A. Javier Barragán Piña

Versión para imprimir

HISTORIA

PRECURSORES

• 1970

Norman Abramson fue el desarrollador de ALOHAnet. El y sus colaboradores pretendían conectar usuarios remotos con una computadora central situada en Honolulu. Realizo la primera red que transmitió datos en una computadora por medio de ondas de radio en vez de cables y líneas telefónicas.

Fueron las primeras experiencias de redes broadcast (Son las redes donde lo datos llegan a todas las maquinas de la red, un solo canal de comunicación) en Hawaii: ALOHANET.  Protocolos MAC ALOHA puro (En este protocolo las estaciones transmiten en cuanto tienen datos para enviar, al actuar así se producen colisiones, estas colisiones deberán de ser descartadas para proseguir con la transmisión) y ranurado (Es un método en el que el tiempo se divide en intervalos discretos (ranuras), de esta forma las estaciones sólo pueden transmitir cuando comienza un intervalo, solo se producirán colisiones porque dos o más máquinas transmitan con el mismo intervalo), es decir sin detección de portadora.

Mientras Abramson montaba ALOHANET en Hawaii, un estudiante del MIT llamado Robert Metcalfe experimentaba con la recién estrenada ARPANET y conectaba ordenadores en un laboratorio. Metcalfe conocía las experiencias de Abramson y empezó una tesis doctoral en Harvard (que terminaría en 1973), en la que desde un punto de vista teórico planteaba mejoras que se podrían introducir al protocolo ALOHA para aumentar su rendimiento. La idea básica era muy simple: las estaciones antes de transmitir deberían detectar si el canal ya estaba en uso (es decir si ya había 'portadora'), en cuyo caso esperarían a que la estación activa terminara antes de transmitir. Además,cada estación mientras transmitiera estaría continuamente vigilando el medio físico por si se producía alguna colisión, en cuyo caso pararía y transmitiría más tarde. Años después este protocolo MAC recibiría la denominación Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones, o mas brevemente CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Colision Detect).

• 1972

En 1972 Metcalfe se mudó a California para trabajar en el Centro de Investigación de Xerox en Palo Alto llamado Xerox PARC (Palo Alto Research Center). Se estaban probando unos ordenadores denominados Alto, que disponían de capacidades gráficas y ratón y son considerados los primeros ordenadores personales. También se estaban fabricando las primeras impresoras láser. Se quería conectar los ordenadores entre sí para compartir ficheros y las impresoras. La comunicación tenía que ser de muy alta velocidad, del orden de megabits por segundo, ya que la cantidad de información a enviar a las impresoras era enorme (tenían una resolución y velocidad comparables a una impresora láser actual).

A Metcalfe, el especialista en comunicaciones del equipo con 27 años de edad, se le encomendó la tarea de diseñar y construir la red que uniera todo aquello. Contaba para ello con la ayuda de un estudiante de doctorado de Stanford llamado David Boggs. Las primeras experiencias de la red, que denominaron ‘Alto Aloha Network’, las llevaron a cabo en 1972. Fueron mejorando gradualmente el prototipo.

NACIMIENTO

• 1973

22 de mayo de 1973 Metcalfe escribió un memorándum interno en el que informaba de la nueva red. Para evitar que se pudiera pensar que sólo servía para conectar ordenadores Alto cambió el nombre inicial por el de Ethernet, que hacía referencia a la teoría de la física hoy ya abandonada según la cual las ondas electromagnéticas viajaban por un fluido denominado éter que se suponía llenaba todo el espacio (para Metcalfe el 'éter' era el cable coaxial por el que iba la portadora).

La red de 1973 ya tenía todas las características esenciales de la Ethernet actual. Empleaba CSMA/CD para minimizar la probabilidad de colisión, y en caso de que ésta se produjera ponía en marcha el mecanismo de retroceso exponencial binario para reducir gradualmente la ‘agresividad’ del emisor, con lo que éste se adaptaba a situaciones de muy diverso nivel de tráfico. Tenía topología de bus y funcionaba a 2,94 Mb/s sobre un segmento de cable coaxial de 1,6Km de longitud. Las direcciones eran de 8 bits y el CRC de las tramas de 16 bits. El protocolo utilizado al nivel de red era el PUP (Parc Universal Packet) que luego evolucionaría hasta convertirse en el actual XNS (Xerox Network System). En vez de utilizar cable coaxial de 75 W, más habitual por ser el utilizado en redes de televisión por cable, se optó por emplear cable de 50 W que producía menos reflexiones de la señal, a las cuales Ethernet era muy sensible por transmitir la señal en banda base (es decir sin modulación). Las reflexiones se producen en cada empalme del cable y en cada 'pincho' vampiro (transceiver). En la práctica el número máximo de pinchos vampiro, y por tanto el número máximo de estaciones en un segmento de cable coaxial, viene limitado por la máxima intensidad de señal reflejada tolerable.

