La red Ethernet, creada por Robert Metcalfe, es un sistema de comunicación que interconecta computadoras y ha evolucionado desde sus inicios de 1 Mbps hasta estándares de 10 Gbps mediante diferentes tipos de cables, como coaxiales, de par trenzado y fibra óptica. Utiliza topologías de bus y el método CSMA/CD para el acceso al medio, permitiendo la comunicación entre dispositivos heterogéneos. Ethernet se destaca por su confiabilidad y flexibilidad, al poder adaptarse a diversas configuraciones y necesidades de red.

1. REDES DE
COMUNICACIÓN ETHERNET
Grupo 6:
• Erik Liger
• Alejandro Arenas
Materia: Automática 1
Universidad Católica de Santiago de Guayaqui
l

2. La Red Ethernet fue creada por Robert Metcalfe y Xerox, con el objetivo de
interconectar computadoras o estaciones a una misma red.
 La IEEE define una red ligeramente diferente denominada norma 802.3 la cual
se basa en un fondo alternativo de trama.
 El diseño original funcionaba a 1 Mbps con conexiones vampiro (10Base5).
 Luego la norma de 10 Mbps se añadieron las conexiones en coaxial fino
(10Base2), conectados entre sí mediante conectores BNC.
 En los últimos años, los estándares han ido mejorando, abandonaron los
coaxiales dejando únicamente los de tipo de par trenzado y la Fibra óptica.
Orígenes de la Red Ethernet

3.  Ethernet es la red más popular.
 Utiliza una topología Bus: Bus lineal o Bus estrella.
 Transmite a 10 Mbps o 100 Mbs y utiliza (CSMA/CD) para regular
el segmento de cable principal.
 Ethernet no requiere una fuente de alimentación propia. (PASIVO).
 Ethernet jamás falla, a menos que el cable sea físicamente dañado o
este mal conectado.
 Utiliza varios tipos de cable: Grueso, fino, UTP y STP.
 Puede conectar entornos informáticos heterogéneos, incluyendo
Netware, UNIX, Windows y Macintosh.
Características
:

4. La evolución de la Red Ethernet:
La Red Ethernet durante todos estos años ah ido mejorando poco a poco, para satisfacer
las cambiantes necesidades y capacidades de los medios. Cada una de las etapas han
mostrado excelentes resultados.
 Ethernet de (10Mbps)
 Ethernet de (100Mbps)
 Ethernet Gigabit (1Gbit)
 Ethernet Gigabit (10Gbit)
 Ethernet con Fibra Óptica
Thick Ethernet
Thin Ethernet
Conf. (Estándar
Original)
Conf. (Fast Ethernet)
Fibra Óptica

5. Thick Ethernet
Cubierta aislante exterior
Protección metálica trenzada
Relleno Polietileno
Cable conductor central
Cable
Cable coaxial de 0,5 pulgada de diámetro.
Extensión máxima del cable: 500 [m].

6. Entre la tarjeta de red Ethernet y el cable coaxial
se necesita un circuito llamado “transceiver”.
Transceiver
Tarjeta de Red
Protección
metálica
trenzada
Cable central
La conexión entre el
transceiver y el cable
(“tap”)se realiza a través
de un pequeño agujero
en las capas externas
del
cable o usando una “T”.

7. Entre la tarjeta de red Ethernet y el cable coaxial
se necesita un circuito llamado “transceiver”.
Transceiver
Tarjeta de Red
El transceiver cumple las
siguientes funcio-nes:
•sensar las señales del
ether
•traducir las señales del
ether (análogas) a
señales digitales y
viceversa

8. Entre la tarjeta de red Ethernet y el cable coaxial
se necesita un circuito llamado “transceiver”.
Transceiver
Tarjeta de Red
El cable que conecta el
transceiver con la tarjeta de
red se llama Attachment Unit
Interface (AUI)

9. Entre la tarjeta de red Ethernet y el cable coaxial
se necesita un circuito llamado “transceiver”.
Transceiver
Tarjeta de Red
Las funciones del
AUI son:
•suministrar la
energía necesaria
para que el trans-
ceiver pueda ope-
rar
•enviar las seña-
les que controlan la
operación del
transceiver
•enviar la infor-
mación enviada o
recibida

10. Cable y conector AUI

11. Tarjeta de
Red
Bus del computador
AUI
transceiver
ether (cable coaxial)

12. Transceiver
Computador A Computador B
AUI
AUI
Ethernet Cable

13. Thin-Wire Ethernet
• Pensada para ambientes con poca
interferencia eléctrica (como las oficinas), Thin-
Wire Ethernet utiliza un cable más delgado (
más barato, más flexible).
• El transceiver se incorpora a la tarjeta de red
(se elimina el AUI).
• Los conectores a la red se incorporan en la
tarjeta de red.

