Redes ethernet

LAN ETHERNET/802.3
CSMA/CD

I. OBJETIVOS:

a. Comprender los conceptos de LAN Ethernet/802.3
b. Entender y utilizar los conceptos de diseño de una LAN Ethernet
c. Describir los procesos básicos de una LAN Ethernet

II. CONSIDERACIONES TEÓRICAS:

Historia

Ethernet es probablemente el estándar más popular para las redes de área local (LANs).  De acuerdo con elgrupo IDC, a fines de 1996 más del 80% de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet.  Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados.  El 20% restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring, FDDI ("Fiber Distributed Data Interface") y otros.
Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr. Robert M. Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compañía Xerox,como un sistema de red denominado Ethernet Experimental.  El objetivo era conseguir un medio de comunicación entre computadoras, a medio camino entre las lentas redes telefónicas de larga distancia que ya existían, y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre sí sus distintos elementos.
Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente ala definición de la norma IEEE 802.3, que define el método de acceso CSMA/CD.  En 1980 se propuso un estándar Ethernet a 10 Mbps (también conocido como 10Base), cuya especificación fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation, Intel y la propia Xerox.  Por esta razón las primeras Ethernet eran denominadas DIX ("Digital Intel Xerox").
A partir de 1982, Ethernet fuegradualmente adoptada por la mayoría de los organismos de estandarización.
Redes Ethernet

Ethernet es un tipo de red que sigue la norma IEEE 802.3. Esta norma define un modelo de red de área local utilizando el protocolo de acceso al medio CSMA/CD en donde las estaciones están permanentemente a la escucha del canal y, cuando lo encuentran libre de señal, efectúan sus transmisionesinmediatamente. Esto puede llevar a una colisión que hará que las estaciones suspendan sus transmisiones, esperen un tiempo aleatorio y vuelvan a intentarlo.

Ethernet es una tecnología compartida con todos los usuarios de un segmento de LAN concreto que compiten por el mismo ancho de banda. Esta situación es similar a la que se produce cuando varios coches intentan acceder a la vez a una carretera deun solo sentido. Debido a esta característica, sólo un coche podrá en dicha carretera cada vez. La introducción de hubs en una red hizo que más usuarios compitieran por el mismo ancho de banda.

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IEEE 802.3 tiene su predecesor en el protocolo Aloha; más tarde la compañía Xerox construyó una red CSMA/CD de casi 3 Mbps de velocidad de transferencia, denominada Ethernet, quepermitía conectar a lo largo de un cable de 1Km de longitud hasta 100 estaciones. En una fase posterior las compañías DEC (Digital Equipment Corporation) e Intel, junto con Xerox, definieron un estándar para Ethernet de 10Mbps con topología bus. Posteriormente revisiones de Ethernet han llegado hasta 1 Gbps y ya está empezando a implantar Ethernet a 10 Gbps

Las colisiones son un derivado delas redes Ethernet. Si dos o más dispositivos intentan transmitir a la vez, se produce una colisión. Esta situación es análoga a la que se produce cuando dos coches intentan acceder al mismo carril, con el consiguiente golpe. Cuando esto sucede, la estación que haya detectado la colisión enviará un mensaje de jam (de 32 bits) para notificárselo a las demás estaciones.

Cuando todos losequipos de la red tienen conocimiento de ello, automáticamente se paran todas las transmisiones y se ejecuta un algoritmo especial, denominado Trunca-ted binary exponential backoff, que consiste en esperar un intervalo de tiempo aleatorio (llamado backoff), múltiplo de 512 tiempos de bit antes de volver a intentar la transmisión.

De esta forma se evita (aunque no siempre) que todos...