Ethernet
Ethernet () es una familia de tecnologías de redes informáticas cableadas comúnmente utilizadas en redes de área local (LAN), redes de área metropolitana (MAN) y redes de área amplia (WAN). Se introdujo comercialmente en 1980 y se estandarizó por primera vez en 1983 como IEEE 802.3. Desde entonces, Ethernet se ha perfeccionado para admitir tasas de bits más altas, una mayor cantidad de nodos y distancias de enlace más largas, pero conserva mucha compatibilidad con versiones anteriores. Con el tiempo, Ethernet ha reemplazado en gran medida a las tecnologías LAN por cable de la competencia, como Token Ring, FDDI y ARCNET.
La Ethernet 10BASE5 original usa cable coaxial como medio compartido, mientras que las variantes de Ethernet más nuevas usan enlaces de par trenzado y fibra óptica junto con conmutadores. A lo largo de su historia, las velocidades de transferencia de datos de Ethernet se han incrementado desde el 2,94 Mbit/s hasta los últimos 400 Gbit/s, con velocidades de hasta 1,6 Tbit/s en desarrollo. Los estándares de Ethernet incluyen varias variantes de cableado y señalización de la capa física OSI.
Los sistemas que se comunican a través de Ethernet dividen un flujo de datos en partes más cortas llamadas marcos. Cada marco contiene direcciones de origen y destino, y datos de verificación de errores para que los marcos dañados puedan detectarse y descartarse; la mayoría de las veces, los protocolos de capa superior desencadenan la retransmisión de tramas perdidas. Según el modelo OSI, Ethernet proporciona servicios hasta e incluyendo la capa de enlace de datos. La dirección MAC de 48 bits fue adoptada por otros estándares de red IEEE 802, incluido IEEE 802.11 (Wi-Fi), así como por FDDI. Los valores de EtherType también se utilizan en los encabezados del Protocolo de acceso a la subred (SNAP).
Ethernet se usa ampliamente en los hogares y la industria, y funciona bien con las tecnologías Wi-Fi inalámbricas. El Protocolo de Internet se transmite comúnmente a través de Ethernet, por lo que se considera una de las tecnologías clave que componen Internet.
Historia
Ethernet se desarrolló en Xerox PARC entre 1973 y 1974. Se inspiró en ALOHAnet, que Robert Metcalfe había estudiado como parte de su tesis doctoral. La idea se documentó por primera vez en un memorando que Metcalfe escribió el 22 de mayo de 1973, donde le puso el nombre del éter luminífero que una vez se postuló como un "medio omnipresente y completamente pasivo para la propagación de ondas electromagnéticas". 34; En 1975, Xerox presentó una solicitud de patente que incluía a Metcalfe, David Boggs, Chuck Thacker y Butler Lampson como inventores. En 1976, después de que el sistema se implementara en PARC, Metcalfe y Boggs publicaron un artículo fundamental. Yogen Dalal, Ron Crane, Bob Garner y Roy Ogus facilitaron la actualización del protocolo original de 2,94 Mbit/s al protocolo de 10 Mbit/s, que se lanzó al mercado en 1980.
Metcalfe dejó Xerox en junio de 1979 para formar 3Com. Convenció a Digital Equipment Corporation (DEC), Intel y Xerox para trabajar juntos para promover Ethernet como estándar. Como parte de ese proceso, Xerox acordó renunciar a su 'Ethernet' marca comercial. El primer estándar se publicó el 30 de septiembre de 1980 como "Ethernet, una red de área local". Especificaciones de la capa de enlace de datos y la capa física. Este llamado estándar DIX (Digital Intel Xerox) especificaba Ethernet de 10 Mbit/s, con direcciones de origen y destino de 48 bits y un campo de tipo Ethertype global de 16 bits. La versión 2 se publicó en noviembre de 1982 y define lo que se conoce como Ethernet II. Los esfuerzos de estandarización formal procedieron al mismo tiempo y dieron como resultado la publicación de IEEE 802.3 el 23 de junio de 1983.
