Ethernets (libro administración de linux)

El tipo de hardware más utilizado en LANs es lo que comúnmente conocemos como Ethernet. Descripto de una forma simple, consta de un solo cable con los nodos unidos a él a través de conectores, clavijas o transceptores. Los adaptadores Ethernet simples, son relativamente baratos de instalar, lo que unido a un flujo de transferencia neto de 10, 100 o hasta 1,000 Mega bits por segundo, avala gran parte de su popularidad.
Los Ethernets se pueden clasificar en tres tipos: gruesos ,finos, y de par trenzado. Los dos primeros pueden usar cable coaxial, difiriendo en el grosor y el modo de conectar este cable a los nodos. El Ethernet fino emplea conectores “BNC” con forma de T, que se pinchan en el cable y se enganchan a los conectores de la parte trasera del ordenador. El Ethernet grueso requiere que se realice un pequeño agujero en el cable, y se conecte un transceptor utilizando un “conector vampiro” Luego, se podrán conectar uno o más nodos al transceptor. Los cables Ethernet fino y grueso pueden alcanzar una distancia de 200 y 500 metros, respectivamente, y es por ello que se les llama también 1 0base-2 y 1 0base-5. La palabra “base” hace referencia a “modulación de banda base” y significa, simplemente, que los datos que alimentan al cable, fluyen directamente sin pasar por un módem. El número que se encuentra adelante de la palabra alude a la velocidad de transmisión, en Mega bits por segundo, mientras que el número al final indica la máxima longitud que se le puede dar al cable, en cientos de metros. El par trenzado usa un cable hecho de dos hilos de cobre. Por lo común necesitan, además, hardware adicional que se conoce como Núcleo Activo. A este Ethernet se le conoce también como 1 0base-T, en dónde “T” significa de par trenzado. Los pares trenzados con velocidad de 100 Mega bits por segundo son conocidos como 100base-T.
Para agregar un nodo a una instalación Ethernet fina se deberá suspender el servicio de la red por al menos unos minutos, ya que se deberá cortar el cable para insertar un conector. A pesar de que, por otro lado, agregar un nodo a un sistema Ethernet grueso es un poco complicado no hará, por lo general, que el servicio de la red se interrumpa. Un Ethernet de par trenzado es aún más simple. Usa un dispositivo denominado “núcleo,” que trabaja como un punto de interconexión. Se pueden insertar y quitar nodos de un núcleo sin interrumpir en absoluto, a ninguno de los demás usuarios.
La mayoría de gente prefiere el Ethernet fino porque es barato: las tarjetas de PC pueden encontrarse por unos $30 dólares americanos (algunas compañías están literalmente, regalándolas), y el cable por pocos centavos el metro. Sin embargo, para instalaciones de gran escala, son más apropiados el Ethernet grueso o el de par trenzado. Por ejemplo, en un principio, el Departamento de Matemáticas de la GMU decidió utilizar el Ethernet grueso, ya que el gran tráfico que posee toda la red a lo largo de su gran recorrido, no se interrumpe cada vez que se añade un nodo. Actualmente, son muy comúnes los Ethernet de par trenzado en una gran variedad de instalaciones. Los “núcleos” son ahora más accesibles, y pequeñas unidades están disponibles a precios que son atractivos, incluso para pequeñas redes domésticas. El cable de par trenzado puede ser significativamente más barato para grandes instalaciones. Además, el mismo cable de par trenzado es mucho más flexible que los coaxiales usados por otros sistemas Ethernet. Los administradores de la red en la división de matemáticas de GMU, están planeando reemplazar su sistema por uno de par trenzado el año que viene, ya que, además de ahorrar tiempo a la hora de agregar nuevos nodos, y cambiar de lugar los viejos, también podrán ponerse al día con la tecnología actual.
Uno de los inconvenientes de la tecnología Ethernet es su limitada longitud de cable, que imposibilita cualquier uso fuera de las LANs. Sin embargo, pueden enlazarse varios segmentos de Ethernet entre sí utilizando repetidores, puentes o encaminadores3. Los repetidores simplemente copian las señales entre dos o más segmentos, de forma que todos los segmentos juntos actúan como si fuese una única Ethernet. Debido a requisitos de tiempo, no puede haber mas de cuatro repetidores entre cualquier par de nodos de la red. Los puentes y encaminadores son mas sofisticados, analizan los datos de entrada y los reenvían solo si el nodo receptor no está en la Ethernet local.
Ethernet funciona como un sistema de bus, donde un nodo puede mandar paquetes (o marcos) de hasta 1500 bytes a otro nodo de la misma Ethernet. A cada nodo se le asigna una dirección de seis bytes grabada en el firmware (memoria fija) de su tarjeta Ethernet. Estas direcciones se especifican generalmente como una secuencia de números hexadecimales de dos dígitos separados por dos puntos, como por ejemplo aa:bb:cc:dd:ee:ff.
Una trama enviada por una estación es vista por todas las demás estaciones conectadas, pero sólo el nodo destinatario la toma y la procesa. Si dos estaciones intentan emitir al mismo tiempo, se produce lo que se llama una colisión. Una colisión en un complejo Ethernet, es detectada electrónicamente por las tarjetas de interfaz. Se resuelve por parte de las dos estaciones abortando el envío, y reintentándolo al cabo de un intervalo de tiempo tomado al azar. Seguramente se han escuchado muchas historias que afirmen que las colisiones en un Ethernet son un problema, y que la verdadera tasa de transmisión de datos en un Ethernet, sólo ocupa un 30 por ciento del ancho de banda disponible debido a ellas. La verdad es que las colisiones en un sistema Ethernet son un fenómeno natural. Es más, en un sistema muy activo, no se debería sorprender al ver que las colisiones tienen un índice mayor al 30 por ciento. En la práctica, el administrador de una red Ethernet sólo debería preocuparse cuando la tasa de transmisión se vea limitada a aproximadamente un 60 por ciento del ancho de banda.4