¿Qué es Ethernet? Definición, tipos y usos

May 01, 2023

Ethernet se define como una tecnología de red que incluye el protocolo, el puerto, el cable y el chip de computadora necesarios para conectar una computadora de escritorio o portátil a una red de área local (LAN) para una transmisión de datos rápida 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, el puerto, el cable y el chip de computadora necesarios para conectar una computadora de escritorio o portátil a una red de área local (LAN) para una transmisión de datos rápida 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 las 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) (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 bajas. Sin embargo, la velocidad de conexión estará determinada por los componentes más débiles.

Las redes inalámbricas han reemplazado a Ethernet en muchos lugares, pero este último sigue siendo más frecuente para las redes cableadas. Las redes cableadas son más confiables y menos susceptibles a las interferencias que las redes inalámbricas. Esta es la razón principal por la que tantas empresas y organizaciones siguen adoptando Ethernet.

Ethernet celebró 25 años de existencia en 1998; en ese momento, había sufrido 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 creado 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, marcando el comienzo del desarrollo de Ethernet. Metcalfe construyó Ethernet basado en el sistema Aloha, una iniciativa de red anterior que comenzó en 1968 en la Universidad de Hawái. Metcalfe determinó en 1973 que la tecnología había superado su denominación inicial, Alto Aloha Network, y la renombró como Ethernet.

Metcalfe y Boggs, junto con sus colegas de Xerox, Charles Thacker y Butler Lampson, registraron 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 Metropolitana y Local (LAN/MAN) de IEEE se propuso producir un estándar abierto equivalente. El comité LAN/MAN estableció un subcomité de 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: el nivel de control de enlace lógico y también el nivel 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 (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) para permitir que cada computadora escuche la conexión antes de entregar datos a través de la red.

Ethernet también transmite datos utilizando dos componentes: paquetes y tramas. El marco contiene la carga útil de datos enviados, así como lo siguiente:

Cada trama se encapsula en paquetes que comprenden muchos bytes de datos para establecer 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 aislador 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 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 de luz, no hay problemas 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 una velocidad rápida. Este tipo de Ethernet también se puede subdividir en redes utilizando lo siguiente:

El par trenzado es un cable de alambre 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 cables de par trenzado o de fibra óptica. (La Ethernet de 10 Mbit/s anterior aún se implementa y utiliza, pero carece del ancho de banda requerido para escenarios específicos de video en red).

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 tanto 10 Mbit/s como Fast Ethernet. El cable Cat-5 es el tipo de cable de par trenzado que permite Fast Ethernet.

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

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 recomiendan 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 denominan interfaces 10/100/1000.

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La iteración 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 de par trenzado. 10GBASE-LX4, 10GBASE-ER o 10GBASE-SR integrados en una conexión de fibra óptica pueden alcanzar una distancia de hasta 10 000 metros (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 de manera eficiente esta operación, 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 se conecta directamente a un cable Ethernet y el extremo opuesto del cable se conecta a una máquina (computadora portátil o de escritorio). Este cable debe ser al menos Cat5 o superior. Debido a la conexión directa, la velocidad también es mucho mayor que las redes inalámbricas. En realidad, esta es una excelente opción de conexión a Internet para usuarios individuales.

Esto también es factible para varios usuarios, como en la red de una pequeña empresa. Se pueden conectar de uno a quince dispositivos a dicha red en un rango de hasta 10 kilómetros. Si bien la red Ethernet por cable está prácticamente extinguida, 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 cierto rango 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 vinculado virtualmente 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 u oficina en el hogar. Esta es la configuración LAN Ethernet más simple. Para construir esta LAN, se utiliza un conmutador de LAN Ethernet. Los conmutadores LAN Ethernet tienen varios puertos. Un cable Ethernet conecta un punto final 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 actualmente ofrecen conexiones de red integradas que funcionan como enrutadores y conmutadores Ethernet. Estos dispositivos normalmente contienen cuatro u ocho puntos de acceso LAN. Además, las variantes específicas tienen puntos de entrada (o acceso) de 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. Para 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 haber existido durante 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