Ethernet inicialmente compitió con Token Ring y otros protocolos propietarios. Ethernet fue capaz de adaptarse a las necesidades del mercado y con 10BASE2, cambiar a un cable coaxial delgado y económico y, a partir de 1990, al ahora omnipresente par trenzado con 10BASE-T. A fines de la década de 1980, Ethernet era claramente la tecnología de red dominante. En el proceso, 3Com se convirtió en una empresa importante. 3Com envió su primera NIC 3C100 Ethernet de 10 Mbit/s en marzo de 1981, y ese año comenzó a vender adaptadores para PDP-11 y VAX, así como computadoras Intel y Sun Microsystems basadas en Multibus. Esto fue seguido rápidamente por el adaptador Unibus a Ethernet de DEC, que DEC vendió y usó internamente para construir su propia red corporativa, que alcanzó más de 10,000 nodos en 1986, lo que la convirtió en una de las redes informáticas más grandes del mundo en ese momento.. En 1982 se lanzó una tarjeta adaptadora Ethernet para IBM PC y, en 1985, 3Com había vendido 100.000. En la década de 1980, el propio producto de red para PC de IBM compitió con Ethernet para la PC, y durante la década de 1980, el hardware LAN, en general, no era común en las PC. Sin embargo, a mediados y finales de la década de 1980, las redes de PC se hicieron populares en oficinas y escuelas para compartir impresoras y servidores de archivos, y entre las muchas tecnologías LAN competidoras de esa década, Ethernet fue una de las más populares. Durante un tiempo se produjeron adaptadores Ethernet basados en puerto paralelo, con controladores para DOS y Windows. A principios de la década de 1990, Ethernet se hizo tan frecuente que los puertos Ethernet comenzaron a aparecer en algunas PC y en la mayoría de las estaciones de trabajo. Este proceso se aceleró mucho con la introducción de 10BASE-T y su conector modular relativamente pequeño, momento en el que aparecieron los puertos Ethernet incluso en las placas base de gama baja.
Desde entonces, la tecnología Ethernet ha evolucionado para satisfacer los nuevos requisitos de mercado y ancho de banda. Además de las computadoras, Ethernet ahora se usa para interconectar electrodomésticos y otros dispositivos personales. Como Industrial Ethernet, se utiliza en aplicaciones industriales y está reemplazando rápidamente a los sistemas de transmisión de datos heredados en las redes de telecomunicaciones del mundo. En 2010, el mercado de equipos Ethernet ascendía a más de 16 000 millones de dólares al año.
Estandarización
En febrero de 1980, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) inició el proyecto 802 para estandarizar las redes de área local (LAN). El "grupo DIX" con Gary Robinson (DEC), Phil Arst (Intel) y Bob Printis (Xerox) presentó el llamado "Blue Book" Especificación CSMA/CD como candidato para la especificación LAN. Además de CSMA/CD, Token Ring (respaldado por IBM) y Token Bus (seleccionado y respaldado en adelante por General Motors) también se consideraron candidatos para un estándar LAN. Las propuestas en competencia y el amplio interés en la iniciativa llevaron a un fuerte desacuerdo sobre qué tecnología estandarizar. En diciembre de 1980, el grupo se dividió en tres subgrupos y la estandarización procedió por separado para cada propuesta.
Los retrasos en el proceso de estándares ponen en riesgo la introducción en el mercado de la estación de trabajo Xerox Star y los productos LAN Ethernet de 3Com. Con tales implicaciones comerciales en mente, David Liddle (gerente general, Xerox Office Systems) y Metcalfe (3Com) apoyaron firmemente una propuesta de Fritz Röscheisen (Siemens Private Networks) para una alianza en el mercado emergente de comunicaciones de oficina, que incluye a Siemens' soporte para la estandarización internacional de Ethernet (10 de abril de 1981). Ingrid Fromm, Siemens' representante de IEEE 802, logró rápidamente un soporte más amplio para Ethernet más allá de IEEE mediante el establecimiento de un Grupo de trabajo competitivo "Redes locales" dentro del organismo de normalización europeo ECMA TC24. En marzo de 1982, ECMA TC24 con sus miembros corporativos llegó a un acuerdo sobre un estándar para CSMA/CD basado en el borrador IEEE 802. Debido a que la propuesta DIX era técnicamente más completa y debido a la acción rápida tomada por ECMA que contribuyó decisivamente a la conciliación de opiniones dentro de IEEE, el estándar IEEE 802.3 CSMA/CD fue aprobado en diciembre de 1982. IEEE publicó el estándar 802.3 como borrador en 1983 y como estándar en 1985.
