Disculpe, maestro, ¿qué es Ethernet?

Ethernet facilita la comprensión de los lectores y proporciona referencia al leer.

Ethernet fue creado por primera vez por Xerox. En 1980, DEC, Intel y Xerox desarrollaron conjuntamente un estándar. Ethernet es la red de área local más utilizada, e incluye Ethernet estándar (10 Mbit/s), Fast Ethernet (10 MBit/s) y Ethernet 10G (10 Gbit/s). Adopta el método de control de acceso CSMA/CD, todos compatibles con IEEE 802. Estándar IEEE802.3 IEEE 802.3 estipula contenido que incluye cableado de capa física, señales eléctricas y protocolos de capa de acceso a medios. Ethernet es actualmente la tecnología LAN más utilizada. Ha reemplazado en gran medida a otros estándares LAN como Token Ring, FDDI y ARCNET. Tras el rápido desarrollo de 100M Ethernet a finales del siglo pasado, impulsado por organizaciones internacionales y empresas líderes, el alcance de la aplicación de Gigabit Ethernet e incluso 10G Ethernet se está expandiendo continuamente. Las aplicaciones comunes de 802.3 son: 10M: 10base-T (modo UTP de cobre) 100M: 100base-TX (modo UTP de cobre) 100base-FX (línea de fibra) 1000.

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El desarrollo inicial de la tecnología Ethernet provino de uno de los muchos proyectos tecnológicos innovadores en el Centro de Investigación Xerox Palo Alto. Generalmente se cree que Ethernet se inventó en 1973, cuando Robert Metcalf escribió un memorando a su jefe de PARC sobre el potencial de Ethernet. Pero el propio Metcalf creía que Ethernet no aparecería hasta varios años después. En 1976, Metcalf y su asistente David Boggs publicaron un artículo titulado "Ethernet: tecnología de conmutación de paquetes distribuidos en redes informáticas locales". A finales de 1977, Metcalfe y sus colaboradores recibieron una patente para un "sistema de comunicaciones de datos multipunto con detección de colisiones", conocido como CSMA/CD (Acceso múltiple con detección de portadores y detección de colisiones). A partir de entonces, marcó el nacimiento de Ethernet. Desde 65438 hasta 1979, Metcalf dejó Xerox y fundó 3Com para desarrollar computadoras personales y redes de área local. Enchufe 3com para Digido, Intel y Ethernet.

[1] Xerox presionó para que estandarizaran y formalizaran Ethernet. Este estándar universal de Ethernet fue lanzado el 30 de septiembre de 1980. Los estándares de redes privadas populares en ese momento eran Token Ring y ARCNET, que rápidamente se redujeron y fueron reemplazados bajo el impacto de la tendencia Ethernet. En el proceso, 3Com también se convirtió en una empresa internacional. Metcalf bromeó una vez diciendo que Jerry Saltz contribuyó al éxito de 3Com. En un influyente artículo del que fue coautor, Saltzer argumentó que Token Ring era teóricamente superior a Ethernet. Afectados por esta conclusión, muchos fabricantes de computadoras dudaron o decidieron no hacer de la interfaz Ethernet una configuración estándar de sus máquinas. Esto le dio a 3Com la oportunidad de hacer una fortuna vendiendo tarjetas Ethernet. Esta situación también ha llevado a otra afirmación de que "Ethernet no es adecuado para investigaciones teóricas y sólo es adecuado para aplicaciones prácticas". Quizás esto sea solo una broma, pero ilustra un punto técnico: en circunstancias normales, las características reales del flujo de datos en la red son diferentes de lo que la gente estimaba antes de la popularidad de LAN, y es precisamente debido a la estructura simple de Ethernet que LAN se está popularizando. Metcalfe y Saltzer trabajaron una vez en el mismo piso del proyecto MAC en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) mientras él trabajaba en su tesis de posgrado en la Universidad de Harvard, donde sentó las bases teóricas de la tecnología Ethernet. No es una red específica, sino una especificación técnica. Este estándar define los tipos de cables y métodos de procesamiento de señales utilizados en las redes de área local (LAN). Ethernet transmite paquetes de datos entre dispositivos interconectados a una velocidad de 10~100Mbps. Ethernet de par trenzado 10 Base T se ha convertido en la tecnología Ethernet más utilizada debido a su bajo costo, alta confiabilidad y 10 Mbps.