• Mayo 1975

En 1975 Metcalfe y Boggs describieron Ethernet en un artículo que enviaron para su publicación a Communications of the ACM (Association for Computing Machinery).

• 1976

Xerox creó una nueva división denominada SDD (Systems Development Division) para el desarrollo de los ordenadores personales y de la red Ethernet (ambos proyectos estaban íntimamente relacionados). Metcalfe, Boggs y varios ingenieros más fueron asignados para trabajar en la mejora de la red. Se introdujeron algunos cambios en la tecnología, y por razones de marketing se decidió cambiar el nombre de la red de Ethernet a X-wire.

Por aquellos años la tendencia de la mayoría de los fabricantes era hacia arquitecturas de redes jerárquicas. El planteamiento de Xerox era radicalmente opuesto y novedoso. Cada usuario disponía de un ordenador conectado directamente a la red local, integrando en él todas las funciones. No existía ningún control centralizado de la red. La comunicación entre dos usuarios cualesquiera ocurría directamente, sin intermediarios y en condiciones de igual a igual ('peer to peer'). Ligada a esta arquitectura distribuida estaba la necesidad de una red de muy alta velocidad para los estándares de la época (baste recordar que por aquel entonces los módems mas veloces eran de 1200 b/s, y en el año 1976 Intel anunció el procesador 8080 que funcionaba a 4,77 MHz).

Xerox no supo o no pudo aprovechar comercialmente este acierto. En el caso de Ethernet jugaba en su contra el hecho de ser una tecnología propietaria y no ser Xerox una empresa lo suficientemente grande como para imponer sus productos frente a sus competidores, aspecto fundamental tratándose de comunicaciones. Seguramente también influyó el hecho de ser una tecnología demasiado avanzada para su época. Metcalfe comprendió perfectamente que Ethernet solo podría avanzar si se desarrollaba como un estándar abierto y en cooperación con otros fabricantes, ya que así obtendría un mayor impulso comercial y tecnológico.

Fue publicado el  artículo que enviaron a Communications of the ACM (Association for Computing Machinery). En él ya describían el uso de repetidores para aumentar el alcance de la red.

Robert Metcalfe presentó Ethernet en una conferencia durante la que dibujó lo que queda como el primer dibujo conocido de Ethernet:

En realidad este dibujo se puede representar asi:

EVOLUCION

• 1977

Metcalfe, Boggs y otros dos ingenieros de Xerox recibieron una patente por la tecnología básica de Ethernet.

• 1978

Metcalfe y Boggs recibieron patente por el repetidor. En esta época todo el sistema Ethernet era propietario de Xerox.

• 1979

Para un mayor impulso comercial y tecnológico, se crea  alianza DIX (DEC “Digital Equipment Corporation”-Intel-Xerox)  fue satisfactoria en todos los aspectos, excepto en el nombre X-wire, por lo que Xerox volvió al nombre inicial Ethernet aceptado por todos. También se pretendia subir la velocidad de la red a 10 Mb/s. A la Ethernet original de 2,94 Mb/s se la conoce como Ethernet Experimental para distinguirla de la de 10 Mb/s que fue el primer producto comercial.

En junio de 1979 Metcalfe  abanda Xerox para crear su propia empresa especializada en Computadores, Comunicaciones y Compatibilidad, mas conocida como 3Com.

