Ethernet para niños
Ethernet es una tecnología muy importante para conectar computadoras en redes locales, como las que usas en casa o en la escuela. Su nombre viene de la idea antigua del "éter", un fluido que se creía que llenaba todo el espacio y por donde viajaban las ondas. Ethernet define cómo se conectan los cables y cómo se envían las señales. También establece cómo deben ser los paquetes de información, llamados "tramas", para que las computadoras se entiendan.
Ethernet es la base del estándar internacional IEEE 802.3. Aunque tienen pequeñas diferencias en cómo organizan la información, generalmente se usan como si fueran lo mismo. Las tramas de Ethernet y las de IEEE 802.3 pueden funcionar juntas en la misma red.
Contenido
¿Qué es Ethernet y para qué sirve?
Ethernet es como el lenguaje y las reglas que usan las computadoras para hablar entre sí cuando están conectadas en una red cercana, como en tu casa o en una oficina. Imagina que es un sistema de carreteras para los datos.
¿Cómo se comunican los dispositivos con Ethernet?
Una de las reglas principales de Ethernet se llama CSMA/CD (Acceso Múltiple con Escucha de Portadora y Detección de Colisiones). Piensa en ella como una norma de cortesía:
- Escucha antes de hablar: Antes de enviar datos, una computadora "escucha" para ver si la red ya está ocupada. Si lo está, espera su turno.
- Si hay un choque, inténtalo de nuevo: Si dos computadoras intentan hablar al mismo tiempo y sus mensajes "chocan" (hay una colisión), ambas esperan un momento al azar y luego lo intentan de nuevo. Esto ayuda a que la red funcione sin problemas.
La Historia de Ethernet: ¿Cómo Empezó?
La historia de Ethernet comenzó en los años 70, cuando las computadoras empezaban a ser más comunes y la gente quería conectarlas entre sí.
Los Primeros Pasos en Xerox PARC
En 1972, un joven investigador llamado Robert Metcalfe empezó a trabajar en el Centro de Investigación de Xerox en Palo Alto (conocido como Xerox PARC). En ese lugar, estaban imaginando cómo sería la "oficina del futuro". Tenían computadoras llamadas "Alto", que ya tenían gráficos y un ratón, ¡algo muy avanzado para la época! También estaban creando las primeras impresoras láser.
La idea era conectar estas computadoras y las impresoras para que pudieran compartir archivos y usar las impresoras entre todos. Necesitaban una forma de comunicación muy rápida, porque las impresoras láser enviaban muchísima información.
El Nacimiento de Ethernet
Robert Metcalfe, que era el experto en comunicaciones del equipo, recibió la tarea de diseñar esta red. Con la ayuda de David Boggs, empezaron a probar sus ideas. Al principio, llamaron a su red "Alto Aloha Network".
El 22 de mayo de 1973, Metcalfe escribió un documento donde presentaba la nueva red. Para que no se pensara que solo servía para las computadoras "Alto", cambió el nombre a Ethernet. El nombre hacía referencia a la antigua teoría del "éter", que se creía que era el medio por donde viajaban las ondas. Para Metcalfe, el "éter" era el cable coaxial que usaban para enviar las señales.
Las primeras computadoras "Alto" que se usaron para probar Ethernet fueron llamadas "Michelson" y "Morley", en honor a dos científicos que demostraron que el "éter" no existía.
Las Características de la Primera Ethernet
La red de 1973 ya tenía las ideas principales de la Ethernet que conocemos hoy:
- Usaba el sistema CSMA/CD para evitar choques de información.
- Si había un choque, las computadoras esperaban un tiempo antes de volver a intentar enviar los datos.
- Funcionaba a una velocidad de casi 3 Megabits por segundo (Mb/s) usando un cable coaxial de 1.6 kilómetros de largo.
- Las direcciones de las computadoras eran de 8 bits y los paquetes de datos tenían un sistema para comprobar errores.
En 1975, Metcalfe y Boggs publicaron un artículo explicando Ethernet. En 1977 y 1978, recibieron patentes por esta tecnología.
Evolución de Ethernet: Más Rápido y Mejor
Con el tiempo, Ethernet ha crecido y mejorado mucho. Se ha adaptado para ser más rápida y funcionar con diferentes tipos de cables.
