Ethernet, una tecnología estándar que sigue vigente después de 50 años
(spectrum.ieee.org)- Ethernet, que nació en 1973 en Xerox PARC, pasó de ser una red experimental basada en cable coaxial a convertirse en el estándar mundial de LAN cableada, y 50 años después fue conmemorado como un IEEE Milestone
- El punto de partida fue conectar entre sí las computadoras Alto de PARC y enlazarlas con una impresora láser y una puerta de enlace a ARPANET; Robert M. Metcalfe y David Boggs diseñaron un método para conectar cientos de computadoras dentro de un mismo edificio
- El diseño inicial tomó de ALOHAnet de la University of Hawai’i el canal compartido, la transmisión por paquetes y el mecanismo de reintento aleatorio tras colisiones, pero buscó mejorar la velocidad y los problemas de interferencia usando cable coaxial en lugar de radio
- La primera implementación funcionaba hasta a 2.94 Mb/s y en el edificio de PARC se instalaron 500 m de cable coaxial, 100 nodos transceptores, vampire taps y conectores D-type para enlazar Alto, impresoras y servidores de archivos
- Después de que Xerox, Intel y DEC publicaran la especificación de Ethernet de 10 Mb/s en 1980, el IEEE 802 LAN Standards Committee la adoptó como estándar en 1983, dando paso a IEEE 802.3-1985 y a posteriores expansiones de mayor velocidad y múltiples medios
Ethernet nació en Xerox PARC
- El Xerox Palo Alto Research Center (PARC) de California fue el origen de muchas tecnologías informáticas, como Alto, la primera computadora personal con interfaz gráfica de usuario, y la primera impresora láser
- PARC también fue el lugar donde se inventó Ethernet, una tecnología de red capaz de transmitir datos a alta velocidad mediante cable coaxial
- Ethernet se convirtió en el estándar de LAN cableada más usado en empresas y hogares, y medio siglo después de su nacimiento fue reconocido como IEEE Milestone
Una red para conectar Alto y la impresora láser
- El desarrollo de Ethernet comenzó en 1973, cuando Charles P. Thacker ideó una red para la comunicación entre computadoras Alto, la conexión de una impresora láser y el enlace con la puerta de enlace ARPANET de PARC
- El IEEE Fellow Robert M. Metcalfe se encargó de la implementación, y poco después se sumó el científico computacional David Boggs
- El diseño tenía dos condiciones
- Debía ser lo suficientemente rápido para soportar una impresora láser
- Debía poder conectar cientos de computadoras dentro de un mismo edificio
El método de transmisión por paquetes tomado de ALOHAnet
- El diseño de Ethernet se inspiró en ALOHAnet, un sistema inalámbrico de la University of Hawai’i
- En ALOHAnet, las computadoras enviaban paquetes con la dirección del destinatario a través de un canal compartido, y si dos mensajes colisionaban, la computadora transmisora esperaba un tiempo aleatorio antes de volver a intentarlo
- Metcalfe resumió la propuesta inicial en un memorando llamado Alto Aloha Network
- Al usar cable coaxial en lugar de ondas de radio, se podía transmitir datos más rápido y limitar las interferencias
- Además, al aprovechar un tap de TV por cable, era posible conectarse al cable coaxial sin cortarlo, de modo que los usuarios podían entrar o salir de la red sin apagar todo el sistema
La primera implementación de Ethernet en 1973
- Metcalfe y Boggs diseñaron en 1973 la primera versión de lo que hoy se conoce como Ethernet
- Esa primera versión transmitía datos hasta a 2.94 Mb/s, una velocidad suficiente para operar la impresora láser y enviar datos por cable coaxial
- En el pasillo central del edificio de PARC se instaló un grueso y rígido cable coaxial de 9.5 mm
- La longitud del cable era de 500 m
- Se conectaban 100 nodos transceptores mediante conectores N
- Este dispositivo de conexión se conocía como vampire tap
- Cada vampire tap era una pequeña caja con una cubierta rígida, y dos sondas atravesaban la capa aislante exterior del cable hasta hacer contacto con el núcleo de cobre
- Gracias a esta estructura, se podían agregar nuevos nodos sin interrumpir las conexiones existentes