14. Thin-Wire Ethernet
• Debido a su menor blindaje, Thin-Wire Ethernet
no puede instalarse cerca de motores o equipos
eléctricos de potencia.
• Cubre distancias menores que Thick-Wire
Ethernet y soporta menos computadores
conectados a la red.

15. Cable coaxial delgado (thin
Ethernet cable) con conector
BNC
Terminador para Thin
Ethernet
T para Thin
Ethernet

16. Conector para Thin Ethernet: el conector T se conecta
directamente a la tarjeta de red.

17. Computador A Computador B
Thin Ethernet Cable
En una Thin Ethernet, la red se forma
conectando los computadores directamente de
uno a otro.

18. Tres computadores conectados en una thin Ethernet

19. • Para agregar un nuevo computador a la red,
basta unirlo a la cadena.
• Es importante que en ambos extremos de la
cadena existan terminadores.
• Si un computador se desconecta, la red falla si
no se coloca un terminador.
Thin-Wire Ethernet

20. Twisted Pair Ethernet (Ethernet de par trenzado)
El computador se conecta a Ethernet usando
un par de cables de cobre convencional, sin
aislación.
El par trenzado es más barato que el cable
coaxial y además se elimina el problema de la
caída de la red por la desconexión de un
usuario.

21. Twisted Pair Ethernet (Ethernet de par trenzado)
• El esquema de par trenzado se conoce como
10Base-T.
Indica velocidad
(10Mbps)
Indica el medio
T: Twisted pair
F: Glass Fiber
• En este esquema, para conectarse a la red,
cada computador se conecta a un hub (esta
conexión no debe exceder los 100 metros).
•Los conectores son del tipo RJ45.

22. Conector 10Base-T, que se enchufa en la
hembra RJ-45.

23. Computador A Computador B
Conexión al Hub

24. Hub 10Base-T, con cables 10Base-T que conectan a los
computadores al hub.

25. Patch panel para interconectar cables 10Base-T.

26. El hub entrega la misma comunicación que los
cables de Thick o Thin Ethernet.
Simplemente se trata de una alternativa del
cableado.

27. • En la actualidad, existen los tres tipos de redes
en distintas instituciones (aunque la más común
es la de par trenzado).
• Por este motivo, la mayoría de las tarjetas de
red vienen con los tres tipos de conectores:
Thick Ethernet AUI
Thin Ethernet BNC
Twisted Pair Ethernet RJ45

28. Conector RJ45
para 10Base-T
Conector BNC
para Thinnet
Conector AUI
para Thicknet

29. Algunas imágenes de Adaptadores

30. Adaptador AUI-a-10Base-T, usado
para conectar una tarjeta de red con
un conector AUI a una red con un
esquema 10BAse-T.
AUI

31. Adaptador AUI-a-10Base-T. Este adaptador está conectado
directamente en la puerta AUI del computador, con lo que
se elimina el cable AUI.

32. Adaptador AUI-a-thinnet adapter, para conectar una
tarjeta de red con AUI a una Thin Ethernet.

33. Propiedades de una Ethernet
• Topología de Bus: todas las estaciones
comparten un único canal de comunicación.
• La información se difunde por el bus a 10Mbps
Todas las estaciones
reciben todas las
transmisiones que se
realicen

34. Propiedades de una Ethernet
• Mecanismo de entrega de la información del
“mejor esfuerzo”.
El HW no entrega
información al emisor
acerca de la recepción de
la información por el
receptor
(en una capa superior,
TCP se encarga de esto)

35. Propiedades de una Ethernet
• El control de acceso al bus es distribuido
No existe una entidad
central que asigne
permisos de acceso al
bus

36. Propiedades de una Ethernet
• El control de acceso al bus es distribuido
El esquema de acceso al bus se conoce como
Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detect (CSMA/CD).

37. Topología Ethernet
• La topología lógica (que depende de la
forma en que fluyen las señales en el medio)
puede ser diferente de la topología física.
• La topología lógica de Ethernet es un sólo
canal (bus) que lleva las señales a todas las
estaciones.