La aprobación de Ethernet a nivel internacional se logró mediante una acción similar entre partidos con Fromm como oficial de enlace que trabajaba para integrarse con el Comité Técnico 83 de la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) y el Comité Técnico 97 de la Organización Internacional de Normalización (ISO). Subcomité 6. La norma ISO 8802-3 se publicó en 1989.
Evolución
Ethernet ha evolucionado para incluir un mayor ancho de banda, mejores métodos de control de acceso al medio y diferentes medios físicos. El cable coaxial fue reemplazado por enlaces punto a punto conectados por repetidores o conmutadores Ethernet.
Las estaciones de Ethernet se comunican enviándose paquetes de datos: bloques de datos enviados y entregados individualmente. Al igual que con otras LAN IEEE 802, los adaptadores vienen programados con una dirección MAC de 48 bits globalmente única para que cada estación Ethernet tenga una dirección única. Las direcciones MAC se utilizan para especificar tanto el destino como el origen de cada paquete de datos. Ethernet establece conexiones a nivel de enlace, que se pueden definir utilizando las direcciones de origen y de destino. Al recibir una transmisión, el receptor usa la dirección de destino para determinar si la transmisión es relevante para la estación o debe ignorarse. Una interfaz de red normalmente no acepta paquetes dirigidos a otras estaciones Ethernet.
El sistema operativo de la estación receptora utiliza un campo EtherType en cada marco para seleccionar el módulo de protocolo apropiado (por ejemplo, una versión de protocolo de Internet como IPv4). Se dice que las tramas de Ethernet se autoidentifican debido al campo EtherType. Los marcos de autoidentificación hacen posible mezclar múltiples protocolos en la misma red física y permiten que una sola computadora use múltiples protocolos juntos. A pesar de la evolución de la tecnología Ethernet, todas las generaciones de Ethernet (excluyendo las primeras versiones experimentales) utilizan los mismos formatos de trama. Las redes de velocidad mixta se pueden construir utilizando conmutadores y repetidores de Ethernet que admitan las variantes de Ethernet deseadas.
Debido a la ubicuidad de Ethernet y al costo cada vez menor del hardware necesario para admitirlo, en 2004 la mayoría de los fabricantes incorporaron interfaces Ethernet directamente en las placas base de las PC, lo que eliminó la necesidad de una tarjeta de red separada.
Medio compartido
Ethernet se basó originalmente en la idea de que las computadoras se comunicaran a través de un cable coaxial compartido que actuara como un medio de transmisión de difusión. El método utilizado fue similar a los utilizados en los sistemas de radio, con el cable común proporcionando el canal de comunicación comparado con el éter luminífero en la física del siglo XIX, y fue a partir de esta referencia que el nombre "Ethernet" se derivó.
El cable coaxial compartido de Ethernet original (el medio compartido) atravesaba un edificio o campus hasta cada máquina conectada. Un esquema conocido como acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisión (CSMA/CD) gobernaba la forma en que las computadoras compartían el canal. Este esquema era más simple que las tecnologías Token Ring o Token Bus de la competencia. Las computadoras están conectadas a un transceptor de interfaz de unidad de conexión (AUI), que a su vez está conectado al cable (con Ethernet delgado, el transceptor generalmente está integrado en el adaptador de red). Si bien un cable pasivo simple es altamente confiable para redes pequeñas, no lo es para redes grandes y extendidas, donde el daño al cable en un solo lugar, o un solo conector defectuoso, puede hacer que todo el segmento Ethernet quede inutilizable.
