El éxito de Ethernet conmutada y Fast Ethernet en las redes actuales es un testimonio del incremento en el uso de las redes y las aplicaciones de alto ancho de banda, y la evolución de la informática basada en redes. Las corporaciones están agregando rutinariamente cada vez más usuarios a las redes lo que incrementa la densidad de la red y disminuye las prestaciones. Esos usuarios están usando cada vez más ancho de banda con aplicaciones como videoconferencia, gráficos, multimedia y CAD/CAM. También compiten por el ancho de banda un número creciente de dispositivos no tradicional, como equipos de plantas de producción y dispositivos de seguridad, que están agregándose a la red. En redes centrales, estas necesidades de ancho de banda han sido satisfechas por la instalación de conmutadores Ethernet y equipos Fast Ethernet. Pero en el grupo de trabajo o la empresa pequeña, donde el ancho de banda está creciendo, este equipo ha sido prohibitivamente caro y ha impedido a estos grupos de usuarios actualizarse a las redes más rápidas.
Afortunadamente, la nueva tecnología ha adelantado en varios frentes y ha permitido a los grupos de trabajo lograr mayores anchos de banda en la red: (1) la norma Fast Ethernet es lo suficientemente madura como para que los administradores de red que han tenido una oportunidad de instalar cableados preparados para 100 Mbps. y actualizar las tarjetas de interfaz de red a modelos de 10/100; y (2) los circuitos integrados hacen posible construir conmutadores por casi el mismo coste que los concentradores y permiten que las ventajas de la conmutación (aumentó de las prestaciones y filtrado de paquetes malos, extensión del diámetro de la red mediante la regeneración del paquete, capacidad full duplex) se extiendan a los grupos de trabajo y pequeñas empresas.
Con tal tecnología disponible a costes más bajos, la pregunta es cómo integrar estos productos para satisfacer las necesidades de ancho de banda actuales y futuras. Los cambios en el diseño de la red tienden a ser evolutivos en lugar de revolucionarios - es raro el caso en el que un administrador de la red puede diseñar una red completamente desde el principio. Normalmente, se hacen cambios poco a poco siempre con un ojo en la conservación de la inversión tanto como sea posible, mientras se reemplaza tecnología obsoleta o anticuada con nuevos equipos. Esto significa que el administrador de la red debe tomar muchas decisiones sobre donde y cuando esa nueva tecnología debe usarse. Cuando el coste de la nueva tecnología era alto, el despliegue de la inversión tenía sentido en el troncal y las partes centrales con mayor tráfico de la red corporativa. Ahora que los cuellos de botella del ancho de banda están desplazándose hacia los grupos de trabajo y el coste del hardware de la red está disminuyendo, tiene sentido desplegar la tecnología en los grupos de trabajo.
Las estrategias siguientes describen las formas con las que un administrador de red puede llevar a cabo la migración a conmutación Ethernet y tecnología Fast Ethernet de 100 Mbps. desde el entorno de red existente de 10 Mbps. La discusión se centrará en los entornos de grupos de trabajo y sobremesa, ya que ahí es donde es necesario entregar las mayores prestaciones al usuario final.
Las redes 10BASE-T están compuestas de varios cables UTP diseñados para ir directamente desde un usuario o dispositivo de red a un concentrador/repetidor. Estos concentradores crean la red permitiendo a múltiples usuarios comunicarse mediante la transmisión de tráfico de paquetes de red entre todos los usuarios conectados al concentrador. Todo el tráfico, en una red repetida, es compartido y ello significa que cada paquete enviado va a cada ordenador de la red. Depende de la tarjeta de interfaz de red en cada ordenador reconocer si el paquete se destina a ese usuario y lo acepta o, si es para otro usuario, desechar el paquete. El número de usuarios en una red compartida dicta las prestaciones de la red. Ethernet trabaja permitiendo a un sólo usuario enviar datos en cada momento, ocurriendo "colisiones" de datos cuando más de un usuario envía datos simultáneamente. Cuando una red se hace demasiado densa, se incrementa el número de colisiones y los periodos de espera para acceder a la red, lo que puede impactar en las prestaciones de los usuarios y puede causar algunos errores de coordinación en las aplicaciones.
