¿Qué es Ethernet?

Ethernet se define como una tecnología de red que incluye el protocolo, puerto, cable y chip de computadora necesarios para conectar una computadora de escritorio o laptop a una red de área local (LAN) para una transmisión rápida de datos a través de cables coaxiales o de fibra óptica. Este artículo explica el significado de Ethernet y cómo funciona, junto con sus usos clave.

Tabla de Contenidos

Ethernet es la tecnología tradicional para conectar dispositivos en una red de área local (LAN) o en una red de área extensa cableada. Permite que los dispositivos se comuniquen entre sí mediante un protocolo, que es un conjunto de reglas o lenguaje de red común.

Ethernet describe cómo los dispositivos de red formatean y transmiten datos para que otros dispositivos de la misma LAN o red de campus puedan reconocer, recibir y procesar la información. Un cable Ethernet es el cableado físico por el que viajan los datos.

Los dispositivos conectados que utilizan cables para acceder a una red localizada geográficamente, en lugar de una conexión inalámbrica, probablemente utilicen Ethernet. Desde empresas a gamers, diversos usuarios finales confían en las ventajas de la conectividad Ethernet, que incluyen fiabilidad y seguridad.

En comparación con la tecnología LAN inalámbrica (WLAN), Ethernet suele ser menos vulnerable a las interrupciones. También puede ofrecer un mayor grado de seguridad y control de la red que la tecnología inalámbrica, ya que los dispositivos deben conectarse mediante cableado físico. Esto dificulta el acceso de extraños a los datos de la red o el secuestro del ancho de banda para dispositivos no autorizados.

¿Por qué se utiliza Ethernet?

Ethernet se utiliza para conectar dispositivos en una red y sigue siendo una forma popular de conexión de redes. Organizaciones específicas con redes locales, como oficinas de empresas, campus escolares y hospitales, utilizan Ethernet por su alta velocidad, seguridad y fiabilidad.

Al principio, Ethernet se hizo popular por su bajo precio en comparación con la tecnología de la competencia de la época, como el token ring de IBM. A medida que avanzaba la tecnología de redes, la capacidad de Ethernet para evolucionar y ofrecer mayores niveles de rendimiento garantizó su popularidad sostenida. A lo largo de su evolución, Ethernet también mantuvo la compatibilidad con versiones anteriores.

El rendimiento original de Ethernet de 10 megabits por segundo se multiplicó por diez hasta alcanzar los 100 Mbps a mediados de los noventa. IEEE sigue ofreciendo un mayor rendimiento con sucesivas actualizaciones. Las versiones actuales de Ethernet admiten operaciones de hasta 400 gigabits por segundo (Gbps).

Ventajas de Ethernet

Ethernet tiene muchas ventajas para los usuarios, y por eso se hizo tan popular. Éstas son algunas de las ventajas más comunes de Ethernet:

Coste relativamente bajo.
Compatibilidad con versiones anteriores.
Generalmente resistente al ruido.
Buena calidad de transferencia de datos.
Velocidad.
Fiabilidad.
Seguridad de los datos, ya que se pueden utilizar los cortafuegos habituales.

Desventajas de Ethernet

A pesar de su uso generalizado, Ethernet tiene sus desventajas, como las siguientes:

Destinado a redes más pequeñas y de corta distancia.
Movilidad limitada.
El uso de cables largos puede crear interferencias.
No funciona bien con aplicaciones interactivas o en tiempo real.
La velocidad disminuye al aumentar el tráfico.
Los receptores no reconocen la recepción de paquetes de datos.
Resulta difícil localizar el cable o nodo que causa el problema.

Ethernet vs Wi-Fi

Wi-Fi es el tipo de conexión de red más popular. A diferencia de los tipos de conexión por cable, como Ethernet, no requiere un cable físico para conectarse. En su lugar, los datos se transmiten a través de señales inalámbricas.

A continuación se indican algunas de las principales diferencias entre las conexiones Ethernet y Wi-Fi.

Conexiones Ethernet

Transmiten datos a través de un cable.
Movilidad limitada, ya que se requiere un cable físico.
Más velocidad, fiabilidad y seguridad que Wi-Fi.
Velocidad constante.
No es necesario cifrar los datos.
Menor latencia.
Proceso de instalación más complejo.

Conexiones Wi-Fi

Transmisión de datos a través de señales inalámbricas en lugar de por cable.
Mejor movilidad, ya que no se necesitan cables.
No son tan rápidas, fiables ni seguras como Ethernet.
Más cómodo porque los usuarios pueden conectarse a Internet desde cualquier lugar.
Velocidad irregular, ya que el Wi-Fi es propenso a las interferencias de señal.
Requiere encriptación de datos.
Mayor latencia que Ethernet.
Proceso de instalación más sencillo.

