Con Ethernet cumpliendo 50 primaveras este año, Ars reanuda esta función sobre el mejora y la crecimiento de Ethernet, publicada originalmente en 2011.
Aunque ver programas de televisión de la plazo de 1970 sugiere lo contrario, la época no carecía por completo de falta que se pareciera a los sistemas de comunicación modernos. Claro, los módems de 50 Kbps en los que se ejecutaba ARPANET eran del tamaño de refrigeradores, y los módems Bell 103 ampliamente utilizados solo transferían 300 bits por segundo. Pero la comunicación digital a larga distancia era suficiente popular para la cantidad de computadoras instaladas. Los terminales asimismo se pueden conectar a mainframes y minicomputadoras en distancias relativamente cortas con líneas seriales simples o con sistemas multipunto más complejos. Todo esto era correctamente sabido; lo nuevo en los primaveras 70 fue la red de dominio locorregional (LAN). Pero, ¿cómo se conectan todas estas máquinas?
El objetivo de una LAN es conectar muchos más que solo dos sistemas, por lo que un simple cable de ida y envés no hará el trabajo. En teoría, la conexión de varios miles de ordenadores a una LAN se puede realizar utilizando una topología de fortuna, anillo o bus. Una fortuna es suficiente obvia: cada computadora está conectada a algún punto central. Un bus consta de un solo cable abundante al que se conectan las computadoras a lo abundante de su ruta. Con un anillo, un cable va desde la primera computadora a la segunda, de allí a la tercera, y así hasta conectar todos los sistemas participantes, y luego la última se conecta a la primera, completando el anillo.
En la habilidad, las cosas no son tan simples. Token Ring es una tecnología LAN que utiliza una topología en anillo, pero no lo sabría al mirar los cables de red porque las computadoras están conectadas a concentradores (similares a los conmutadores Ethernet actuales). Pero el cable en efectividad forma un anillo, y el Token Ring utiliza un sistema de token-passer un tanto enrevesado para determinar qué computadora debe remitir un paquete en qué momento. Un token orbita el anillo y el sistema en posesión del token comienza a transmitir. Token Bus usa una topología de bus físico, pero asimismo usa un esquema de token-passer para determinar el llegada al bus. La complejidad de una red token la hace inerme a una variedad de modos de equivocación, pero tales redes tienen la delantera de que el rendimiento es determinista; se puede calcular con precisión por superior, lo cual es importante en ciertas aplicaciones.
Pero al final, fue Ethernet quien ganó la batalla por la estandarización de LAN a través de una combinación de políticas de estándares y un diseño inteligente, minimalista y, por lo tanto, módico de implementar. Procedió a aniquilar a la competencia buscando y asimilando protocolos de longevo tasa de bits y agregando su distinción tecnológica a la suya. Décadas más tarde, se había vuelto omnipresente.
Si alguna vez miró el cable de red que sobresale de su computadora y se preguntó cómo comenzó Ethernet, cómo duró tanto y cómo funciona, no se pregunte más: esta es la historia.
Presentado por Xerox PARC
Ethernet fue inventado por Bob Metcalfe y otros en el Centro de Investigación de Palo Suspensión de Xerox a mediados de la plazo de 1970. La Ethernet empírico de PARC funcionó a 3 Mbps, una «tasa de transferencia de datos habilidad». […] muy por debajo de la ruta de la computadora a la memoria principal», por lo que los paquetes no tenían que almacenarse en las interfaces de Ethernet. El nombre proviene del éter radiante, que en un momento se pensó que era el medio a través del cual se propagaban las ondas electromagnéticas, como las ondas sonoras. a través del corriente.
Ethernet usó su cableado como «éter» de radiodifusión simplemente transmitiendo paquetes a través de una recta coaxial gruesa. Las computadoras se conectaron al cable Ethernet a través de «taps», donde se perfora un orificio a través de la cubierta coaxial y el conductor foráneo para que se pueda hacer una conexión con el conductor interno. Los dos extremos del cable coaxial (no se permiten ramificaciones) están equipados con resistencias de terminación que regulan las propiedades eléctricas del cable para que las señales se propaguen a lo abundante de todo el cable, pero no se reflejen. Todas las computadoras ven producirse todos los paquetes, pero la interfaz Ethernet ignora los paquetes que no están dirigidos a la computadora locorregional o la dirección de transmisión, por lo que el software solo tiene que procesar los paquetes dirigidos a la computadora receptora.
