Ethernet e uma familia de tecnologias de rede de computadores com fio comumente usadas em redes de area local (LAN), redes de area metropolitana (MAN) e redes de longa distancia (WAN). ^{[ 1 ]} Foi introduzido comercialmente em 1980 e padronizado pela primeira vez em 1983 como IEEE 802.3. A Ethernet desde entao foi refinada para suportar taxas de bits mais altas , um numero maior de nos e distancias de link mais longas, mas mantem muita compatibilidade com versoes anteriores . Com o tempo a Ethernet substituiu amplamente as tecnologias de LAN com fio concorrentes, como Token ring , FDDI e Arcnet .

A Ethernet 10BASE5 original usa cabo coaxial como meio compartilhado, enquanto as variantes mais recentes da Ethernet usam par trancado e links de fibra optica em conjunto com switches . Ao longo de sua historia, as taxas de transferencia de dados Ethernet foram aumentadas em relacao ao original 2,94 Mbit/s ^{[ 2 ]} para o mais recente 400 Gbit/s, com taxas de ate 1,6 Tbit/s em desenvolvimento. Os padroes Ethernet incluem varias variantes de fiacao e sinalizacao da camada fisica OSI .

Os sistemas que se comunicam por Ethernet dividem um fluxo de dados em partes mais curtas chamadas quadros . Cada quadro contem enderecos de origem e destino e dados de verificacao de erros para que os quadros danificados possam ser detectados e descartados; na maioria das vezes, os protocolos de camada superior acionam a retransmissao de quadros perdidos. De acordo com o modelo OSI , a Ethernet fornece servicos ate e incluindo a camada de enlace de dados . ^{[ 3 ]} O endereco MAC de 48 bits foi adotado por outros padroes de rede IEEE 802, incluindo IEEE 802.11 ( Wi-Fi ), bem como pelo FDDI . Os valores EtherType tambem sao usados nos cabecalhos do Subnetwork Access Protocol (SNAP).

A Ethernet e amplamente usada em residencias e na industria e funciona bem com tecnologias Wi-Fi. O Internet Protocol e comumente transportado pela Ethernet e por isso e considerado um dos principais protocolos que compoem a Internet .

Historia [ editar | editar codigo-fonte ]

A Ethernet foi desenvolvida na Xerox PARC entre 1973 e 1974. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Foi inspirada na ALOHAnet , que Robert Metcalfe havia estudado como parte de sua tese de doutorado. ^{[ 6 ]} A ideia foi documentada pela primeira vez em um memorando que Metcalfe escreveu em 22 de maio de 1973, onde ele o nomeou em homenagem ao eter luminifero que uma vez postulou existir como um "meio onipresente e completamente passivo para a propagacao de ondas eletromagneticas". ^{[ 4 ] [ 7 ] [ 8 ]} Em 1975, a Xerox apresentou um pedido de patente listando Metcalfe, David Boggs, Chuck Thacker e Butler Lampson como inventores. ^{[ 9 ]} Em 1976, depois que o sistema foi implantado no PARC, Metcalfe e Boggs publicaram um artigo seminal. ^{[ 10 ] [ a ]} Yogen Dalal, ^{[ 12 ]} Ron Crane, Bob Garner e Roy Ogus facilitaram a atualizacao do protocolo original de 2,94 Mbit/s para o protocolo de 10 Mbit/s, que foi lancado no mercado em 1980. ^{[ 13 ]}

Metcalfe deixou a Xerox em junho de 1979 para formar a 3Com . ^{[ 4 ] [ 14 ]} Ele convenceu a Digital Equipment Corporation (DEC), a Intel e a Xerox a trabalharem juntas para promover a Ethernet como padrao. Como parte desse processo, a Xerox concordou em abrir mao de sua marca 'Ethernet'. ^{[ 15 ]} O primeiro padrao foi publicado em 30 de setembro de 1980 como "The Ethernet, A Local Area Network. Data Link Layer and Physical Layer Specifications". Esse chamado padrao DIX (Digital Intel Xerox) ^{[ 16 ]} especifica Ethernet de 10 Mbit/s, com enderecos de origem e destino de 48 bits e um campo global tipo EtherType de 16 bits. ^{[ 17 ]} A versao 2 foi publicada em novembro de 1982 ^{[ 18 ]} e define o que ficou conhecido como Ethernet II. Esforcos formais de padronizacao prosseguiram ao mesmo tempo e resultaram na publicacao do IEEE 802.3 em 23 de junho de 1983. ^{[ 19 ]}