Cómo funciona Ethernet

El IEEE especifica en la familia de normas IEEE 802.3 que el protocolo Ethernet afecta tanto a la Capa 1 (capa física) como a la Capa 2 (capa de enlace de datos) del modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos.

Ethernet define dos unidades de transmisión: paquete y trama. La trama incluye la carga útil de los datos que se transmiten, así como lo siguiente:

Las direcciones físicas de control de acceso al medio tanto del emisor como del receptor.
Etiquetado de LAN virtual (VLAN) e información sobre la calidad del servicio.
Información de corrección de errores para detectar problemas de transmisión.

Cada trama se envuelve en un paquete que contiene varios bytes de información para establecer la conexión y marcar dónde empieza la trama.

Los ingenieros de Xerox desarrollaron Ethernet en los años setenta. Al principio, Ethernet funcionaba a través de cables coaxiales. Los primeros Ethernet conectaban varios dispositivos en segmentos de red a través de hubs (dispositivos de capa 1 responsables de transportar los datos de red) utilizando una topología en cadena o en estrella. En la actualidad, una LAN Ethernet típica utiliza cables especiales de par trenzado o cableado de fibra óptica.

Si dos dispositivos que comparten un hub intentan transmitir datos al mismo tiempo, los paquetes pueden colisionar y crear problemas de conectividad. Para aliviar estos atascos de tráfico digital, el IEEE desarrolló el protocolo de Acceso Múltiple con Detección de Colisiones (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Este protocolo permite a los dispositivos comprobar si una línea determinada está en uso antes de iniciar nuevas transmisiones.

Más tarde, los hubs Ethernet dieron paso en gran medida a los conmutadores de red. Como un hub no puede discriminar entre puntos de un segmento de red, no puede enviar datos directamente del punto A al punto B. En su lugar, cada vez que un dispositivo de red envía una transmisión a través de un puerto de entrada, el hub copia los datos y los distribuye a todos los puertos de salida disponibles.

En cambio, un conmutador envía de forma inteligente a cualquier puerto sólo el tráfico destinado a sus dispositivos, en lugar de copias de todas y cada una de las transmisiones del segmento de red, lo que mejora la seguridad y la eficacia.

Al igual que ocurre con otros tipos de red, los ordenadores implicados deben incluir una tarjeta de interfaz de red (NIC) para conectarse a Ethernet.

Tipos de cables Ethernet

El grupo de trabajo IEEE 802.3 aprobó la primera norma Ethernet en 1983. Desde entonces, la tecnología ha seguido evolucionando y adoptando nuevos medios, mayores velocidades de transmisión y cambios en el contenido de las tramas.

A continuación se detallan algunos de los cambios de Ethernet a lo largo del tiempo:

802.3ac se introdujo para dar cabida a VLAN y al etiquetado de prioridad.
802.3af define la alimentación a través de Ethernet, que es crucial para la mayoría de las implantaciones Wi-Fi y de telefonía IP.
802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac y 802.11ax definen los equivalentes inalámbricos de Ethernet para WLAN.
802.3u marcó el comienzo de 100BASE-T, también conocido como Fast Ethernet, con velocidades de transmisión de datos de hasta 100 Mbps. El término BASE-T indica el uso de cableado de par trenzado.

Gigabit Ethernet presume de velocidades de 1.000 Mbps — 1 gigabit o 1.000 millones de bits por segundo (bps) — 10 GbE, hasta 10 Gbps, y así sucesivamente. Con el tiempo, la velocidad típica de cada conexión tiende a aumentar.

Los ingenieros de redes utilizan 100BASE-T para lo siguiente:

Conecte computadoras, impresoras y otros dispositivos de los usuarios finales.
Gestione servidores y almacenamiento.
Logre velocidades más altas para los segmentos troncales de la red.

Los cables Ethernet conectan los dispositivos de red a los routers o módems correspondientes. Los distintos cables funcionan con estándares y velocidades diferentes. Por ejemplo, los cables de Categoría 5 (Cat5) admiten Ethernet tradicional y 100BASE-T. Los cables Cat5e admiten Gigabit Ethernet, mientras que los Cat6 funcionan con 10 GbE.

También existen cables Ethernet cruzados, que conectan dos dispositivos del mismo tipo. Estos cables permiten conectar dos ordenadores sin necesidad de un conmutador o router entre ellos.

Conclusión

Incluso en la era de la conectividad inalámbrica de alta velocidad -sobre todo con la aparición de Wi-Fi 6-, Ethernet sigue siendo relevante. Para muchas regiones, sigue siendo la mejor forma de acceder a Internet, y la mayoría de los hogares tienen una conexión Ethernet conectada a su router o hub. El mercado de los conmutadores Ethernet no deja de crecer, a pesar de que existe desde hace muchos años. Para las empresas, Ethernet constituye una parte crucial de la infraestructura de red. Si entiendes cómo funciona Ethernet, podrás optimizar la potencia de las conexiones a Internet por cable.