- Cada vampire tap tenía un socket de conector D-type compuesto por un enchufe de 9 pines y un receptáculo con 9 jack sockets, lo que permitía conectar computadoras Alto, impresoras y servidores de archivos a la red
La NIC y el nombre Ethernet
- Para la comunicación entre dispositivos, Metcalfe y Boggs crearon la primera tarjeta de interfaz de red (NIC) de alta velocidad
- Esta placa de circuito se conectaba a la motherboard de la computadora e incluía el elemento que hoy se conoce como puerto Ethernet
- Los investigadores cambiaron el nombre original, Alto Aloha Network, por Ethernet
- El cambio buscaba dejar más claro que este sistema podía dar soporte no solo a Alto, sino a cualquier computadora
- Alan Kay recordó que el nombre surgió de una frase temprana de Thacker: “el cable coaxial no es más que ether atrapado”
- Metcalfe, Boggs, Thacker y Butler W. Lampson recibieron una patente estadounidense por esta invención en 1978
Ethernet de 10 Mb/s y la estandarización industrial
- PARC continuó el desarrollo y en 1980 presentó Ethernet funcionando a 10 Mb/s
- Esta actualización fue el resultado de la colaboración entre investigadores de Xerox, Intel y Digital Equipment Corp. (DEC) para crear una versión de Ethernet pensada para un uso industrial más amplio
- Ethernet se comercializó en 1980 y creció rápidamente como estándar de LAN industrial
- Para ofrecer un marco que permitiera a las compañías de computadoras usar esta tecnología, en junio de 1983 el IEEE 802 Local Area Network Standards Committee adoptó Ethernet como estándar
- Actualmente, la familia IEEE 802 está compuesta por 67 estándares publicados y 49 proyectos en desarrollo
- El comité IEEE 802 coopera con organismos de estandarización de todo el mundo para publicar algunos estándares IEEE 802 como directrices internacionales
Conmemoración como IEEE Milestone
- Se exhibirá una placa de IEEE Milestone en las instalaciones de PARC para conmemorar Ethernet
- La placa señalará que la LAN cableada Ethernet fue inventada en 1973 en Xerox PARC, inspirada por la red inalámbrica por paquetes ALOHAnet y por ARPANET
- También recogerá la secuencia por la cual Xerox, DEC e Intel publicaron en 1980 la especificación de Ethernet de 10 Mb/s basada en cable coaxial, que luego se convirtió en el estándar IEEE 802.3-1985
- Más adelante, Ethernet se expandió a velocidades más altas y a medios como par trenzado, fibra óptica e inalámbrico, y pasó a usarse ampliamente en entornos domésticos, comerciales, industriales y académicos
- El programa IEEE Milestone es operado por el IEEE History Center y reconoce avances tecnológicos sobresalientes en todo el mundo
- La nominación fue patrocinada por la IEEE Santa Clara Valley Section, y la ceremonia de dedicación está programada para realizarse el 18 de mayo en las instalaciones de PARC
1 comentarios
Opiniones de Hacker News
Si tu casa tiene cable coaxial instalado, vale la pena considerar MoCA.
Cuando remodelé mi casa anterior, puse Ethernet en cada cuarto para conectar puntos de acceso cableados o tomas en la oficina, y la velocidad —y sobre todo la consistencia— era mucho mejor que con Wi-Fi o mesh.
En mi casa actual es difícil instalar Ethernet nuevo, pero casi todos los cuartos tienen coaxial para TV por cable, y descubrí que el estándar MoCA permite transmitir datos hasta 2.5Gbps sobre coaxial.
Gracias a eso, puedo conectar por cable puntos de acceso, computadoras o TVs desde cualquier lugar de la casa.
Si es anterior a CAT5e, aunque hubieran instalado cable Ethernet, probablemente estaría limitado a unos 100Mbps; y si es anterior a 1995, lo más probable es que fuera CAT4 y quedara por debajo de 20Mbps.
Tengo un cable Ethernet tirado entre los dos cuartos más alejados de la casa, pero está colgado cerca del techo con ganchitos tipo taza o clavos, así que se ve algo feo.
Para hacerlo bien tendría que pasarlo por el espacio de acceso bajo la casa o por el ático, pero no quiero meterme arrastrándome al crawlspace, y el ático me da pendiente porque si piso mal puedo atravesar el techo, además de que hay mucho aislamiento.