La Ethernet inalámbrica de espectro extendido directo puede alcanzar los 11 Mbps. Los productos proporcionados por varios fabricantes pueden comunicarse entre sí mediante protocolos de software comunes y tienen la mejor apertura.

Edita la clasificación y desarrollo de Ethernet en este apartado.

1. Ethernet estándar

Ethernet

Al principio, el rendimiento de Ethernet era de solo 10 Mbps y usaba CSMA/CD (detección de portadora) con detección de colisiones. .Método de control de acceso de acceso múltiple/detección de conflictos. Esta primera Ethernet de 10 Mbps se llamó Ethernet estándar. Ethernet se puede conectar a través de una variedad de medios de transmisión, como cable coaxial grueso, cable coaxial delgado, par trenzado sin blindaje, par trenzado blindado y fibra óptica. En el estándar IEEE 802.3, se formulan diferentes estándares de capa física para diferentes medios de transmisión. En estos estándares, el primer número representa la velocidad de transmisión en Mbps, el último número representa la longitud de un solo segmento de cable de red (la unidad de referencia es 100 m) y Base representa la banda base. 10BASE-5 utiliza cables coaxiales gruesos con un diámetro de 0,4 pulgadas y una impedancia de 50ω. También se denomina cable Ethernet grueso. La longitud máxima del segmento es de 500 m. Es un método de transmisión de banda base y una topología de bus. La red 10BASE-5 es: cable coaxial grueso, tarjetas Ethernet con enchufes AUI, repetidores, transceptores, cables de transceptores, terminadores, etc. 10BASE-2 utiliza un cable coaxial delgado con un diámetro de 0,2 pulgadas y una impedancia de 50ω, también conocido como cable delgado Ethernet, con una longitud máxima de segmento de 185 m, método de transmisión de banda base y topología de bus; -2 red es: cable coaxial fino, tarjeta Ethernet con conector BNC, repetidor, conector en T, terminador, etc. 10BASE-T utiliza pares trenzados, la longitud máxima del segmento de red es de 100 m y la topología en estrella el principal equipo de hardware de la red 10BASE-T incluye: pares trenzados sin blindaje de categoría 3 o 5, tarjetas Ethernet con enchufes RJ-45 y concentradores. interruptores, enchufes RJ-45, etc. 1base-5 usa par trenzado, la longitud máxima del segmento de red es de 500 m y la velocidad de transmisión es de 1 Mbps. 10Broad-36 usa cable coaxial (RG-59/U CATV), el alcance máximo de la red es de 3600 m, la longitud máxima del segmento es 1800 m, y es un modo de transmisión de banda ancha; 10BASE-F utiliza medios de transmisión de fibra óptica con una velocidad de transmisión de 10 Mbps.

En segundo lugar, Fast Ethernet

Protocolo Ethernet

Con el desarrollo de la red, la tecnología Ethernet estándar tradicional no ha podido cumplir con los crecientes requisitos de velocidad de transmisión de datos de la red. . Antes de octubre de 1993, para aplicaciones LAN que requerían un tráfico de datos superior a 10 Mbps, sólo estaba disponible la interfaz de datos distribuidos por fibra (FDDI), pero se trataba de una LAN muy cara basada en un cable óptico de 100 Mbps. En octubre de 1993, Grand Junction Company lanzó el primer concentrador Fast Ethernet del mundo, FAST CH10/100, y la tarjeta de interfaz de red FastNIC100, marcando la aplicación oficial de la tecnología Fast Ethernet. Posteriormente, Intel, SynOptics, 3COM, BayNetworks y otras empresas también lanzaron sus propios equipos Fast Ethernet. Al mismo tiempo, el grupo de ingeniería IEEE802 también estudió varios estándares para Ethernet de 100 Mbps, como 100 base-TX, 100 base-T4, MII, repetidores, full-duplex y otros estándares. En marzo de 1995, IEEE anunció el estándar Fast Ethernet IEEE 802.3U100BASE-T, iniciando así la era Fast Ethernet. Fast Ethernet tiene muchas ventajas sobre FDDI, que anteriormente operaba con un ancho de banda de 100 Mbps. Lo más importante es que la tecnología Fast Ethernet puede garantizar eficazmente que los usuarios inviertan en la implementación básica del cableado. Admite la conexión de 3, 4, 5 pares trenzados y fibra óptica, que pueden utilizar eficazmente las instalaciones existentes. Las deficiencias de Fast Ethernet son en realidad las deficiencias de la tecnología Ethernet, es decir, Fast Ethernet todavía se basa en la tecnología CSMA / CD. La eficiencia se reducirá cuando la carga de la red sea pesada. Por supuesto, esto puede compensarse cambiando de tecnología.