Durante la primera mitad de la década de 1980, la implementación 10BASE5 de Ethernet utilizó un cable coaxial de 0,375 pulgadas (9,5 mm) de diámetro, más tarde llamado thick Ethernet o thicknet. Su sucesor, 10BASE2, llamado thin Ethernet o thinnet, utilizó el cable coaxial RG-58. El énfasis estaba en hacer que la instalación del cable fuera más fácil y menos costosa.
Dado que toda la comunicación ocurre en el mismo cable, cualquier información enviada por una computadora es recibida por todos, incluso si esa información está destinada a un solo destino. La tarjeta de interfaz de red interrumpe la CPU solo cuando se reciben paquetes aplicables: la tarjeta ignora la información que no está dirigida a ella. El uso de un solo cable también significa que el ancho de banda de datos se comparte, de modo que, por ejemplo, el ancho de banda de datos disponible para cada dispositivo se reduce a la mitad cuando dos estaciones están activas simultáneamente.
Una colisión ocurre cuando dos estaciones intentan transmitir al mismo tiempo. Corrompen los datos transmitidos y requieren que las estaciones vuelvan a transmitir. La pérdida de datos y la retransmisión reducen el rendimiento. En el peor de los casos, cuando varios hosts activos conectados con la máxima longitud de cable permitida intentan transmitir muchas tramas cortas, las colisiones excesivas pueden reducir drásticamente el rendimiento. Sin embargo, un informe de Xerox de 1980 estudió el rendimiento de una instalación de Ethernet existente bajo cargas pesadas tanto normales como generadas artificialmente. El informe afirmó que se observó un rendimiento del 98% en la LAN. Esto contrasta con las LAN de paso de token (Token Ring, Token Bus), todas las cuales sufren una degradación del rendimiento a medida que cada nuevo nodo ingresa a la LAN, debido a las esperas de token. Este informe fue controvertido, ya que el modelado mostró que las redes basadas en colisiones teóricamente se volvieron inestables bajo cargas tan bajas como el 37% de la capacidad nominal. Muchos de los primeros investigadores no lograron comprender estos resultados. El rendimiento en redes reales es significativamente mejor.
En una Ethernet moderna, no todas las estaciones comparten un canal a través de un cable compartido o un concentrador repetidor simple; en cambio, cada estación se comunica con un conmutador, que a su vez reenvía ese tráfico a la estación de destino. En esta topología, las colisiones solo son posibles si la estación y el conmutador intentan comunicarse entre sí al mismo tiempo, y las colisiones se limitan a este enlace. Además, el estándar 10BASE-T introdujo un modo de operación de dúplex completo que se volvió común con Fast Ethernet y el estándar de facto con Gigabit Ethernet. En dúplex completo, el conmutador y la estación pueden enviar y recibir simultáneamente y, por lo tanto, los Ethernets modernos están completamente libres de colisiones.
- Comparación entre Ethernet original y Ethernet moderno
Aplicación Ethernet original: medio compartido, prono de colisión. Todos los ordenadores que intentan comunicar comparten el mismo cable, y así compiten entre sí.
Aplicación Ethernet moderna: conexión conmutada, sin colisión. Cada ordenador se comunica sólo con su propio interruptor, sin competencia por el cable con otros.
Repetidores y concentradores
Por motivos de sincronización y degradación de la señal, los segmentos Ethernet coaxiales tienen un tamaño restringido. Se pueden construir redes algo más grandes usando un repetidor Ethernet. Los primeros repetidores tenían solo dos puertos, lo que permitía, como máximo, duplicar el tamaño de la red. Una vez que los repetidores con más de dos puertos estuvieron disponibles, fue posible cablear la red en una topología de estrella. Los primeros experimentos con topologías en estrella (llamadas Fibernet) utilizando fibra óptica se publicaron en 1978.
