miércoles, 29 de mayo de 2013

Ethernet - 40 años aún batallando.

En networking, Ethernet es un estandar de comunicación entre ordenadores y demás equipos usando Detección de Portadora con Detección de Colisiones (CSMA/CD). Ethernet trabaja entre las capas 1 y 2 del modelo OSI, siendo estas (1) la capa Fisica de los medios y (2) la capa de Enlace de Datos, donde se compilan los bits en Tramas para ser enviados y tambien de el direccionamiento fisico.

Lo que muchos no saben es porque este estandar, que a su vez abarca una amplia gama de protocolos, se llama así. Ethernet, viene de RED ETHER, siendo ETHER una referencia a una hipotética sustancia extremadamente ligera llamada éter, que se creía que ocupaba todos los espacios vacíos como un fluido. En las creencias griegas el éter era una sustancia brillante que respiraban los dioses, en contraste con el pesado aire que respiran los mortales. El término aparece tanto en la física aristotélica como en la antigua teoría electromagnética de finales del siglo XIX. Por lo que la definición de EtherNet sería en español, "medio por el que viaja una señal". No refiriendose a los cables como tal únicamente, sino mas bien, a todo el espacio vacio tulizable para ello. De ahí que hayan estandares de protocolos en Ethernet que utilicen la luz, como el FDDI en Fibra Óptica.

La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional IEEE 802.3. Usualmente se toman Ethernet e IEEE 802.3 como sinónimos. Ambas se diferencian en uno de los campos de la trama de datos. Las tramas Ethernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.

En 1970 mientras Abramson montaba la red ALOHA en Hawái, un estudiante recién graduado en el MIT llamado Robert Metcalfe se encontraba realizando sus estudios de doctorado en la Universidad de Harvard trabajando para ARPANET, que era el tema de investigación candente en aquellos días. Cuando se le asignó una tarea.

La idea básica era muy simple: las estaciones antes de transmitir deberían detectar si el canal ya estaba en uso (es decir si ya había 'portadora'), en cuyo caso esperarían a que la estación activa terminara. Además, cada estación mientras transmitiera estaría continuamente vigilando el medio físico por si se producía alguna colisión, en cuyo caso se pararía y retransmitiría más tarde. Este protocolo MAC recibiría más tarde la denominación Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones, o más brevemente CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection).

A Metcalfe, el especialista en comunicaciones del equipo con 27 años de edad, se le encomendó la tarea de diseñar y construir la red que uniera todo aquello. Contaba para ello con la ayuda de un estudiante de doctorado de Stanford llamado David Boggs. Las primeras experiencias de la red, que denominaron 'Alto Aloha Network', las llevaron a cabo en 1972. Fueron mejorando gradualmente el prototipo hasta que el 22 de mayo de 1973 Metcalfe escribió un memorándum interno en el que informaba de la nueva red. Para evitar que se pudiera pensar que sólo servía para conectar computadoras Alto cambió el nombre de la red por el de Ethernet, que hacía referencia a la teoría de la física hoy ya abandonada según la cual las ondas electromagnéticas viajaban por un fluido denominado éter que se suponía llenaba todo el espacio (para Metcalfe el 'éter' era el cable coaxial por el que iba la señal). Las dos computadoras Alto utilizadas para las primeras pruebas de Ethernet fueron rebautizadas con los nombres Michelson y Morley, en alusión a los dos físicos que demostraron en 1887 la inexistencia del éter mediante el famoso experimento que lleva su nombre.
La red de 1973 ya tenía todas las características esenciales de la Ethernet actual. Por lo que se toma este año como su nacimiento, siendo los anteriores como parte de su formación, llamemos, in-utero. Empleaba CSMA/CD para minimizar la probabilidad de colisión, y en caso de que ésta se produjera se ponía en marcha un mecanismo denominado retroceso exponencial binario para reducir gradualmente la ‘agresividad’ del emisor, con lo que éste se adaptaba a situaciones de muy diverso nivel de tráfico. Tenía topología de bus y funcionaba a 2,94 Mb/s sobre un segmento de cable coaxial de 1,6 km de longitud. Las direcciones eran de 8 bits y el CRC de las tramas de 16 bits. El protocolo utilizado al nivel de red era el PUP (Parc Universal Packet) que luego evolucionaría hasta convertirse en el que luego fue XNS (Xerox Network System), antecesor a su vez de IPX (Netware de Novell).

Y así fue pasando el tiempo y para 1998 hablabamos de velocidades de 1Gigabits por segundo en Ethernet. En el 2006, ya muchas empresas, como es el caso de Intel, se habían forjado camino con 25 años en ese momento de diseño, desarrollo y producción de NICS, (tarjetas Interfaces de Red Ethernet), evolucionandolas según avanzaba la Ethernet alcanzando ya 10 GBits por segundo.

Que interesante que el Ethernet hoy, sea tan importante, y la mayoría de las veces, elemental, cuando ya en 2013 cuenta con 40 años, siendo como es. Hace ya mucho tiempo que Ethernet consiguió situarse como el principal protocolo del nivel de enlace. Ethernet 10Base2 consiguió, ya en la década de los 90s, una gran aceptación en el sector. Hoy por hoy, 10Base2 se considera como una "tecnología de legado" respecto a 100BaseT. Hoy los fabricantes ya han desarrollado adaptadores capaces de trabajar tanto con la tecnología 10baseT como la 100BaseT y esto ayuda a una mejor adaptación y transición. Hoy sus aplicaciones van así:

Cisco ha escrito un artículo en su blog dedicado a este tetragenario del Ethernet. (en inglés)

http://blogs.cisco.com/ioe/ethernet-turns-40-and-continues-to-influence-the-technology-landscape/


Fuente: ELTECNIQUITO Labs / Wikipedia / Cisco / Intel

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