El estándar Fast Ethernet de 100Mbps se divide en tres subcategorías: 100base-TX, 100base-FX y 100base-T4: es una tecnología Fast Ethernet que utiliza par trenzado sin blindaje o par trenzado blindado para datos de Categoría 5. Utiliza dos pares trenzados, uno para enviar datos y otro para recibir datos. La transmisión adopta el método de codificación 4b/5b y la frecuencia de la señal es de 125MHz. Cumple con el estándar de cableado EIA586 Categoría 5 y el estándar de cableado SPT 1 Categoría 0 de IBM. Utiliza el mismo conector rj-45 que 10base-t. Su longitud máxima de segmento es de 100 metros. Admite transmisión de datos full-duplex. 100base-FX: Es una tecnología Fast Ethernet que utiliza cables ópticos y puede utilizar fibras ópticas monomodo y multimodo (62,5 y 125um). La distancia máxima para conexiones de fibra óptica multimodo es de 550 metros. La distancia máxima para conexiones de fibra óptica monomodo es de 3000 metros. La transmisión adopta el método de codificación 4b/5b y la frecuencia de la señal es de 125MHz. Utiliza conector MIC/FDDI, conector ST o conector SC. La longitud máxima de su segmento de red es de 150 m, 412 m, 2000 m o más de 10 km, según el tipo de fibra óptica utilizada y el modo de trabajo. Admite transmisión de datos full-duplex. 100base-FX es particularmente adecuado para entornos con interferencias eléctricas, conexiones de larga distancia o entornos de alta seguridad. 100base-T4: Es una tecnología Fast Ethernet que puede utilizar par trenzado no blindado o par trenzado blindado de Categoría 3, 4 y 5. 100Base-T4 utiliza 4 pares de pares trenzados, 3 de los cuales se utilizan para transmitir datos a una frecuencia de 33 MHz, y cada par funciona en modo semidúplex. El cuarto par se utiliza para la detección de colisiones CSMA/CD. La transmisión adopta el método de codificación 8B/6T, la frecuencia de la señal es de 25 MHz y cumple con el estándar de cableado estructurado EIA586. Utiliza el mismo conector RJ-45 que 10BASE-T y tiene una longitud máxima de segmento de 100 metros.

3. Gigabit Ethernet

La tecnología Gigabit Ethernet, como la última tecnología Ethernet de alta velocidad, ofrece a los usuarios una solución eficaz para mejorar la red central. La mayor ventaja de esta solución es que hereda la ventaja de bajo precio de la tecnología Ethernet tradicional. La tecnología Gigabit sigue siendo tecnología Ethernet y utiliza el mismo formato de trama, estructura de trama, protocolo de red, modo de trabajo full/half-duplex, modo de control de flujo y sistema de cableado que 10M Ethernet. Dado que esta tecnología no cambia las aplicaciones de escritorio ni los sistemas operativos de Ethernet tradicional, se puede utilizar bien con Ethernet de 10M o 100M. La actualización a Gigabit Ethernet no requiere cambios en las aplicaciones de red, los componentes de administración de red ni los sistemas operativos de red, lo que maximiza la protección de la inversión. Además, el estándar IEEE admitirá fibra multimodo para una distancia máxima de 550 metros, fibra monomodo para una distancia máxima de 70 kilómetros y cable de eje de cobre para una distancia máxima de 100 metros. Gigabit Ethernet llena el vacío del estándar 802.3 Ethernet/Fast Ethernet. Para detectar colisiones en tramas de 64 bytes, Gigabit Ethernet admite distancias más cortas. Los tipos de redes soportadas por Gigabit Ethernet son los siguientes: Transmisión media distancia Cable de cobre 1000base-CX STP 25m Cable de cobre 1000base-T Cat 5 UTP 100m Fibra multimodo 1000base-SX 500m Fibra monomodo 10.00Base-LX 3000m Gigabit Ethernet La tecnología Tiene dos estándares: IEEE802.3z e IEEE802.3ab. IEEE802.3z establece el estándar para soluciones de conexión de cables de cobre de corta distancia y fibra óptica. IEEE802.3ab establece estándares para soluciones de conexión de larga distancia en cinco tipos de pares trenzados. 1. IEEE 802.3 z El grupo de trabajo IEEE 802.3 z es responsable de desarrollar estándares de enlace full-duplex para fibra óptica (monomodo o multimodo) y cable coaxial.

