores que los pares trenzados y los cables coaxiales. Emplea variaciones de Ethernet 10BaseF, 100BaseFX, 100BaseBX, 100BaseSX, 1000BaseFx, 1000BaseSX y 1000BaseBx. En consecuencia, puede transmitir información a gran velocidad. Este tipo de Ethernet también se puede subdividir en redes usando lo siguiente:

El par trenzado es un cable de cobre que consta de dos alambres de cobre aislados enrollados para evitar interferencias y diafonía. Emplea 10BASE-T, 100BASE-T y algunas variantes adicionales de Ethernet de origen más reciente. Utiliza enchufes RJ-45. Este tipo de Ethernet puede estar entre las siguientes variaciones:

Es una red Ethernet capaz de transmitir datos a 100 Mbit/s. Puede utilizar pares trenzados o cables de fibra óptica. (La Ethernet anterior de 10 Mbit/s todavía se implementa y utiliza, pero carece del ancho de banda necesario para escenarios de vídeo en red específicos).

La mayoría de los dispositivos conectados a la red, como computadoras portátiles y cámaras de red, incluyen una interfaz Ethernet 100BASE-TX/10BASE-T, a menudo denominada interfaz 10/100, que admite 10 Mbit/s y Fast Ethernet. El cable Cat-5 es el tipo de cable de par trenzado que permite Fast Ethernet.

Gigabit Ethernet, que alternativamente podría basarse en un cable de par trenzado o de fibra óptica, proporciona una velocidad de transferencia de datos de un gigabit por segundo (1 Gbit/s) y está ganando popularidad. Se prevé que en un futuro próximo sustituirá a Fast Ethernet como norma de facto.

Cat-5e es el tipo de cable de par trenzado que permite Gigabit Ethernet, en el que se utilizan los cuatro tipos de cables trenzados para lograr altas velocidades de datos. Se sugieren cables Cat-5e o superior para sistemas de video en red. La mayoría de las interfaces son interoperables con Ethernet de 10 y 100 Mbit/s y, por lo tanto, con frecuencia se las denomina interfaces 10/100/1000.

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La versión más reciente de Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, ofrece un rendimiento de datos de 10 Gbit/s (10.000 Mbit/s) a través de una conexión de fibra óptica o par trenzado. 10GBASE-LX4, 10GBASE-ER o 10GBASE-SR integrados en una conexión de fibra óptica podrían alcanzar hasta 10.000 metros de distancia (6,2 millas). La opción de par trenzado requiere un cable de calidad excepcional (Cat-6a o Cat-7). Ethernet de 10 Gbit/s se utiliza principalmente para redes troncales en operaciones de alto nivel que exigen velocidades de datos significativas.

Esta configuración de red incluye un concentrador o un conmutador. Además, se emplea un cable de red estándar en lugar de un cable de par trenzado. La función principal de un conmutador de red es transferir información/datos de un dispositivo a otro en la misma red. En consecuencia, un conmutador de red completa esta operación de manera eficiente, ya que los datos se transportan de una máquina a otra sin dañar otro hardware de red dentro del mismo entorno.

Esta forma de red Ethernet tiene una topología en estrella centrada en un conmutador. Un conmutador de red emplea un proceso de filtrado y conmutación comparable a las puertas de enlace, donde estos métodos han existido durante un período prolongado.

Este es el tipo más frecuente de comunicación LAN o WAN por cable. Un módem está conectado directamente a un cable Ethernet y el extremo opuesto del cable está conectado a una máquina (portátil o de escritorio). Este cable debe ser al menos Cat5 o superior. Gracias a la conexión directa, la velocidad también es mucho mayor que la de las redes inalámbricas. En realidad, esta es una excelente opción de conexión a Internet para usuarios individuales.

Esto también es posible para varios usuarios, como en la red de una pequeña empresa. A dicha red se pueden conectar de uno a quince dispositivos en un alcance de hasta 10 kilómetros. Si bien la Ethernet por cable está prácticamente extinta, sigue siendo ventajosa para grupos más pequeños, ya que es considerablemente más rápida y segura que las redes inalámbricas y puede cargar y transmitir grandes cantidades de datos, como películas y audio, y transmitirlos en vivo sin interrupción.

Una red inalámbrica se basa en señales de radio de alta frecuencia y no requiere cables para conectar un dispositivo receptor, como una computadora portátil, a la red. En este método, a menudo conocido como Wi-Fi, los datos se transfieren mediante señales inalámbricas en lugar de un cable. En consecuencia, es más adaptable que las redes cableadas y el dispositivo se conectará si está dentro de un rango determinado o en la periferia del enrutador y el módem.

Si hay un módem y un enrutador, se debe conectar el módem al enrutador a través de una conexión Ethernet de categoría 5 (Cat5) o categoría 6 (Cat6). El elemento que está virtualmente vinculado recibe una señal de los enrutadores. Esta red es fácil de configurar, aunque puede haber problemas con la señal wifi.

SOHO se refiere a una pequeña oficina o despacho en casa. Esta es la configuración de LAN Ethernet más simple. Para construir esta LAN, se utiliza un conmutador LAN Ethernet. Los conmutadores LAN Ethernet tienen varios puertos. Un cable Ethernet conecta un terminal o dispositivo de usuario a uno de estos puertos.

Hoy en día, la conectividad a Internet es un componente esencial de toda red. Para aprovechar este requisito, los proveedores ofrecen actualmente conexiones de red integradas que funcionan como enrutadores y conmutadores Ethernet. Estos dispositivos suelen contener entre cuatro y ocho puntos de acceso LAN. Además, variantes específicas tienen puntos de entrada (o acceso) a LAN inalámbrica.

Ethernet es ahora una tecnología casi omnipresente en el mundo digital hiperconectado de hoy. Esto se debe a que:

Usos de Ethernet

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Incluso en la era de la conectividad inalámbrica de alta velocidad (particularmente con la aparición de Wi-Fi 6), Ethernet sigue siendo relevante. En muchas regiones, sigue siendo la mejor manera de obtener acceso a Internet y la mayoría de los hogares tienen una conexión Ethernet vinculada a su enrutador o concentrador. El mercado de conmutadores Ethernet está en constante crecimiento, a pesar de existir desde hace muchos años. Para las empresas, Ethernet forma una parte crucial de la infraestructura de red. Al comprender cómo funciona Ethernet, puede optimizar la potencia de las conexiones a Internet por cable

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Escritor técnico