•  1980

En febrero de 1980 el comité de redes locales IEEE pone en marcha un proyecto sobre la tecnología  para establecer el estándar de red local de 1 a 2 Mbps con el objetivo de que los productos de diferentes fabricantes puedan interoperar, habría libre competencia  y los precios bajarían, beneficiando al usuario.
El proyecto se denominó 802 (año y mes de su constitución). Inicialmente el proyecto (o comité) propuso que el proceso de estandarización: debía ser abierto, ordenado y justo. Decidieron estandarizar el nivel físico, el de enlace y superiores. Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles: el de enlace lógico, encargado de la lógica de re-envíos, control de flujo y comprobación de errores, y el subnivel de acceso al medio, encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones.
Pero en abril de 1980, la alianza DIX informó al comité 802 que estaba terminando el diseño y especificación de una tecnología de red local, que la propondría para su estandarización, pero que el comité no podría participar en su elaboración.
El comité 802 recibió otra de General Motors de una red denominada Token Bus, también con topología de bus pero que utilizaba un protocolo MAC basado en paso de testigo e IBM presentó otra de una red con topología de anillo y paso de testigo que recibía el nombre de Token Ring.
Como no sería posible satisfacer a todos con un único estándar, y considerando el apoyo de la industria a las tres propuestas no podía descartar ninguna, optó por aceptar las tres propuestas y crear un subcomité para cada una de ellas: 802.3 para CSMA/CD (Ethernet), 802.4 para Token Bus y 802.5 para Token Ring. Cada uno de estos tres "estándares" tenía un nivel físico diferente, un subnivel de acceso al medio distinto pero con algún rasgo común (espacio de direcciones y comprobación de errores), y un nivel de enlace lógico único para todos ellos.

El comité 802.3 introdujo cambios, el más importante fue la sustitución del campo tipo (que especifica el protocolo del nivel de red) por un campo longitud, inexistente hasta entonces. Esta pequeña modificación tenía el efecto colateral de hacer incompatible el estándar IEEE 802.3 con Ethernet DIX,  Xerox resolvió en parte el problema de incompatibilidad producido por la decisión del IEEE asignando a todos los protocolos códigos superiores a 1536, valor máximo del campo longitud. Así analizando el valor de este campo podemos saber si la trama tiene formato DIX u 802.3. Los dos formatos son incompatibles, pero pueden coexistir en una misma red.

En septiembre de 1980 DIX publicó las especificaciones de Ethernet Versión 1.0 conocidas como 'libro azul' a velocidad de 10 Mbps. Como parte de la política aperturista Xerox aceptó licenciar su tecnología patentada a todo el que lo quisiera por una cuota. Mas tarde con la aprobación de los estándares 802 la gestión de esas direcciones pasó a desempeñarla el IEEE, que sigue cobrando actualmente en concepto de tareas administrativas. La publicación del libro azul hizo de Ethernet la primera tecnología de red local abierta multivendedor, ya que a partir de ese momento cualquier fabricante podía construir equipamiento conforme con la norma Ethernet.

3Com fabrica primeras tarjetas Ethernet para PC.

•  1982

En 1982 se publicó Ethernet Versión 2.0, que fue la última especificación de Ethernet publicada por DIX, velocidad de 10Mbps. En estas especificaciones el único medio físico que se contemplaba era el cable coaxial grueso hoy conocido como 10BASE5. En ese mismo año 1982 Xerox liberó la marca  registrada que ostentaba sobre el nombre Ethernet.
3Com produce las primeras tarjetas 10BASE2 para PC.

Los componentes de las primeras redes Ethernet (repetidores, transceivers, tarjetas de red, etc.) eran muy caros.

Aparecieron a partir de 1982 productos en el mercado que permitían utilizar Ethernet sobre cable coaxial RG58, también de 50 ohmios pero mas fino y barato. Utilizaba conectores BNC en vez de conectores tipo N, y no requería cable drop ya que el equipo se podía enchufar directamente al cable bus mediante un conector en T, estando en este caso la función del transceiver integrada en la tarjeta de red. En conjunto se conseguía un ahorro importante respecto al cable grueso tradicional, razón por la cual este cable se conocía con el nombre de cheapernet ('red más barata'). Este cable tenía un menor apantallamiento que el 10BASE5, lo cual le confería una mayor atenuación y por ende menor alcance (185 m por segmento en vez de 500 m). La interconexión de segmentos cheapernet (o thinwire como también se le llamaba) con segmentos de coaxial grueso (o thickwire) se podía realizar mediante repetidores. El cable coaxial fino fue incorporado al estándar 802.3 con la denominación 10BASE2 mediante una adenda que el IEEE aprobó en 1985.