Cuando se añaden a una red, los conmutadores Ethernet proporcionan varias mejoras respecto de las redes compartidas. La principal ventaja es la habilidad de dividir la red en segmentos más pequeños y más rápidos. Los conmutadores Ethernet examinan cada paquete, determinan a donde se destina y remiten ese paquete sólo a los puertos a los que necesita ir. Los conmutadores modernos pueden hacer todas estas tareas a la "velocidad del cable", eso es sin añadir retrasos.
Aparte de decidir cuándo remitir el paquete (reenviar) y cuando el paquete debe perderse (filtrarse), el conmutador Ethernet también regenera por completo el paquete Ethernet. Esta regeneración y resincronización del paquete permite a cada puerto en un conmutador ser tratado como un segmento Ethernet completo, capaz de soportar toda la longitud del cableado junto con todas las restricciones del repetidor. Los conmutadores Ethernet, por consiguiente, permiten la extensión de Ethernet a distancias mayores, algo que las redes basadas en repetidores no pueden hacer sin significantes restricciones.
Además, los paquetes defectuosos son identificados por los conmutadores Ethernet e inmediatamente se descartan de cualquier transmisión futura. Esta actividad de "limpieza" permite limitar los problemas a un solo segmento e impide interrumpir el resto de la actividad de la red. Este aspecto de la conmutación no puede ser minimizado en un entorno de red donde se pueden prever fallos del hardware.
La siguiente ilustración muestra cómo un grupo de trabajo repetido de Ethernet compartida a 10 Mbps. puede convertirse en un grupo de trabajo conmutado de segmentos individuales de 10 Mbps.
Mientras la conmutación Ethernet permite a un grupo de trabajo lograr el máximo de prestaciones con los medios de comunicación existentes, la disponibilidad de Fast Ethernet a 100 Mbps. permite anchos de banda aún mayores en los grupos de trabajo y en la red de la empresa. Pero aunque la tecnología de 100 Mbps. ofrece grandes promesas, para muchos lugares la migración a esa tecnología será lenta y difícil. La norma 100BASE-TX requiere cable de categoría 5 con 2 pares - algunos sitios tienen sólo cable de calidad de voz que se instaló para la red 10BASE-T. Aunque la norma 100BASE-T4 lo hace posible con cables de calidad de voz, lo hace a expensas de 2 pares de cable adicionales. Aunque las tarjetas de red de 10/100 Mbps. están ampliamente difundidas, hay muchos sitios con un gran número de tarjetas de 10 Mbps. y/o dispositivos incapaces de soportar tarjetas de 100 Mbps. Sólo a través del tiempo muchas de estas máquinas serán actualizadas o reemplazadas.
A menos que un sitio está empezando desde el principio, el uso de Fast Ethernet involucrará una serie de pasos en los que varios componentes del grupo de trabajo (incluso los concentradores) se actualizarán selectivamente o se reemplazarán como resultado de los requisitos de mayores prestaciones. Así, la mayoría de las redes contendrán una mezcla de redes Ethernet de 10 Mbps. y Fast Ethernet. Permítanos examinar varios escenarios en los que Fast Ethernet puede llevarse a cabo y prestando particular atención a los dispositivos a agregar o cambiar en el grupo de trabajo.
Una red mixta de Ethernet y Fast Ethernet emplea un conmutador o puente para conectar los dos entornos donde es necesario. Un puente de dos puertos (también llamado un extensor) con autodetección de 10/100 Mbps., sirve muy bien para este propósito. Además, un extensor es útil cuando conecta dos segmentos Fast Ethernet.
Tanto los conmutadores como los repetidores se usan en los entornos de red Ethernet de 100 Mbps. Las reglas de Fast Ethernet son más restrictivas que las de Ethernet con respecto al número de repetidores y la longitud del cableado. Los concentradores, como hemos visto, están sujetos a las restricciones en cuanto a distancia ya que meramente repiten las señales y no las resincronizan. Donde existe la necesidad de extender una red 100BASE-T a más de 200 metros, se requiere un dispositivo que denominamos un extensor Fast Ethernet.
Un extensor Fast Ethernet es esencialmente un puente que examina paquetes y los remite de un puerto a otro. Cuando la remisión ocurre, el paquete es resincronizado para el segmento Ethernet receptor y por consiguiente se restablecen las limitaciones del repetidor para ese segmento.
Un extensor Fast Ethernet puede insertarse en la configuración, resincronizando los paquetes 100BASE-T y permitiendo al segmento de 200 metros repetido continuar. El resultado es una red con diámetros de 300 metros o más que cumplen las especificaciones 100BASE-T.