A Ethernet inicialmente competiu com o Token ring e outros protocolos proprietarios. A Ethernet foi capaz de se adaptar as necessidades do mercado e, com o 10BASE2, mudou para o cabo coaxial fino e barato e, a partir de 1990, para o agora onipresente par trancado com o 10BASE-T. No final da decada de 1980, a Ethernet era claramente a tecnologia de rede dominante. ^{[ 4 ]} No processo, a 3Com tornou-se uma grande empresa. A 3Com lancou sua primeira NIC Ethernet 3C100 de 10 Mbit/s em marco de 1981, e naquele ano comecou a vender adaptadores para PDP-11 e VAXes , bem como computadores Intel e Sun Microsystems baseados em Multibus. ^{[ 20 ] : 9} Isso foi seguido rapidamente pelo adaptador Unibus para Ethernet da DEC, que a DEC vendeu e usou internamente para construir sua propria rede corporativa, que atingiu mais de 10 000 nos em 1986, tornando-se uma das maiores redes de computadores do mundo na epoca. ^{[ 21 ]} Uma placa adaptadores Ethernet para o IBM PC foi lancada em 1982 e, em 1985, a 3Com vendeu 100 000 unidades. ^{[ 14 ]} Na decada de 1980, o proprio produto PC Network da IBM competia com a Ethernet para o PC e, durante a decada de 1980, o hardware de LAN, em geral, nao era comum em PCs. No entanto, em meados da decada de 1980, a rede de PCs tornou-se popular em escritorios e escolas, e entre as diversas tecnologias de LAN concorrentes daquela decada, a Ethernet era uma das mais populares. Adaptadores Ethernet baseados em portas paralelas foram produzidas por um tempo, com divers para DOS e Windows. No inicio da decada de 1990, a Ethernet tornou-se tao predominante que as portas Ethernet comecaram a aparecer em alguns PCs e na maioria das estacoes de trabalho . Esse processo foi bastante acelerado com a introducao do 10BASE-T e seu conector modular relativamente pequeno, ponto em que as portas Ethernet apareceram mesmo em placas-mae de baixo custo. ^{[ carece de fontes ? ]}

Desde entao, a tecnologia Ethernet evoluiu para atender aos novos requisitos de largura de banda e mercado. ^{[ 22 ]} Alem dos computadores, a Ethernet agora e usada para interconectar aparelhos e outros aparelhos pessoais . ^{[ 4 ]} Como Ethernet Industrial , e usado em aplicacoes industriais e esta substituindo rapidamente os sistemas legados de transmissao de dados nas redes de telecomunicacoes do mundo. ^{[ 23 ]} Em 2010, o mercado de equipamentos Ethernet somava mais de US$ 16 bilhoes por ano. ^{[ 24 ]}

Padronizacao [ editar | editar codigo-fonte ]

Em fevereiro de 1980, o Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletronicos (IEEE) iniciou o projeto 802 para padronizar redes locais (LAN). ^{[ 14 ] [ 25 ]} O "grupo DIX" com Gary Robinson (DEC), Phil Arst (Intel) e Bob Printis (Xerox) apresentaram a chamada especificacao CSMA/CD "Blue Book" como candidata para a especificacao LAN. ^{[ 17 ]} Alem do CSMA/CD, Token Ring (suportado pela IBM) e Token Bus (selecionado e, daqui em diante, suportado pela General Motors ) tambem foram considerados candidatos a um padrao de LAN. Propostas concorrentes e amplo interesse na iniciativa levaram a um forte desacordo sobre qual tecnologia padronizar. Em dezembro de 1980, o grupo foi dividido em tres subgrupos e a padronizacao prosseguiu separadamente para cada proposta. ^{[ 14 ]}