38. Topología Lógica
• Varios segmentos Ethernet pueden ser conectados para formar una LAN
Ethernet más grande utilizando dispositivos de amplificación y de ajuste
de tiempos llamados repetidores (un concentrador 10BaseT actua como
un repetidor multipuerto).
• Utilizando repetidores, un sistema Ethernet de múltiples segmentos
puede crecer en forma de un “árbol sin raíz” (en cualquier dirección,
pero sin formar “loops”)
• Cada segmento es una rama del sistema y aunque físicamente estén
conectados como una estrella, lógicamente el sistema de señales
Ethernet sigue siendo un bus

39. http://www.arcesio.net
Topologíafísica
1 2
R R
R
63
4
5
7
8
9
• La señal enviada desde cualquier estación viaja sobre el segmento
de la estación y es repetida a los demás segmentos.
• La topología física puede incluir conexión de cables en forma de bus
o de estrella

40. Pasos a seguir para iniciar una transmisión
• Sensar el canal para ver si está desocupado.
• Si no se detecta una transmisión, el
computador comienza a transmitir.
• La transmisión está limitada en el tiempo de
duración (existe un tamaño máximo del paquete
de información a transmitir).
• Entre paquete y paquete, el transmisor espera
un tiempo para permitir que otra estación realice
su transmisión.

41. Detección y Recuperación de Colisiones
En el canal pueden ocurrir colisiones cuando dos
estaciones comienzan a transmitir al mismo
tiempo.
La detección de una colisión se lleva a cabo
mediante el monitoreo continuo del cable por
parte del transceiver (CD: Collision Detect)

42. Detección y Recuperación de Colisiones
La recuperación de una colisión se lleva a cabo a
través de las siguientes etapas:
• Se aborta la transmisión
• Cada estación espera un tiempo aleatorio
después de la primera colisión e intenta transmitir.
• Si ocurre una segunda colisión (por tiempos
demasiado cercanos), las estaciones esperan el
doble del tiempo e intentan transmitir.
• Si ocurre una n-ésima colisión, las estaciones
esperan 2n veces el tiempo inicial.

43. Direcciones Ethernet de Hardware
•Las direcciones Ethernet se componen de 48
bits.
•Cada tarjeta de red conectada a una Ethernet
tiene asignada una dirección Ethernet única.
• Para evitar duplicaciones de direcciones, los
fabricantes de tarjetas compran bloques de
direcciones (IEEE administra el espacio de
direcciones Ethernet).

44. Direcciones Ethernet de Hardware
•Existen tres tipos de direcciones Ethernet:
• Unicast
• Multicast
• Broadcast

45. 8 oct 6 oct 6 oct 2 oct 64 a 1500 octetos 4 oct
CRC
Datos
Tipo de frame
Dirección fuente
Dirección destino
Preambulo (sinc.)
Formato de un frame en Ethernet
Los frames son de largo variable: entre 64 y
1518 octetos.

46. Extendiendo Ethernet
• El cable del bus de una Ethernet tiene un
límite en longitud.
• Se necesita un método para cubrir distancias
mayores.

47. Extendiendo Ethernet
Para extender la longitud del cable, existen los
repetidores.
Un repetidor traspasa señales de un cable a otro
(regeneración).
No pueden ponerse más de dos repetidores entre
dos máquinas.

48. Ej:repetidores usados para extender Ethernet
en un edificio.
R
R
R
Piso 1
Piso 2
Piso 3

49. • Un bridge es un repetidor con inteligencia: no
replica el ruido, los errores o los frames
malformados.
• Más detalles en las páginas 30 y 31 de la
bibliografía.

50. Canal Ethernet
Ethernetpuedetransportardatosdediferentesprotocolosdealto
nivel
• Una LAN Ethernet puede transportar datos entre los computadores
utilizando TCP/IP, pero la misma Ethernet puede llevar datos utilizando
Novell (IPX/SPX), AppleTalk, etc.
• Ethernet es similar a un sistema de transporte de carga en camiones,
pero que lleva paquetes de datos entre computadoras. A Ethernet no
le afecta que llevan por dentro los frames
TCP/IP IPX/SPXIP IPX/SPX AppleTalk
FRAMES

51. Bibliografia
• Lantronix (2014) Guia Didactica de Ethernet,Web oficial de Consulintel.Fecha de
Consulta: 25 de Noviembre de 2014.
Url:http://www.consulintel.es/html/Tutoriales/Lantronix/guia_et_p1.html