Me pregunto si sería posible abrir la parte superior de la pared, perforar hacia arriba, atar el cable a una varilla y empujarlo hacia el ático, luego volar un dron dentro del ático para enganchar el lazo del cable y llevarlo hasta la entrada de acceso.
Es ideal para departamentos con tomas de TV por cable en cada cuarto; solo hay que revisar que haya un divisor de banda ancha adecuado y un filtro en el punto de demarcación donde entra el cable a la casa.
Hay kits que prometen velocidades de gigabit, pero por las reseñas parece que la velocidad real varía bastante.
https://en.wikipedia.org/wiki/Power-line_communication
https://www.tp-link.com/us/home-networking/powerline/tl-pa70...
Recuerdo que los cables “Ethernet” que usaba cuando empecé a trabajar eran coaxiales, y el artículo también dice que el primer Ethernet funcionaba sobre coaxial.
En el uso actual, parece que Ethernet se usa casi como sinónimo de CAT5.
Lo más sorprendente es que se puede usar TV por cable y MoCA al mismo tiempo sobre el mismo cable.
Robert Metcalfe, inventor de Ethernet, predijo en 1995 que Internet colapsaría al año siguiente porque la tecnología base no podría escalar, y al final tuvo que comerse sus palabras literalmente.
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Metcalfe#:~:text=24%5D%...
Como alguien que ha trabajado bastante en desarrollo de Wi-Fi/routers, diría un refrán: “quien sabe cómo funciona lo inalámbrico usa cable”.
Cuando remodelé mi departamento, puse un montón de tomas para que en cualquier punto de los 80 m² hubiera un enchufe Ethernet a menos de 2 m, incluyendo el baño.
Detrás de la TV ni siquiera alcanzaron 4, así que agregué un router.
Wi-Fi es más bien un recurso temporal cuando no existe esa opción, y si el uplink de fibra es de 1000/500 por 35 euros al mes, también quiero aprovecharlo bien en los clientes.
Tengo activadas las bandas de 2.4GHz y 5GHz, pero nadie las usa porque LTE es una mejor alternativa. Tengo Mikrotik en varios lugares y también podría usar Wave 2, pero si el cable Ethernet funciona mucho mejor, no veo por qué molestarse.
Más aún si consideras PoE e inyectores; sin importar cuál sea la moda, las leyes de la física no se rompen.
En conclusión, si no puedes usar Ethernet en casa y la red móvil tampoco va bien, usa la tecnología inalámbrica más reciente; pero si ese no es el problema, el cable gana por mucho.
Algunas TVs permiten conectar un adaptador USB-RJ45, pero la mayoría de sus puertos USB son USB 2, con un límite real de alrededor de 300Mbps.
Los buenos modelos tienen un puerto USB 3, lo que permite 1Gbps con un adaptador RJ45.
Ojalá los fabricantes pusieran en las TVs un puerto RJ45 de al menos gigabit, y si es posible de 2.5Gbps.
Tengo 7 routers Wi-Fi en la propiedad para distintos usos; 5 de ellos mantienen los dispositivos IoT en una red separada y 2 son para los dispositivos personales de la familia.
Pero todas las computadoras que uso, excepto la laptop, están conectadas por cable Cat6 o superior.
También tengo una computadora de respaldo en el garaje separado, así que llevé el cable Ethernet hasta allá.
Ethernet es excelente, pero Wi-Fi también es bastante bueno, y cada uno tiene su caso de uso.
Sinceramente, el Wi-Fi moderno es muy bueno. Desde que compré un router potente, ya no tengo problemas de recepción.
No siempre la solución es “simplemente tiende un cable”. En mi caso, los dispositivos con problemas de recepción no soportaban Ethernet cableado.
Lo lamentable es que todo quedó fijado en paquetes de 1500 bytes.
Aunque se puede compensar con hardware, procesar 100G o 10G en bloques de 1500 bytes es ridículo.
Paquete es la forma de describir la fragmentación entre switches, es decir, la capa 3.
Si no hubiera sido por mí y avb, quizá no habría quedado como está hoy.
Algún día debería escribirlo bien, pero en pocas palabras, FDDI era el camino hacia los 100 Mbit y yo quería Ethernet de 100 Mbit, pero los ingenieros de hardware de Sun pensaban que yo quería señalización sobre cobre de la misma forma que en 10 Mbit.