Atrasos no processo de padronizacao colocam em risco a introducao no mercado da estacao de trabalho Xerox Star e dos produtos Ethernet LAN da 3Com. Com essas implicacoes comerciais em mente, David Liddle (Gerente Geral, Xerox Office Systems) e Metcalfe (3Com) apoiaram fortemente uma proposta de Fritz Roscheisen ( Siemens Private Networks) para uma alianca no mercado emergente de comunicacao de escritorio, incluindo o suporte da Siemens para a padronizacao internacional da Ethernet (10 de abril de 1981). Ingrid Fromm, representante da Siemens no IEEE 802, rapidamente alcancou um suporte mais amplo para Ethernet alem do IEEE com o estabelecimento de um Grupo de Tarefas "Redes Locais" concorrente dentro do orgao de padroes europeus ECMA TC24. Em marco de 1982, o ECMA TC24 com seus membros corporativos chegaram a um acordo sobre um padrao para CSMA/CD baseado no rascunho de IEEE 802. ^{[ 20 ] : 8} Por ser a proposta DIX tecnicamente mais completa e pela celeridade da acao da ECMA que contribuiu decisivamente para a conciliacao de opinioes dentro do IEEE, o padrao IEEE 802.3 CSMA/CD foi aprovado em dezembro de 1982. ^{[ 14 ]} O IEEE publicou o padrao 802.3 como rascunho em 1983 e como padrao em 1985. ^{[ 26 ]}

A aprovacao da Ethernet em nivel internacional foi alcancada por uma acao semelhante e interpartidaria com Fromm como oficial de ligacao trabalhando para integrar o Comite Tecnico 83 da Comissao Eletrotecnica Internacional (IEC) e o Comite Tecnico da Organizacao Internacional de Normalizacao (ISO) 97 Subcomite 6. O padrao ISO 8802-3 foi publicado em 1989. ^{[ 27 ]}

Evolucao [ editar | editar codigo-fonte ]

t Ethernet evoluiu para incluir maior largura de banda, metodos aprimorados de controle de acesso ao meio e diferentes midias fisicas. O cabo coaxial foi substituido por links ponto a ponto conectados por repetidores e switches Ethernet. ^{[ 28 ]}

As estacoes Ethernet se comunicam enviando pacotes de dados entre si: blocos de dados enviados e entregues eventualmente. Assim como em outras LANs IEEE 802, os adaptadores vem programados com um endereco MAC de 48 bits globalmente exclusivo para que cada estacao Ethernet tenha um endereco exclusivo. ^{[ b ]} Os enderecos MAC sao usados para especificar o destino e a origem de cada pacote de dados. A Ethernet estabelece conexoes em nivel de link, que podem ser definidas usando os enderecos de destino e de origem. Na recepcao de uma transmissao, o receptor usa o endereco de destino para determinar se a transmissao e relevante para a estacao ou deve ser ignorada. Uma interface de rede normalmente nao aceita pacotes enderecados a outras estacoes Ethernet. ^{[ c ] [ d ]}

Um campo EtherType em cada quadro e usado pelo sistema operacional na estacao receptora para selecionar o modulo de protocolo apropriado (por exemplo, uma versao do Protocolo de Internet , como IPv4 ). Diz-se que os quadros Ethernet sao auto-identificados, devido ao campo EtherType. Os quadros auto-identificados possibilitam misturar varios protocolos na mesma rede fisica e permite que um unico computador use varios protocolos juntos. ^{[ 29 ]} Apesar da evolucao da tecnologia Ethernet, todas as geracoes de Ethernet (excluindo as primeiras versoes experimentais) usam os mesmos formatos de quadro. ^{[ 30 ]} Redes de velocidade mista podem ser construidas usando switches e repetidores Ethernet que suportam as variantes Ethernet desejadas. ^{[ 31 ]}

Devido a onipresenca da Ethernet e ao custo cada vez menor do hardware necessario para suporta-la, em 2004 a maioria dos fabricantes construiu interfaces Ethernet diretamente nas placas-mae dos PCs, eliminando a necessidade de uma placa de rede separada. ^{[ 32 ]}

Midia compartilhada [ editar | editar codigo-fonte ]

A Ethernet foi originalmente baseada na ideia de computadores se comunicarem por meio de um cabo coaxial compartilhado atuando como um meio de transmissao. O metodo utilizado era semelhante ao usado em sistemas de radio, ^{[ e ]} com o cabo comum fornecendo o canal de comunicacao semelhante ao eter Luminifero na fisica do seculo XIX, e foi dessa referencia que o "Ethernet" foi derivado. ^{[ 33 ]}