Otras tecnologías LAN utilizan mecanismos elaborados para arbitrar el llegada al medio de comunicación compartido. No Ethernet. Estoy tentado a usar la frase «los lunáticos manejan el manicomio», pero eso sería injusto para el ingenioso mecanismo de control distribuido desarrollado en PARC. Estoy seguro de que los fabricantes de computadoras centrales y minicomputadoras de la época pensaron que la similitud del hospicio no estaba muy allí.
Los procedimientos MAC (Media Access Control) de Ethernet, conocidos como «Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect» (CSMA/CD), se basan en ALOHAnet. Esta era una red de radiodifusión entre islas hawaianas establecida a principios de la plazo de 1970 donde todos los transmisores remotos usaban la misma frecuencia. Las emisoras transmitían cuando querían. Obviamente, dos de ellos podían transmitir al mismo tiempo e interferirse entre sí, por lo que ambas transmisiones se perdían.
Para resolver el problema, la ubicación central reconoce un paquete si se recibió correctamente. Si el remitente no ve un notificación de recibo, intenta remitir el mismo paquete nuevamente un poco más tarde. Cuando ocurre una colisión porque dos estaciones están transmitiendo al mismo tiempo, las retransmisiones aseguran que los datos finalmente lleguen.
Ethernet se restablecimiento en ALOHAnet de varias maneras. En primer circunscripción, las estaciones de Ethernet verifican si el éter está inactivo (sentido del portador) y esperar si detectan una señal. En segundo circunscripción, cuando transmite a través de los medios compartidos (más llegada), las estaciones Ethernet comprueban si hay interferencias comparando la señal del cable con la señal que intentan transmitir. Si los dos no coinciden, debe sobrevenir una colisión (detección de colisiones). En este caso, la transmisión se interrumpe. Solo para cerciorarse de que la fuente de la transmisión de interferencia asimismo detecte una colisión, una tiempo, al detectar una colisión, envía una señal de «inconveniente» durante 32 bits.
Ambas partes ahora saben que su transmisión falló, por lo que comienzan los intentos de retransmisión utilizando un procedimiento de retroceso exponencial. Por un banda, sería bueno retransmitir lo más rápido posible para evitar desperdiciar un ufano de bandada valioso, pero por otro banda, obtener inmediatamente otra colisión anula el propósito. Por lo tanto, cada tiempo Ethernet mantiene un tiempo de retroceso mayor, que se cuenta como un valencia impasible multiplicado por el tiempo que tarda en transmitir 512 bits. Cuando un paquete se transmite con éxito, el tiempo de retroceso mayor se establece en uno. Cuando ocurre una colisión, el tiempo de retroceso mayor se duplica hasta lograr a 1024. El sistema Ethernet luego selecciona un tiempo de retroceso vivo que es un número imprevisible por debajo del tiempo de retroceso mayor.
Por ejemplo, posteriormente de la primera colisión, el tiempo de retroceso mayor es 2, lo que hace que las opciones para el tiempo de retroceso vivo sean 0 y 1. Claramente, si dos sistemas eligen 0 o uno y otro eligen 1, lo que ocurrirá el 50 por ciento del tiempo, es otra colisión. El retroceso mayor se convierte entonces en 4, y las posibilidades de otra colisión se reducen al 25 por ciento para dos estaciones que deseen transmitir. Posteriormente de 16 colisiones consecutivas, un sistema Ethernet se da por vencido y descarta el paquete.
Solía sobrevenir mucho miedo, incertidumbre y dudas sobre el impacto del rendimiento de colisión. Pero en la habilidad se detectan muy rápidamente y las transmisiones en colisión se interrumpen. Por lo tanto, las colisiones no pierden mucho tiempo, y el rendimiento de Ethernet CSMA/CD bajo carga es suficiente bueno: en su artículo de 1976 que describe la Ethernet empírico de 3Mbps, Bob Metcalfe y David Boggs demostraron que para paquetes de 500 bytes y más grandes, más de 95 el porcentaje de la capacidad de la red se usa para transmisiones exitosas, a pesar de que 256 computadoras tienen datos para transmitir continuamente. Muy inteligente.