En realidad no me interesaba eso, sino que, como dijo alguien en este hilo, al conectar un hub de 10 Mbit funcionara junto con 100 Mbit, gigabit, etc.
En mi cabeza todo era un tema de formato de trama, y si el formato era el mismo, podríamos tener switches baratos.
Eso es exactamente lo que terminó pasando hoy, y yo ya preveía esta tendencia alrededor de 1990.
A quienes odian los 1500 bytes, la interconexión de memoria de SGI les enseñó que “más grande no siempre es mejor”.
Al manejar fallos de caché remotos, una unidad grande no es buena; no lo estoy explicando bien, pero las unidades pequeñas también tienen valor.
Si quieren, puedo escribir esto como corresponde.
Lo sorprendente de Ethernet es que, aunque mezcles varios cables y velocidades, sigue funcionando bien.
Hace poco, por diversión, conecté un hub solo de 10 Mbit/s a un switch de 10/100 Mbit/s y luego a un switch gigabit, y todo simplemente funcionó.
Recuerdo haber cableado gigabit sobre Cat5 en un entorno industrial hace unos 20 años.
Mi casa, que tiene más o menos esa edad, también tiene Cat5 por todas partes, y hasta ahora ha aguantado muy bien.
En cableado, 1 giga sigue siendo el estándar; 2.5G es una opción cara en algunos casos, y 10G es una opción muy cara para hogares y pequeñas empresas.
Con algo de tiempo pude poner al menos un conector Ethernet en cada habitación y también asegurar un par de cables que suben al ático.
Lo lamentable es que pelaron más cubierta de la necesaria y no dejaron mucho cable sobrante, pero aun así alcanzó para terminarlo y poner conectores keystone.
Pensé que duraría más que mis necesidades, pero cambié de opinión al descubrir que mi ISP ofrece 2.5Gbps hasta la casa.
Tal vez la VR pueda cambiar eso.
Da pena ver lo malas que son las tarifas de Internet, especialmente en Estados Unidos o en países con monopolios de ISP.
La única razón por la que mi Internet es relativamente barato es que en mi país hubo mucha competencia desde el principio.
Para 10G es fácil conseguir cables de cobre, pero SFP parece ser más común.
Si los chipsets se vuelven más rápidos y reducen consumo y calor, el cobre podría volver.
Mucha gente ya recibe más que eso de su ISP, y muchos productos de consumo de los últimos 5 años incluyeron al menos 2.5G.
Las pequeñas empresas también suelen usar al menos SFP a nivel de piso.
Si les interesa la historia temprana de Ethernet, la historia oral de Bob Metcalfe del Computer History Museum es una buena lectura.
https://archive.computerhistory.org/resources/text/Oral_Hist...
Todavía me da pena que ese nombre se haya aplicado a una configuración cableada y no inalámbrica.
Wi‑Fi también usa una forma ligeramente modificada de las tramas Ethernet.
Que Ethernet no se haya ralentizado después de 50 años parece una prueba del dicho “si no está roto, no lo arregles”.
Es impresionante que esta tecnología antigua siga siendo relevante incluso en una época en la que lo inalámbrico lo ocupa todo.
Mi stack tecnológico también está compuesto por cosas como Java, monolitos y bases de datos SQL, y aun sin usar todas las modas más recientes presta servicio de forma estable a clientes de pago.
Lo que se mantuvo relativamente constante fue la disposición de tramas y direcciones, un ejemplo del patrón de “cintura estrecha” de Kleinrock en diseño de protocolos.
Es bueno tener al menos un protocolo que se sienta “terminado” en el buen sentido.
10Base-T es una nueva topología y cableado que virtualizan un bus dentro de un hub, y Ethernet conmutado se parece más a una red inteligente que finge ser Ethernet ante terminales ingenuos.
A medida que sube la velocidad de datos también cambia la señalización, los medios se ampliaron del cobre a la fibra óptica, y el estándar retiró el coaxial de banda base por encima de 10Mbps.
Aun así, lograr que todo funcionara bajo el mismo paraguas de estándares redujo la posibilidad de instalar una red de un proveedor específico y luego arrepentirse cuando apareciera otro cableado o forma de señalización más rápida y barata.