O cabo coaxial compartilhado da Ethernet original (o meio compartilhado) atravessava um predio ou campus para cada maquina conectada. Um esquema conhecido como acesso multiplo de deteccao de portadora com detecicao de colisao (CSMA/CD) governava a maneira como os computadores compartilhavam o canal. Esse esquema era mais simples do que as tecnologias concorrentes de Token Ring ou Token Bus. ^{[ f ]} Os computadores sao conectados a um transceptor Attachment Unit Interface (AUI), que por sua vez e conectado ao cabo (com thin Ethernet transceptor geralmente e integrado ao adaptador de rede). Embora um fio passivo simples seja altamente confiavel para redes pequenas, ele nao e confiavel para grandes redes estendidas, onde danos ao fio em um unico local ou um unico conector ruim podem tornar todo o segmento Ethernet inutilizavel. ^{[ g ]}

Ate a primeira metade da decada de 1980, a implementacao 10BASE5 da Ethernet usava um cabo coaxial de 0,375 polegadas (9,5 mm) de diametro , mais tarde chamado de "thick Ethernet" ou "thicknet". Seu sucessor, 10BASE2, chamado de "thing Ethernet" ou "thinnet", usava cabo coaxial RG-58. A enfase estava em tornar a instalacao do cabo mais facil e menos dispendiosa. ^{[ 34 ] : 57}

Como toda comunicacao acontece no mesmo fio, qualquer informacao enviada por um computador e recebida por todos, mesmo que essa informacao seja destinada a apenas um destino. ^{[ h ]} A placa de interface de rede interrompe a CPU somente quando os pacotes aplicaveis sao recebidos: a placa ignora informacoes nao enderecadas a ela. ^{[ i ]} O uso de um unico cabo tambem significa que a largura de banda de dados e compartilhada, de modo que, por exemplos, a largura de banda de dados disponivel para cada dispositivo e reduzida pela metade quando duas estacoes estao ativas simultaneamente. ^{[ 35 ]}

Uma colisao acontece quando duas estacoes tentam transmitir ao mesmo tempo. Eles corrompem os dados transmitidos e exigem que as estacoes retransmitam. Os dados perdidos e a retransmissao reduzem o rendimento. Na pior das hipoteses, onde varios hosts ativos conectados com o comprimento maximo de cabo permitido tentam transmitir muitos quadros curtos, colisoes excessivas podem reduzir drasticamente a taxa de transferencia. No entanto, um relatorio da Xerox em 1980 estudou o desempenho de uma instalacao Ethernet existente sob carga pesada normal e gerada artificialmente. O relatorio afirmou que 98% de taxa de transferencia na LAN foi observada. ^{[ 36 ]} Isso constata com a passagem de token LANs (Token Ring, Token Bus), todas as quais sofrem degradacao da taxa de transferencia a medida que cada novo no entra na LAN, devido a esperas de token. Este relatorio foi controverso, pois a modelagem mostrou que as redes baseadas em colisao teoricamente se tornavam instaveis sob cargas tao baixas quanto 37% da capacidade nominal. Muitos pesquisadores iniciais nao conseguiram entender esses resultados. O desempenho em redes reais e significativamente melhor. ^{[ 37 ]}

Em uma Ethernet moderna, nem todas as estacoes compartilham um canal por meio de um cabo compartilhado ou de um simples hub repetidor ; em vez disso, cada estacao se comunica com um switch, que por sua vez encaminha esse trafego para a estacao de destino. Nesta topologia, as colisoes so sao possiveis se a estacao e o switch tentarem se comunicar ao mesmo tempo, e as colisoes sao limitadas a este link. Alem disso, o padrao 10BASE-T introduziu um modo de operacao full duples que se tornou comum com Fast Ethernet e o padrao de fato com Gigabit Ethernet . Em full duplex, switch e estacao podem enviar e receber simultaneamente e, portanto, as Ethernets modernas sao completamente livres de colisoes.

