Fundamentos Técnicos de las Tarjetas de Red y el Estándar Ethernet

Tarjetas de Red: Componentes y Funcionamiento

Las tarjetas de red son elementos electrónicos que posibilitan la conexión a una red local. Todas las tarjetas de red que se pueden encontrar son Ethernet y llevan a cabo todo el procesamiento de las funciones 1 y 2 del modelo OSI en el equipo. Para que funcionen correctamente en un equipo con Windows o Linux, es necesario un driver o controlador.

Especificaciones de Nivel 2: Ethernet

1. Direccionamiento

Consiste en proporcionar un mecanismo para identificar cada equipo conectado a la red. La dirección física es un número binario formado por 48 bits y almacenado en la tarjeta de red, conocida como dirección MAC. Esta debe ser única; por esto, cada tarjeta de interfaz de red se configura de fábrica con una dirección física distinta. La dirección es asignada por el fabricante en el proceso de fabricación y no puede ser cambiada.

2. Formato de Trama

Consiste en dividir dicha información en trozos denominados tramas y añadir a cada trozo información de control en lo que se conoce como cabecera. La trama IEEE 802.3 se divide en bloques de información. La función de cada campo es:

• Preámbulo: 7 bytes, con valores 0 y 1, realiza la sincronización entre emisor y receptor.
• SFD: Indica el inicio de la trama.
• Dirección de destino: Contiene la dirección MAC del dispositivo de destino.
• Dirección fuente: Contiene la dirección MAC del dispositivo que envía la trama.
• Longitud/Datos: Contiene la carga útil y el tamaño.
• FCS: Secuencia de verificación de trama (Frame Check Sequence).

3. Control de Acceso al Medio

Existen varias técnicas usadas para esta función (de contienda), que se basan en el tratamiento de un estado que se puede producir en el medio de transmisión llamado colisión. La técnica usada en Ethernet es CSMA/CD y sus principios de funcionamiento son los siguientes:

• Cuando un equipo quiere transmitir una trama, comprueba si el medio de transmisión está libre.
• Si el medio está ocupado, el equipo espera hasta que quede libre y transmite su trama.
• Mientras se transmite, el equipo comprueba continuamente si se produce alguna colisión; si detecta alguna, deja de transmitir.

El uso de medios de transmisión compartidos, donde es necesario usar CSMA/CD, convierte a Ethernet en una tecnología half-duplex.

4. Control de Errores en Ethernet

Mecanismos implementados para asegurar la integridad de los datos durante la transmisión.