IEEE 802

La norma 802.3 es una espeficicación estándar sobre la que se monta Ethernet, un método de establecimiento de comunicaciones físicas a través de una red de área local o LAN, creada por el IEEE. 802.3. Especifica el protocolo de transporte de información del nivel físico dentro de una arquitectura de red a capas, tal como TCP/IP, basada a su vez en el modelo OSI.

Se definió en 1983 y hoy en día el término Ethernet se utiliza para referirnos a las especificaciones Ethernets incluidas en IEEE 802.3. En este tiempo ha sufrido numerosas ampliaciones que han servido para enriquecerlo, notable ha sido el aumento de su velocidad de transferencia de datos dando lugar a los conocidos: Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y 10Gigabits Ethernet. También se han empleado distintos medios físicos para evaluar cuál de ellos ofrecía mejor capacidad de comunicación en relación con la velocidad, probándose mediante hubs, conmutadores y tipos de medios tales como la fibra óptica, los cables de par trenzado o coaxiales.

Aunque citásemos anteriomente que el término Ethernet y 802.3 sean equivalentes, ambos no representan conceptos idénticos. Estos poseen diferencias entre sí que pueden hacer que se consideren incompatibles de las que, entre todas las existentes, cabe destacar la no coincidencia de los formatos de tramas enviadas por cada uno de ellos.

Vamos a ver a continuación todas y cada una de las alternativas, en cuanto a nivel físico se refiere, basadas en este estándar:

- 10BASE2: 10 Mbit/s sobre coaxial fino. Longitud máxima del segmento 185 metros.

- 10BASE5: 10 Mbit/s sobre coaxial grueso. Longitud máxima del segmento 500 metros.

- 10BASET: 10 Mbit/s sobre par trenzado UTP. Longitud máxima del segmento 100 metros.

- 10BASEF: 10 Mbit/s sobre fibra óptica. Longitud máxima del segmento 1000 metros.

- 100BASETX/T4/FX: 100Mbit/s, es la considerada Fash Ethernet.

- 1000BASEX/T: Gigabit Ethernet.

El formato de trama de IEEE 802.3:

- Preámbulo= 7 bytes

- Delimitador de inicio de trama= 1 byte

- Dirección de destino= 2 o 6 bytes

- Dirección de origen= 2 o 6 bytes

- Longitud de la trama= 2 bytes

- Información= 0 – 1500 bytes

- Relleno= 0 – n bytes

- Secuencia de chequeo de trama= 4 bytes

El preámbulo es el campo de 7 bytes que nos identifica que se está llevando a cabo el envío de una trama 802.3. Es un código binario identificativo del envío.

El delimitador de inicio de trama, como su propio nombre indica es un byte que separa el preámbulo del resto de la trama, para que pueda ser procesado correctamente.

Las direcciones origen y destino son el emisor y receptor del mensaje a enviar en la trama. El destino se muestra antes que el origen ya que así se validará, antes que nada, si el origen está disponible o no.

Longitud de la trama, dato más que necesario para saber cuándo acaba el envio de datos.

La información, el mensaje que queremos enviar.

Caracteres de relleno, necesarios para montar toda la trama

Secuencia de chequeo, habitualmente mediante CRC, para validar la trama.

Cuando nosotros, como usuarios, deseamos comunicarnos con una máquina remota a través del protocolo, debemos conocer la dirección IP de dicha máquina. De la misma forma, cuando el protocolo IP necesita ponerse en contacto con otra máquina (el destino final del datagrama, o un sistema intermedio que deba encaminarlo), debe conocer su dirección de enlace. En el caso de las redes Ethernet, esta dirección se averigua a través del protocolo ARP. Dicho protocolo, definido en la RFC 826, permite averiguar la dirección física que se corresponde con una dirección de red, es decir, la dirección MAC Ethernet del dispositivo físico cuya dirección IP conocemos. Es un protocolo petición respuesta.

Actualmente IEEE se centra en el estándar 802.3af denominado “Alimentación sobre Internet”, también conocido como PoE. Este mecanismo es capaz de aportar energía eléctrica a los dispositivos de red a través del cableado de red de área local. Esto es muy útil, por ejemplo, para teléfonos IP, de tal forma que a la vez que estamos haciendo uso de ellos estamos cargando de energía eléctrica al dispositivo. El actual reto de PoE es llegar a suministrar hasta 60 vatios.

En 802.3 existe una capa denominada MAC que nos permite llevar a cabo la funcionalidad de acceso al control del medio físico. Las principales características de las capas MAC son las que se enumeran a continuación:

- Encapsulación de datos, concretamente de los datagramas que estamos enviando por la red para que así estos se sometan a un proceso de detección de errores durante y después de la recepción.

- Control de acceso al medio, incluyendo la inicialización de la trama de trasmisión y recuperación de datos en fallos.

Un cliente MAC tiene que tener las siguientes características:

- Control lógico del enlace (LLC), que proporciona una interfaz de comunicaciones entre la MAC de Ethernet y la siguiente capa del modelo.

- Actúa de entidad puente entre interfaces LAN, es decir, gracias a LLC podemos conectarnos entre sí mediante distintos protocolos con un procedimiento de adaptación, por ejemplo, entre Ethernet y Token Ring.

Con todo esto queda definido el formato 802.3, uno de los más estudiados por los ingenieros en telecomunicaciones, ya que existen multitud de variantes para trasmitir información a partir del medio físico basándonos en arquitecturas tipo OSI, y es de vital importancia el estudio de las posibles mejora a aplicar a los materiales sobre los que se envían los datos de tal forma. En todo caso, para más información acerca del comentado protocolo de comunicaciones por red se puede acceder libremente a ver el estándar desde la página web del IEEE.