Ethernet de cable compartido siempre es difícil de instalar en oficinas porque su topología de bus está en conflicto con los planes de cable de topología en estrella diseñados en edificios para telefonía. La modificación de Ethernet para adaptarse al cableado telefónico de par trenzado ya instalado en edificios comerciales brindó otra oportunidad para reducir costos, expandir la base instalada y aprovechar el diseño del edificio y, por lo tanto, Ethernet de par trenzado fue el siguiente desarrollo lógico a mediados de la década de 1980.
Ethernet en cables de par trenzado sin blindaje (UTP) comenzó con StarLAN a 1 Mbit/s a mediados de la década de 1980. En 1987, SynOptics presentó la primera Ethernet de par trenzado a 10 Mbit/s en una topología de cableado en estrella con un concentrador central, más tarde llamado LattisNet. Estos evolucionaron a 10BASE-T, que fue diseñado para enlaces punto a punto únicamente, y toda la terminación estaba integrada en el dispositivo. Esto cambió los repetidores de un dispositivo especializado utilizado en el centro de grandes redes a un dispositivo que cada red basada en par trenzado con más de dos máquinas tenía que usar. La estructura de árbol que resultó de esto facilitó el mantenimiento de las redes Ethernet al evitar que la mayoría de las fallas con un par o su cable asociado afectaran a otros dispositivos en la red.
A pesar de la topología física en estrella y la presencia de canales de transmisión y recepción separados en los medios de par trenzado y fibra, las redes Ethernet basadas en repetidores todavía usan semidúplex y CSMA/CD, con una actividad mínima del repetidor, principalmente generación de la señal de atasco en el tratamiento de las colisiones de paquetes. Cada paquete se envía a todos los demás puertos del repetidor, por lo que no se abordan los problemas de ancho de banda y seguridad. El rendimiento total del repetidor está limitado al de un solo enlace, y todos los enlaces deben operar a la misma velocidad.
Puenteo y conmutación
Si bien los repetidores pueden aislar algunos aspectos de los segmentos de Ethernet, como roturas de cables, aún reenvían todo el tráfico a todos los dispositivos de Ethernet. Toda la red es un dominio de colisión y todos los hosts deben poder detectar colisiones en cualquier lugar de la red. Esto limita la cantidad de repetidores entre los nodos más lejanos y crea límites prácticos sobre cuántas máquinas pueden comunicarse en una red Ethernet. Los segmentos unidos por repetidores tienen que operar todos a la misma velocidad, lo que imposibilita las actualizaciones graduales.
Para aliviar estos problemas, se crearon puentes para comunicarse en la capa de enlace de datos mientras se aísla la capa física. Con el puente, solo los paquetes de Ethernet bien formados se reenvían de un segmento de Ethernet a otro; las colisiones y los errores de paquetes están aislados. En el arranque inicial, los puentes de Ethernet funcionan como repetidores de Ethernet, pasando todo el tráfico entre segmentos. Al observar las direcciones de origen de las tramas entrantes, el puente crea una tabla de direcciones que asocia las direcciones a los segmentos. Una vez que se aprende una dirección, el puente reenvía el tráfico de red destinado a esa dirección solo al segmento asociado, lo que mejora el rendimiento general. El tráfico de difusión aún se reenvía a todos los segmentos de la red. Los puentes también superan los límites de los segmentos totales entre dos hosts y permiten la combinación de velocidades, las cuales son fundamentales para la implementación incremental de variantes de Ethernet más rápidas.
En 1989, Motorola Codex presentó su 6310 EtherSpan y Kalpana presentó su EtherSwitch; estos fueron ejemplos de los primeros conmutadores Ethernet comerciales. Los primeros conmutadores como este usaban conmutación de corte donde solo se examinaba el encabezado del paquete entrante antes de que se descartara o se reenviara a otro segmento. Esto reduce la latencia de reenvío. Un inconveniente de este método es que no permite fácilmente una combinación de diferentes velocidades de enlace. Otra es que los paquetes que se han dañado aún se propagan a través de la red. El remedio final para esto fue volver al enfoque original de almacenamiento y reenvío del puente, donde el paquete se lee en un búfer en el conmutador en su totalidad, se verifica su secuencia de verificación de trama y solo entonces se reenvía el paquete. En los equipos de red modernos, este proceso generalmente se realiza utilizando circuitos integrados específicos de la aplicación que permiten que los paquetes se reenvíen a la velocidad del cable.
