Arquitectura de Red Ethernet: Funcionamiento, Características y Estándares

Arquitectura de Red Ethernet

Ethernet es una especificación para redes de área local (LAN) que comprende el nivel físico y el nivel de enlace del modelo OSI. Se implementa sobre una topología de bus serie con el mecanismo CSMA/CD para el acceso al medio. Está orientada a la automatización de oficinas, procesamiento de datos distribuido y acceso de terminal que requieren una conexión económica a un medio de comunicación local, transportando tráfico a altas velocidades. Además de cable coaxial, soporta pares trenzados. También es posible usar fibra óptica haciendo uso de los adaptadores correspondientes.

Facilita la utilización de repetidores uniendo segmentos que permiten extender la red hasta una longitud total de 2,5 km y la combinación de segmentos con distintos tipos de cableado. Como limitaciones a esta estructura arborescente, entre dos estaciones no puede existir más de una ruta posible.

Estándares IEEE 802.3

El IEEE 802.3 define dos categorías: banda base y banda ancha. La palabra "base" especifica una señal digital y la palabra "ancha" especifica una señal analógica. El IEEE divide la categoría de banda base en cinco estándares distintos: 10Base5, 10Base2, 1Base-T, 1Base5 y 100Base-T. El primer número (10, 1 o 100) indica la tasa de datos en Mbps. El último número o letra (5, 2, 1 o T) indica la máxima longitud de cable o el tipo de cable.

El IEEE define únicamente una especificación para la categoría de banda ancha: 10Broad36.

Características de la Arquitectura Ethernet

Las características que debemos establecer para tener una arquitectura Ethernet son:

• Direccionamiento: Cada estación en una red Ethernet tiene su propia tarjeta de interfaz de red (NIC). La NIC está situada habitualmente dentro del PC y proporciona una dirección física de 6 bytes.
• Especificación eléctrica
• Señales: Los sistemas de banda base usan codificación digital Manchester. Un sistema de banda ancha, 10Broad36, que usa conversión digital/analógica usa PSK Diferencial.
• Tasa de datos: Pueden proporcionar tasas de datos entre 1 y 100 Mbps.

Funciones de la Arquitectura Ethernet

• Encapsulación de datos
  • Formación de la trama estableciendo la delimitación correspondiente.
  • Direccionamiento del nodo fuente y destino.
  • Detección de errores en el canal de transmisión.
• Manejo de Enlace
  • Asignación de canal.
  • Resolución de contención, manejando colisiones.
• Codificación de los Datos
  • Generación y extracción del preámbulo para fines de sincronización.
  • Codificación y decodificación de bits.
• Acceso al Canal
  • Transmisión / Recepción de los bits codificados.
  • Sensibilidad de portadora, indicando tráfico sobre el canal.
  • Detección de colisiones, indicando contención sobre el canal.