En el escenario siguiente, un repetidor de 100 Mbps. se ha instalado en el troncal. Mientras la mayoría de los dispositivos en la red soportan Fast Ethernet a 100 Mbps., aún existe un grupo de servidores de impresión que trabajan a 10 Mbps. en un conmutador de sólo 10 Mbps. Para permitir al grupo de trabajo "heredado" seguir siendo una parte funcional de la red hasta que pueda actualizarse, se usa un extensor de 10/100 Mbps. para convertir entre el troncal de 100 Mbps. y los grupos de trabajo de 10 Mbps. Un extensor Fast Ethernet, dado que es un puente, puede convertir 100BASE-TX a 10BASE-T y viceversa, permitiendo mantener dispositivos de 10 Mbps. en un entorno de 100 Mbps. La utilidad de los extensores es inestimable tanto en la conversión a Fast Ethernet como en algunas aplicaciones particulares que involucran Fast Ethernet como luego veremos.
Cuando las redes evolucionan a implementaciones completas Fast Ethernet, se convierten en conjuntos de varios bloques de construcción de red con los que ya estamos familiarizados. En el caso de redes de 10 Mbps. las conectamos mediante concentradores de 10 Mbps., conmutadores de 10 Mbps., interfaces AUI/BNC/RJ45/ST, medios de comunicación 10BASE5, 10BASE-T, 10BASE2 y 10BASE-F. En el caso de redes Fast Ethernet 100BASE-T los componentes son concentradores de 100 Mbps., conmutadores de 10/100 Mbps., extensores de 10/100 Mbps., interfaces MII/RJ45, medios de comunicación de 100BASE-TX, 100BASE-T4 y 100BASE-FX.
El ejemplo siguiente ilustra cuántos de estos componentes encajan en los entornos Fast Ethernet de 100 Mbps.
Lantronix ha sido reconocida mucho tiempo como un líder proporcionando productos de conectividad de redes de grupos de trabajo a costes efectivos. Para el administrador de red que migra a una red de grupo de trabajo de gran velocidad, Lantronix ofrece tres familias de productos para satisfacer sus necesidades:
La familia de mini conmutadores LMS son modelos de gran velocidad, bajo precio para aplicaciones de grupos de trabajo. Los conmutadores LMS son simples de configurar y son un buen reemplazo para los mini concentradores en una red que migra a tecnología de Ethernet conmutada. El LMS8-A tiene 8 puertos 10BASE-T, el LMS2F8-MA ocho puertos 10BASE-T y dos puertos de enlace a 10/100 que pueden configurarse con cualquier variedad de conectores AUI, MII o RJ45. El LMS1F4 tiene cuatro puerto 10BASE-T y un puerto Fast Ethernet.
La familia de extensores Fast Ethernet LFX ofrece una sencilla ampliación de redes Fast Ethernet, o la conversión de Fast Ethernet a redes Ethernet. Los extensores LFX son un tipo único de puente de 10/100 Mbps. puertos duales que permiten tanto la unión de redes Ethernet a Fast Ethernet como de Fast Ethernet a Fast Ethernet para extender la red más allá de la distancia de 100 metros. Hay dos modelos en la familia LFX; el LFX2, con dos puertos autosensing de 10/100 y conectores RJ45, y el LFX2-MA que ofrece la misma configuración de puertos con conectores MII y AUI adicionales.
La familia LFR de repetidores/concentradores Fast Ethernet ofrece simple conectividad Fast Ethernet para granjas de servidores, troncales de gran velocidad y otras redes Fast Ethernet concentradas. La familia LFR se instala fácilmente. Hay tres modelos LFR, los LFR12-A, un concentrador de 12 puertos Fast Ethernet; los LFR8-A un concentrador Fast Ethernet de ocho puertos; y los LFR4-A, un concentrador Fast Ethernet de cuatro puertos.
Como conclusión podemos afirmar que según Fast Ethernet se va imponiendo en redes centrales, el cuello de botella se esta desplazando hacia la red del grupo de trabajo. Pero gracias a la aceptación de esta tecnología en el mercado, el coste se ha reducido en precios hasta el punto donde es económico incluso para los grupos de trabajo y las redes de la pequeña empresa. A través del uso tanto de Ethernet conmutada como de la tecnología Fast Ethernet, se puede llevar a cabo flexiblemente, una red de gran velocidad para satisfacer las necesidades de la organización.