• CComparacao entre Ethernet original e Ethernet moderna
• 
  A implementacao Ethernet original: meio compartilhado, propenso a colisoes. Todos os computadores que tentam se comunicar compartilham o mesmo cabo e, portanto, competem entre si.
• 
  Implementacao Ethernet moderna: conexao comutada, livre de colisoes. Cada computador se comunica apenas com seu proprio switch, sem competicao pelo cabo com os demais.

Repetidores e hubs [ editar | editar codigo-fonte ]

Ver artigo principal: Concentrador

Por motivos de degradacao e temporizacao do sinal, os segmentos Ethernet coaxiais tem um tamanho restrito. ^{[ 38 ]} Redes um pouco maiores podem ser construidas usando um repetidor Ethernet . Os primeiros repetidores tinha apenas duas portas, permitindo, no maximo, dobrar o tamanho da rede. Uma vez que os repetidores com mais de duas portas ficaram disponiveis, foi possivel cabear a rede em uma topologia em estrela . As primeiras experiencias com topologias em estrela (chamadas "Fibernet") usando fibra optica foram publicadas em 1978. ^{[ 39 ]}

Cabo compartilhado Ethernet e sempre dificil de instalar em escritorios porque sua topologia de barramento esta em conflito com os planos de cabos de topologia em estrela projetados em edificios para telefonia. A modificacao da Ethernet para se adequar a fiacao telefonica de par trancado ja instalada em edificios comerciais proporcionou outra oportunidade de reduzir custos, expandir a base instalada e alavancar o projeto do edificio e, assim, a Ethernet de par trancado foi o proximo desenvolvimento logico em meados da decada de 1980.

A Ethernet em cabos de Par Trancado sem Blindagem (UTP) comecou com StarLAN a 1 Mbit/s em meados da decada de 1980. Em 1987, a SynOptics introduziu a primeira Ethernet de par trancado a 10 Mbit/s em uma topologia de cabeamento em estrela com um hub central, mais tarde chamado LattisNet. ^{[ 14 ] [ 33 ] : 29 [ 40 ]} Estes evoluiram para o 10BASE-T, que foi projetado apenas para links ponto a ponto, e todas as terminacoes foram incorporadas ao dispositivo. Isso mudou os repetidores de um dispositivo especializado usado no centro de grandes redes para um dispositivo que toda rede baseada em par trancado com mais de duas maquinas tinha que usar. A estrutura em arvore resultante disso tornou as redes Ethernet mais faceis de manter, evitando que a maioria das falhas com um par ou seu cabo associado afetassem outros dispositivos na rede. ^{[ carece de fontes ? ]}

Apenas da topologia fisica em estrela e da presenca de canais separados de transmissao e recepcao no par trancado e midia de fibra, as redes Ethernet baseadas em repetidor ainda usam half-duplex e CSMA/CD, com atividade minima do repetidor, principalmente geracao do sinal de congestionamento para lidar com colisoes de pacotes. Cada pacote e enviado para todas as outras portas do repetidor, portanto, os problemas de largura de banda e seguranca nao sao resolvidos. A taxa de transferencia total do repetidor e limitada aquela de um unico link, e todos os links devem operar na mesma velocidade. ^{[ 33 ] : 278}

Ponte e comutacao [ editar | editar codigo-fonte ]

Ver artigos principais: Bridge (redes de computadores) e Comutador (redes)

Embora os repetidores possam isolar alguns aspectos dos segmentos Ethernet , como quebras de cabos, eles ainda encaminham todo o trafego para todos os dispositivos Ethernet. A rede inteira e um dominio de colisao e todos os hosts devem ser capazes de detectar colisoes em qualquer lugar da rede. Isso limita o numero de repetidores entre os nos mais distantes e cria limites praticos sobre quantas maquinas podem se comunicar em uma rede Ethernet. Os segmentos unidos por repetidores devem operar todos na mesma velocidade, impossibilitando atualizacoes progressivas. ^{[ carece de fontes ? ]}