Estándares IEEE 802.3
El estándar IEEE 802.3 es la versión oficial de Ethernet. A lo largo de los años, se han añadido muchas mejoras:
- Velocidades más altas: Pasamos de 10 Mb/s a 100 Mb/s (Fast Ethernet), luego a 1 Gigabit por segundo (Gb/s) (Gigabit Ethernet) y ahora incluso a 10 Gb/s o más.
- Diferentes cables: Se ha adaptado para funcionar con cables de par trenzado (como los que ves en los cables de red de tu casa), fibra óptica (para distancias muy largas y velocidades muy altas) y otros tipos.
- Funciones avanzadas: Se han añadido características como la transmisión simultánea (Full Duplex), que permite enviar y recibir datos al mismo tiempo, y la alimentación por Ethernet (PoE), que permite que algunos dispositivos reciban energía a través del mismo cable de red.
¿Cómo se clasifican las tecnologías Ethernet?
Las diferentes versiones de Ethernet se distinguen por:
- Velocidad de transmisión: Qué tan rápido pueden enviar los datos.
- Tipo de cable: Qué tipo de cable usan (coaxial, par trenzado, fibra óptica).
- Longitud máxima: La distancia máxima que puede haber entre dos dispositivos sin necesidad de un aparato que repita la señal.
- Topología: Cómo se conectan los dispositivos físicamente (en línea recta o en forma de estrella).
| Tecnología | Velocidad de transmisión | Tipo de cable | Distancia máxima | Topología |
|---|---|---|---|---|
| 10Base5 | 10 Mbit/s | Coaxial grueso | 500 m | Bus |
| 10Base2 | 10 Mbit/s | Coaxial delgado | 185 m | Bus |
| 10BaseT | 10 Mbit/s | Par Trenzado | 100 m | Estrella |
| 100BaseTX | 100 Mbit/s | Par Trenzado | 100 m | Estrella |
| 1000BaseT | 1000 Mbit/s (1 Gb/s) | Par Trenzado | 100 m | Estrella |
| 10GBaseT | 10000 Mbit/s (10 Gb/s) | Par Trenzado | 100 m | Estrella |
¿Qué Partes Forman una Red Ethernet?
Para que una red Ethernet funcione, se necesitan varios componentes de hardware:
Dispositivos de Red Principales
- Tarjeta de Interfaz de Red (NIC): Es una tarjeta que se instala en tu computadora y le permite conectarse a la red. Cada tarjeta tiene una dirección única llamada dirección MAC, que es como su número de identificación en la red. Una computadora conectada a la red se llama nodo.
- Repetidor: Es un dispositivo sencillo que toma una señal débil y la retransmite con más fuerza para que pueda viajar más lejos. Se usa para extender el alcance de un cable.
- Concentrador (Hub): Funciona como un repetidor, pero tiene varios puertos. Cuando recibe información por un puerto, la envía a todos los demás puertos. Esto significa que todos los dispositivos conectados al hub reciben la misma información, lo que puede hacer la red más lenta si hay mucho tráfico.
- Puente de red (Bridge): Es más inteligente que un hub. Aprende qué dispositivos están conectados a cada uno de sus puertos y solo envía la información al puerto correcto, reduciendo el tráfico innecesario.
- Conmutador (Switch): Es como un puente de red, pero mucho más avanzado y con más puertos. Los switches son muy eficientes porque dirigen la información solo al dispositivo que la necesita, creando "caminos" directos para los datos. Esto hace que las redes sean mucho más rápidas y organizadas. Los switches también pueden crear "redes virtuales" (VLANs) para separar grupos de dispositivos.
El Futuro de Ethernet
Ethernet fue diseñada originalmente para redes pequeñas y locales. Sin embargo, con el tiempo, ha demostrado ser tan buena que ahora se usa para conectar redes mucho más grandes, incluso a nivel de ciudades o países.
Desde el año 2001, Ethernet ha alcanzado velocidades de 10 Gb/s y más, lo que la ha hecho muy popular. Se espera que siga siendo una tecnología clave para conectar el mundo digital en el futuro.
Galería de imágenes
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Estructura de la Payload en Ethernet y protocolos IP y TCP.