•  1983

El 24 de junio de 1983 el IEEE aprobó el estándar 802.3, contemplando como medio físico únicamente el cable coaxial grueso, al cual denominó 10BASE5. En el estándar se recomienda que el cable sea de color amarillo para que no se confunda en las conducciones con los cables de alimentación eléctrica. El estándar IEEE 802.3 fue propuesto a continuación a ANSI, después fue propuesto para su aprobación por el ISO.

•  1984

El estándar IEEE 802.3 fue aprobado por ANSI en diciembre de 1984, elevándolo así a la categoría de estándar conjunto ANSI/IEEE 802.3.

El 1 de enero de 1984 una decisión judicial  en Estados Unidos rompe el monopolio AT&T en telefonía. AT&T se subdivide en AT&T Long Lines y 23 BOCs (Bell Operating Companies). Los usuarios pasan a ser propietarios de su red telefónica interior y pueden gestionarla.

En el año 1984 el comité 802.3 empezó a estudiar la posibilidad de implementar Ethernet en cable telefónico. Por aquel entonces muchos expertos aseguraban que una red de 10 Mb/s jamás podría funcionar sobre cable de pares sin apantallar, debido a la mayor atenuación de este medio a altas frecuencias.

Ya en su artículo de 1976 Metcalfe y Boggs mencionaban la posibilidad de extender la red mediante el uso de repetidores 'filtradores de tráfico' o de paquetes.

Dec comercializa los  primeros puentes transparentes. Aunque caros y de bajo rendimiento comparados con los actuales eran alternativa a los routers por su sencillez y relación precio/prestaciones.

• 1985

Se publica el estándar IEEE 802.3, que ISO aceptó como DIS (Draft International Standard) en  bajo la denominación ISO/IEC 8802-3, versión adaptada del IEEE 802.3. La especificación de ISO es técnicamente equivalente pero no idéntica a la de IEEE/ANSI. El documento difiere en las unidades (que están basadas en el sistema métrico), se utiliza terminología internacional, se eliminan referencias a otros estándares nacionales de Estados Unidos, y se formatea el documento para papel de tamaño ISO A4.

PRIMER ESTANDARD DEL IEEE.
– 10 Mb/s sobre un medio compartido
– Basado en “Ethernet Blue Book”
– Topologia compartida en bus.

Primeros productos 10BASE-T de Synoptics, sacó al mercado un producto denominado LattisNet que permitía utilizar cableado UTP para constituir redes Ethernet de 10 Mb/s.

•  1987

El comité 802.3 estandarizó una red denominada StarLAN o 1BASE5, variante de
Ethernet que funcionaba a 1 Mb/s sobre cable de pares no apantallado (UTP) a
distancias máximas de 500 m.
El IEEE se puso en marcha para estandarizar el funcionamiento de los puentes transparentes. El resultado fue el estándar 802.1D aprobado en 1990.

•  1988

En 1988 Van Jacobson (contribuye mejorar el rendimiento del TCP), envió un artículo a usenet informando que había conseguido una velocidad de transferencia de 8 Mb/s sobre Ethernet entre dos estaciones de trabajo Sun utilizando una versión optimizada de TCP. A partir de ese momento las mejoras en el hardware (CPUs, discos, tarjetas controladoras, etc.) y en el software (sistemas operativos, protocolos, etc.) empezaron a hacer cada vez mas fácil que un solo equipo saturara una Ethernet.

•  1989

Para permitir mayores distancias y mejorar la conectividad entre edificios también se incluye la fibra óptica como medio de transmisión. El FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) es incorporado al estándar 802.3 por el IEEE, y permite unir repetidores a una distancia máxima de 1000 m.
Actualmente FOIRL esta en desuso, en su lugar se emplea 10BASE-FL que permite unir repetidores y equipos con una distancia máxima de 2.000 m.

•  1990

Se estandariza 10BASE-T (T = 'Twisted') que utilizaba cable de pares trenzados no apantallado (UTP, Unshielded Twisted Pair) y comunicación 10 Mbps modo half –dúplex, al ser una topología en estrella elimina todas las restricciones inherentes a la topología en bus. Esto marcó el final de StarLAN ya que la mayoría de los usuarios que habían optado provisionalmente por StarLAN migraron a 10BASE-T que ofrecía mayor velocidad y evitaba tener que utilizar costosos puentes conversores de velocidad para conectar la red de 1 Mb/s con la de 10 Mb/s.

Se aprueba el estándar 802.1d (puentes transparentes).
Primeros conmutadores Ethernet de Kalpana.