IEEE802.3z define 100base-X basado en fibra óptica y cables de cobre de corta distancia, utilizando tecnología de codificación 8B/10B, la velocidad de transmisión del canal es de 1,25 Gbit/s y la velocidad de transmisión después del desacoplamiento es de 1000 bit/s. El siguiente estándar Gigabit Ethernet: 1000BASE-SX solo admite fibra óptica multimodo, con un diámetro de 62,5 um o 50 um. La longitud de onda de trabajo es de 770 a 860 nm y la distancia de transmisión es de 220 a 550 m. Fibra óptica monomodo 1000base-LX: puede admitir fibra óptica monomodo con un diámetro de 9um o 10um, el rango de longitud de onda operativa es de 1270-1355nm y la distancia de transmisión es de aproximadamente 5 km. 1000base-CX utiliza par trenzado blindado (STP) de 150 ohmios, con una distancia de transmisión de 25 metros. 2. IEEE802.3ab El grupo de trabajo IEEE 802.3 ab es responsable de formular estándares Gigabit Ethernet para enlaces semidúplex basados ​​en UTP y generar estándares y protocolos IEEE 802.3 ab. IEEE802.3ab define el estándar 1000Base-T basado en UTP de categoría 5, cuyo objetivo es transmitir 100 m a una velocidad de 1000 Mbit/s a través de UTP de categoría 5. El estándar IEEE802.3ab tiene dos significados principales: (1) Proteger la inversión de los usuarios en sistemas de cableado UTP de Categoría 5. (2) 1000Base-T es una extensión natural de 100Base-T y es totalmente compatible con 100Base-T y 100base-t. Sin embargo, para lograr una velocidad de transmisión de 1000 Mbit/s en UTP de Categoría 5, se debe utilizar la diafonía y la diafonía de Categoría 5. Es necesario resolver el problema de atenuación de UTP, por lo que la tarea de desarrollo del grupo de trabajo IEEE802.3ab es más compleja que la de IEEE802.3z.

Cuarto, 10 Gigabit Ethernet

Los 10. La especificación Gigabit Ethernet está incluida en IEEE 802.3ae. Entre ellos, IEEE 802.3 AE es un estándar complementario de IEEE 802.3, que amplía el protocolo IEEE 802.3 y la especificación MAC para admitir una velocidad de transmisión de 10 Gb/s. Además, a través de la subcapa de interfaz WAN. (WIS), 10 Gigabit Ethernet también se puede ajustar a velocidades de transmisión más bajas, como 9,584640 Gb/s (OC-192), que permiten que los dispositivos 10 Gigabit Ethernet se comuniquen con la red óptica síncrona STS-662. 10Gbase-SR y 10GBASE-SW admiten principalmente fibra multimodo (MMF) de longitud de onda corta (850 nm), y la distancia de la fibra es de 2 ma 300 m. 10GBASE-SR admite principalmente "fibra oscura". no propaga la luz y no interactúa con ninguna fibra óptica a la que esté conectado el dispositivo. 10GBASE-SW se utiliza principalmente para conectar equipos SONET y para la comunicación remota de datos. 10Gbase-LR y 10GBASE-LW admiten principalmente fibra monomodo (SMF) de longitud de onda larga (1310 nm), con distancias de fibra de 2 ma 10 km (aproximadamente 32 808 pies). Mientras que 10GBASE-LW se utiliza principalmente para conectar equipos SONET, 10GBASE-LR se utiliza para admitir "fibra oscura". 10Gbase-ER y 10GBASE-EW admiten principalmente fibra monomodo (SMF) de onda ultralarga (1550 nm), con distancias de fibra de 2 ma 40 km (aproximadamente 131 233 pies). 10GBASE-EW se utiliza principalmente para conectar equipos SONET y 10GBASE-ER se utiliza para admitir "fibra oscura". 10Gbase-LX4 utiliza tecnología de multiplexación por división de longitud de onda para transmitir señales a cuatro veces la longitud de onda óptica en un par de cables ópticos. El sistema funciona en modo de fibra oscura multimodo o monomodo de 1310 nm. El sistema está diseñado para modos de fibra multimodo de 2 metros a 300 metros o modos de fibra monomodo de 2 metros a 10 kilómetros.