Para aliviar esses problemas, foi criado um bridging para se comunicar na camada de enlace de dados enquanto isolava a camada fisica. Com a ponte, apenas pacotes Ethernet bem formados sao encaminhados de um segmento Ethernet para outro; colisoes e erros de pacotes sao isolados. Na inicializacao inicial, as pontes Ethernet funcionam como repetidores Ethernet, passando todo o trafego entre os segmentos. Observando os enderecos de origem dos quadros de entrada, a ponte constroi uma tabela de enderecos associando os enderecos aos segmentos. Depois que um endereco e aprendido, a ponte encaminha o trafego de rede destinado a esse endereco apenas para o segmento associado, melhorando o desempenho geral. Transmissao o trafego ainda e encaminhado para todos os segmentos de rede. As pontes tambem superam os limites de segmentos totais entre dois hosts e permitem a mistura de velocidades, ambas criticas para a implantacao incremental de variantes Ethernet mais rapidas. ^{[ carece de fontes ? ]}

Em 1989, a Motorola Codex lancou seu 6310 EtherSpan, e a Kalpana lancou seu EtherSwitch; estes foram exemplos dos primeiros switches Ethernet comerciais. ^{[ j ]} Os primeiros switches, como esse, usavam comutacao de corte , onde apenas o cabecalho do pacote de entrada e examinado antes de ser descartado ou encaminhado para outro segmento. ^{[ 41 ]} Isso reduz a latencia de encaminhamento. Uma desvantagem desse metodo e que ele nao permite prontamente uma mistura de diferentes velocidades de link. Outra e que os pacotes que foram corrompidos ainda sao propagados pela rede. O eventual remedio para isso foi um retorno a loja original e abordagem de bridging, onde o pacote e lido em um buffer no switch em sua totalidade, sua sequencia de verificacao de quadros e verificada e so entao o pacote e encaminhado. ^{[ 41 ]} Em equipamentos de rede modernos, esse processo normalmente e feito usando circuitos integrados especificos de aplicativos , permitindo que os pacotes sejam encaminhados na velocidade do fio. ^{[ carece de fontes ? ]}

Quando um par trancado ou segmento de link de fibra e usado e nenhuma extremidade esta conectada a um repetidor, a Ethernet full-duplex torna-se possivel nesse segmento. No modo full-duplex, ambos os dispositivos podem transmitir e receber um ao outro ao mesmo tempo, e nao ha dominio de colisao. ^{[ 42 ]} Isso duplica a largura de banda agregada do link e as vezes e anunciado como o dobro da velocidade do link (por exemplo, 200 Mbit/s para Fast Ethernet). ^{[ k ]} A eliminacao do dominio de colisao para essas conexoes tambem significa que toda a largura de banda do link pode ser usada pelos dois dispositivos naquele segmento e que o comprimento do segmento nao e limitado pelas restricoes de deteccao de colisao.

Como os pacotes normalmente sao entregues apenas a porta para qual se destinam, o trafego em uma Ethernet comutada e menos publico do que em uma Ethernet de meio compartilhado. Apesar disso, a Ethernet comutada ainda deve ser considerada uma tecnologia de rede insegura, porque e facil subverter sistemas Ethernet comutados por meio de falsificacao de ARP e Mac flooding . ^{[ 43 ]}

As vantagens da largura de banda, o isolamento aprimorado de dispositivos entre si, a capacidade de misturar facilmente diferentes velocidades de dispositivos e a eliminacao dos limites de encadeamento inerentes a Ethernet nao comutada tornaram a Ethernet comutada a tecnologia de rede dominante. ^{[ 44 ]}

Rede avancada [ editar | editar codigo-fonte ]

As redes Ethernet comutadas simples, embora sejam uma grande melhoria em relacao a Ethernet baseada em repetidor, sofrem de pontos unicos de falha, ataques que enganam switches ou hosts para enviar dados para uma maquina, mesmo que nao seja destinada a ela, problemas de escalabilidade e seguranca em relacao a loops de comutacao, radiacao de broadcast e trafego multicast. ^{[ carece de fontes ? ]}

Recursos avancados de rede em switches usam pontes de caminho mais curto (SPB) ou o protocolo spanning-tree (STP) para manter uma rede em malha sem loop, permitindo loops fisicos para redundancia (STP) ou balanceamento de carga (SPB). A ponte de caminho mais curto inclui o uso do protocolo de roteamento de estado de link IS-IS para permitir redes maiores com rotas de caminho mais curto entre dispositivos.