Cuando se utiliza un segmento de enlace de fibra o par trenzado y ninguno de los extremos está conectado a un repetidor, se puede utilizar Ethernet dúplex completo en ese segmento. En el modo dúplex completo, ambos dispositivos pueden transmitir y recibir entre sí al mismo tiempo, y no hay dominio de colisión. Esto duplica el ancho de banda agregado del enlace y, a veces, se anuncia como el doble de la velocidad del enlace (por ejemplo, 200 Mbit/s para Fast Ethernet). La eliminación del dominio de colisión para estas conexiones también significa que los dos dispositivos en ese segmento pueden usar todo el ancho de banda del enlace y que la longitud del segmento no está limitada por las restricciones de detección de colisión.
Dado que los paquetes generalmente se envían solo al puerto al que están destinados, el tráfico en una Ethernet conmutada es menos público que en una Ethernet de medio compartido. A pesar de esto, la Ethernet conmutada aún debe considerarse como una tecnología de red insegura, porque es fácil subvertir los sistemas Ethernet conmutados por medios como la suplantación de ARP y la inundación de MAC.
Las ventajas del ancho de banda, el aislamiento mejorado de los dispositivos entre sí, la capacidad de combinar fácilmente diferentes velocidades de dispositivos y la eliminación de los límites de encadenamiento inherentes a la Ethernet no conmutada han convertido a la Ethernet conmutada en la tecnología de red dominante.
Redes avanzadas
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Las redes Ethernet conmutadas simples, si bien son una gran mejora con respecto a Ethernet basada en repetidores, sufren puntos únicos de falla, ataques que engañan a los conmutadores o hosts para que envíen datos a una máquina, incluso si no está diseñada para ello, problemas de escalabilidad y seguridad con respecto a los bucles de conmutación, la radiación de difusión y el tráfico de multidifusión.
Las funciones de red avanzadas en los conmutadores utilizan el puente de ruta más corta (SPB) o el protocolo de árbol de expansión (STP) para mantener una red en malla sin bucles, lo que permite bucles físicos para redundancia (STP) o equilibrio de carga (SPB). El puente de ruta más corta incluye el uso del protocolo de enrutamiento de estado de enlace IS-IS para permitir redes más grandes con rutas de ruta más cortas entre dispositivos.
Las funciones de red avanzadas también garantizan la seguridad del puerto, brindan funciones de protección como el bloqueo de MAC y el filtrado de radiación de transmisión, usan VLAN para mantener separadas las diferentes clases de usuarios mientras usan la misma infraestructura física, emplean conmutación multicapa para enrutar entre diferentes clases y usan agregación de enlaces para agregar ancho de banda a los enlaces sobrecargados y proporcionar algo de redundancia.
En 2016, Ethernet reemplazó a InfiniBand como la interconexión de sistema más popular de las supercomputadoras TOP500.
Variedades
La capa física de Ethernet evolucionó durante un período de tiempo considerable y abarca interfaces de medios físicos coaxiales, de par trenzado y de fibra óptica, con velocidades de 1 Mbit/s a 400 Gbit/s. La primera introducción de CSMA/CD de par trenzado fue StarLAN, estandarizada como 802.3 1BASE5. Si bien 1BASE5 tuvo poca penetración en el mercado, definió el aparato físico (cable, enchufe/conector, pin-out y plan de cableado) que se transferiría a 10BASE-T a través de 10GBASE-T.
Las formas más comunes utilizadas son 10BASE-T, 100BASE-TX y 1000BASE-T. Los tres utilizan cables de par trenzado y conectores modulares 8P8C. Funcionan a 10 Mbit/s, 100 Mbit/s y 1 Gbit/s , respectivamente.
Las variantes de fibra óptica de Ethernet (que comúnmente usan módulos SFP) también son muy populares en redes más grandes y ofrecen alto rendimiento, mejor aislamiento eléctrico y mayor distancia (decenas de kilómetros con algunas versiones). En general, el software de pila de protocolos de red funcionará de manera similar en todas las variedades.