Recursos avancados de rede tambem garantem a seguranca da porta, fornecem recursos de protecao como bloqueio de MAC ^{[ 45 ]} e filtragem de radiacao de transmissao, usam VLANs para manter diferentes classes de usuarios separadas enquanto usam a mesma infraestrutura fisica, empregam comutacao multicamada para rotear entre diferentes classes e usam agregacao e link para adicionar largura de banda a links sobrecarregados e fornecer alguma redundancia. ^{[ carece de fontes ? ]}

Em 2016, a Ethernet substituiu o InfiniBand como o sistema de interconexao mais popular dos supercomputadores TOP500 . ^{[ 46 ]}

Variedades [ editar | editar codigo-fonte ]

Ver artigo principal: 10BASE-F

A camada fisica Ethernete evoluiu ao longo de um periodo de tempo consideravel e abrange interfaces de midia fisica coaxial, par trancado e fibra otica, com velocidades de 1 Mbit/s a 400 Gbit/s. ^{[ 47 ]} A primeira introducao do CSMA/CD de par trancado foi StarLAN, padronizado como 802.3 1BASE5. ^{[ 48 ]} Embora o 1BASE5 tenha pouca penetracao no mercado, ele definiu o aparato fisico (fio, plugue/jack, pin-out e plano de fiacao) que seria transportado para o 10BASE-T ate o 10GBASE-T.

As formas mais comuns usadas sao 10BASE-T, 100BASE-TX e 1000BASE-T . Todos os tres usam cabos de par trancado e conectores modulares 8P8C. Eles rodam a 10 Mbit/s, 100 Mbit/s e 1 Gbit/s, respectivamente. ^{[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ]}

As variantes de fibra optica Ethernet (que comumente usam modulos SFP) tambem sao muito populares em redes maiores, oferecendo alto desempenho, melhor isolamento eletrico e maior distancia (dezenas de quilometros em algumas versoes). Em geral, o software de pilha de protocolos de rede funcionara de maneira semelhante em todas as variedades. ^{[ 52 ]}

Quadro estrutural [ editar | editar codigo-fonte ]

No IEEE 802.3, um datagrama e chamado de pacote ou quadro . O pacote e usado pra descrever a unidade de transmissao geral e inclui o preambulo, o delimitador de quadro inicial (SFD) e a extensao da portadora (se houver). ^{[ l ]} O quadro comeca apos o delimitador de quadro inicial com um cabecalho de quadro com enderecos MAC de origem e destino e o campo EtherType fornecendo o tipo de protocolo para o protocolo de carga util ou o comprimento da carga util. A secao do meio do quadro consiste em dados de carga util, incluindo quaisquer cabecalhos para outros protocolos (por exemplo, Protocolo de Internet) transportados no quadro. O quadro termina com 32 bits verificacao de redundancia ciclica , que e usada para detectar corrupcao de dados em transito . ^{[ 53 ] : secoes 3.1.1 e 3.2} Notavelmente, os pacotes Ethernet nao possuem campo de tempo de vida , levando a possiveis problemas na presenca de um loop de comutacao.

Autonegociacao [ editar | editar codigo-fonte ]

Autonegociacao e o procedimento pelo qual dois dispositivos conectados escolhem parametros de transmissao comuns, por exemplo, velocidade e modo duplex. A negociacao automatica foi inicialmente um recurso opcional, introduzido pela primeira vez com 100BASE-TX, enquanto tambem e compativel com 10BASE-T. A negociacao automatica e obrigatoria para 1000BASE-T e mais rapido.

Condicoes de erro [ editar | editar codigo-fonte ]

Circuito de comutacao [ editar | editar codigo-fonte ]

Um loopde comutacao ou loop de ponte ocorre em redes de computadores quando ha mais de um caminho de Camada 2 ( Modelo OSI ) entre dois terminais (por exemplo, varias conexoes entre dois switches de rede ou duas portas no mesmo switch conectadas entre si). O loop cria tempestades de broadcast a medida que broadcasts e multicasts sao encaminhados por switches em cada porta , o switch ou switches irao retransmitir repetidamente as mensagens de broadcast que inundam a rede. Como o cabecalho da camada 2 nao suporta um valor Time to Live (TTL), se um quadro for enviado para uma topologia em loop, ele podera fazer um loop para sempre. ^{[ 54 ]}

Uma topologia fisica que contem loops de comutacao ou ponte e atraente por motivos de redundancia, mas uma rede comutada nao deve ter loops. A solucao e permitir loops fisicos, mas criar uma topologia logica sem loop usando o protocolo de ponte de caminho mais curto (SPB) ou os protocolos de spanning tree (STP) mais antigos nos switches de rede. ^{[ carece de fontes ? ]}

Jabber [ editar | editar codigo-fonte ]

Um no que esta enviando mais tempo do que a janela de transmissao maxima para um pacote Ethernet e considerado jabbering . Dependendo da topologia fisica, a deteccao e a solucao do jabber diferem um pouco.