Estructura del marco
En IEEE 802.3, un datagrama se denomina paquete o marco. Paquete se utiliza para describir la unidad de transmisión general e incluye el preámbulo, el delimitador de trama de inicio (SFD) y la extensión de la portadora (si está presente). La trama comienza después del delimitador de trama de inicio con un encabezado de trama que presenta las direcciones MAC de origen y destino y el campo EtherType que proporciona el tipo de protocolo para el protocolo de carga útil o la longitud de la carga útil. La sección central de la trama consta de datos de carga útil, incluidos los encabezados de otros protocolos (por ejemplo, Protocolo de Internet) transportados en la trama. La trama finaliza con una comprobación de redundancia cíclica de 32 bits, que se utiliza para detectar corrupción de datos en tránsito. En particular, los paquetes de Ethernet no tienen un campo de tiempo de vida, lo que genera posibles problemas en presencia de un bucle de conmutación.
Autonegociación
La negociación automática es el procedimiento mediante el cual dos dispositivos conectados eligen parámetros de transmisión comunes, p. velocidad y modo dúplex. La negociación automática fue inicialmente una característica opcional, introducida por primera vez con 100BASE-TX, mientras que también es compatible con versiones anteriores de 10BASE-T. La negociación automática es obligatoria para 1000BASE-T y más rápido.
Condiciones de error
Circuito de conmutación
Un bucle de conmutación o bucle de puente se produce en las redes informáticas cuando hay más de una ruta de capa 2 (modelo OSI) entre dos puntos finales (por ejemplo, varias conexiones entre dos conmutadores de red o dos puertos en el mismo conmutador conectados entre sí). El bucle crea tormentas de difusión a medida que los conmutadores reenvían difusiones y multidifusiones a todos los puertos, el conmutador o los conmutadores retransmitirán repetidamente los mensajes de difusión que inundan la red. Dado que el encabezado de la capa 2 no admite un valor de tiempo de vida (TTL), si un marco se envía a una topología en bucle, puede repetirse para siempre.
Una topología física que contiene bucles de conmutación o puente es atractiva por motivos de redundancia, pero una red conmutada no debe tener bucles. La solución es permitir bucles físicos, pero crear una topología lógica sin bucles utilizando el protocolo de puente de ruta más corta (SPB) o los protocolos de árbol de expansión (STP) más antiguos en los conmutadores de red.
Parloteo
Un nodo que envía más tiempo que la ventana de transmisión máxima para un paquete de Ethernet se considera parloteo. Dependiendo de la topología física, la detección y el remedio de jabber difieren un poco.
- Se requiere un MAU para detectar y detener la transmisión anormalmente larga del DTE (más de 20–150 ms) con el fin de prevenir la interrupción permanente de la red.
- En un medio compartido eléctricamente (10BASE5, 10BASE2, 1BASE5), el jabber solo puede ser detectado por cada nodo final, parando la recepción. No es posible más remedio.
- Un centro repetidor/repetidor utiliza un temporizador de jabber que termina la retransmisión a los otros puertos cuando expira. El temporizador funciona durante 25.000 a 50.000 bits por 1 Mbit/s, 40.000 a 75.000 bits por 10 y 100 Mbit/s, y 80.000 a 150.000 bits por 1 Gbit/s. Los puertos de Jabbering se separan de la red hasta que ya no se detecta un transportista.
- Los nodos finales que utilizan una capa MAC generalmente detectarán un marco Ethernet sobredimensionado y dejarán de recibir. Un puente/switch no hará avanzar el marco.
- Una configuración de tamaño de marco no uniforme en la red usando marcos de jumbo puede ser detectada como jabber por nodos finales.
- Un paquete detectado como jabber por un repetidor aguas arriba y posteriormente cortado tiene una secuencia de verificación de marco inválida y se deja caer.
Marcos cortos
- Runts son paquetes o marcos más pequeños que el tamaño mínimo permitido. Se les cae y no se propagan.
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