• Uma MAU e necessaria para detectar e interromper a transmissao anormalmente longa do DTE (mais de 20-150 ms) para evitar interrupcao permanente da rede. ^{[ 55 ]}
• Em um meio eletricamente compartilhado (10BASE5, 10BASE2, 1BASE5), o jabber so pode ser detectado por cada no final, interrompendo a recepcao. Nenhum outro remedio e possivel. ^{[ 56 ]}
• Um hub repetidor/repetidor usa um temporizador de jabber que encerra a retransmissao para as outras portas quando expira. O temporizador e executado para 25 000 ou 50 000 tempos de bits para 1 Mbit/s, ^{[ 57 ]} 40 000 a 75 000 tempos de bits para 10 e 100 Mbit/s, ^{[ 58 ] [ 59 ]} e 80 000 a 150 000 tempos de bits para 1 Gbit/s. ^{[ 60 ]} As portas Jabbering sao particionadas fora da rede ate que uma portadora nao seja mais detectada. ^{[ 61 ]}
• Os nos finais que utilizam uma camada MAC geralmente detectam um quadro Ethernet superdimensionado e param de receber. Uma ponte/switch nao encaminhara o quadro. ^{[ 62 ]}
• Uma configuracao de tamanho de quadro nao uniforma na rede usando quadros jumbo pode ser detectada como jabber pelos nos finais. ^{[ carece de fontes ? ]}
• Um pacote detectado como jabber por um repetidor upstream e subsequentemente cortado tem uma sequencia de verificacao de quadro invalida e e descartado. ^{[ carece de fontes ? ]}

Quadros inuteis [ editar | editar codigo-fonte ]

• Runts sao pacotes ou quadros menores que o tamanho minimo permitido. Eles sao descartados e nao propagados. ^{[ 63 ]}

Ver tambem [ editar | editar codigo-fonte ]

• Dial-up
• CHAOSnet
• Attachment Unit Interface
• Virtual LAN
• Spanning Tree Protocol
• telecomunicacao
• Internet
• Wi-Fi
• X25
• Crossover (cabo)
• ISO/IEC 11801
• Protocolo ponto a ponto sobre Ethernet (PPPoE)
• Sneakernet
• Wake-on-LAN

Notas

Referencias

Leitura adicional [ editar | editar codigo-fonte ]

• Digital Equipment Corporation; Intel Corporation; Xerox Corporation (Setembro 1980). ≪The Ethernet: A Local Area Network≫ . ACM SIGCOMM Computer Communication Review . 11 (3). 20 paginas. doi : 10.1145/1015591.1015594   Version 1.0 of the DIX specification. (em ingles)
• ≪Ethernet Technologies≫ . Internetworking Technology Handbook . Cisco Systems . Consultado em 20 de maio de 2022   (em ingles)
• Charles E. Spurgeon (2000). Ethernet: The Definitive Guide . [S.l.]: O'Reilly Media. ISBN   978-1565-9266-08  
• Yogen Dalal. ≪Ethernet History≫ . blog   (em ingles)

Ligacoes externas [ editar | editar codigo-fonte ]

O Commons possui imagens e outros ficheiros sobre Computer network

• Ethernet: Distributed Packet Switching for Local Computer Networks Copia em HTML do artigo de 1996, de Robert M. Metcalfe e David R. Boggs, parte dos textos classicos da ACM
• Welcome to Charles Spurgeon's Ethernet Web Site
• (em ingles) IEEE 802.3-2002
• (em ingles) Ethernet frame formats
• (em ingles) datacottage.com
• IEEE 802.3 Ethernet working group (em ingles)
• IEEE 802.3-2015 ? superseded (em ingles)
• IEEE 802.3-2018 standard (em ingles)