10.5 Arquitecturas LAN
10.5.1 Ethernet
La arquitectura Ethernet es actualmente el tipo más popular de arquitectura LAN. Arquitectura significa la estructura general de una computadora o sistema de comunicaciones. Determina las capacidades y limitaciones del sistema. La arquitectura Ethernet se basa en el estándar IEEE 802.3. El estándar IEEE 802.3 especifica que la red implementa el método de control de acceso de Acceso Múltiple con Detección de Portadora y Detección de Colisiones (CSMA/CD). CSMA/CD utiliza una transmisión de banda base a través de cable coaxil o de par trenzado que se dispone en una topología de bus, ya sea lineal o en estrella. Las velocidades de transferencia estándar son de 10 Mbps o 100 Mbps, pero los nuevos estándares proporcionan Ethernet de un Gigabit, que es capaz de lograr velocidades de hasta 1 Gbps sobre cable de fibra óptica u otro medio de alta velocidad.

10BASE-T
Actualmente 10BASE-T es una de las implementaciones Ethernet más populares. Utiliza una topología en estrella. El diez (10) hace referencia a la velocidad de transmisión común de 10 Mbps, BASE significa modo de banda base, y la T hace referencia al cableado de par trenzado. El término cable Ethernet se utiliza para describir el cableado UTP que se utiliza generalmente en esta arquitectura. También puede utilizarse STP. El uso de 10BASE-T y una versión posterior, 100BASE-X, hace de la configuración y la expansión de las redes algo más fácil. Las siguientes son algunas de las ventajas de 10BASE-T:

  • Las redes basadas en las especificaciones 10BASE-T son de relativamente bajo costo. Aunque se requiere un hub para conectar más de dos computadoras, se puede disponer de pequeños hubs a bajo costo. Las placas de red 10BASE-T son de bajo costo y amplia disponibilidad.
  • El cableado de par trenzado, especialmente el UTP, más comúnmente utilizado, es delgado, flexible, y más fácil de trabajar que el coaxil. Utiliza enchufes y fichas RJ-45, por lo cual es muy fácil conectar el cable a la NIC o al hub.
  • Otra gran ventaja de 10BASE-T es su capacidad para ser actualizado. Por definición una red 10BASE-T se ejecuta a 10 Mbps. No obstante, al utilizar cable Categoría 5 o superior y NICs de velocidad dual de 10/100 Mbps, puede lograrse una actualización a 100 Mbps simplemente reemplazando los hubs.

También hay desventajas en 10BASE-T, que son las siguientes:

  • La longitud máxima de un segmento 10BASE-T, sin repetidores, es de sólo 100 metros, que son alrededor de 328 pies.
  • El UTP que se utiliza en esta red es más vulnerable a la EMI y a la atenuación que otros tipos de cable.
  • Finalmente, el costo extra de un hub puede no ser factible.

La Figura resume las ventajas y desventajas de 10BASE-T

Las demandas de elevado ancho de banda de muchas aplicaciones modernas como video conferencia en vivo y streaming audio han creado la necesidad de mayor velocidad. Muchas redes requieren más throughput que el que es posible con Ethernet de 10 Mbps. Aquí es donde 100BASE-X, también denominada Fast Ethernet, se vuelve importante.

100BASE-X
100BASE-X es la continuación en la evolución de 10BASE-T. Está disponible en diversas variedades. Puede implementarse sobre UTP de 4 pares Categoría 3, 4 ó 5 UTP (100BASE-T). También puede implementarse sobre UTP o STP de 2 pares Categoría 5 (100BASE-TX), o como Ethernet sobre cable de fibra óptica de 2 fibras (100BASE-FX). Las siguientes son las ventajas de 100BASE-X:

  • Independientemente de la implementación, la gran ventaja de 100BASE-X es su desempeño de alta velocidad. A 100 Mbps, las velocidades de transferencia son diez veces las de 10BASE2 y 10BASE5, y 10BASE-T. 10BASE2 y 10BASE5 son tecnologías desactualizadas.
  • Puesto que utiliza cableado de par trenzado, 100BASE-X también comparte las mismas ventajas de las cuales disfruta 10BASE-T. Éstas incluyen su bajo costo, flexibilidad y facilidad de implementación y expansión.

Las desventajas de 100BASE-X son las siguientes:

  • 100BASE-X comparte las desventajas inherentes al cableado de par trenzado de 10BASE-T, como la susceptibilidad a la EMI y a la atenuación.
  • Las NICs y los hubs de 100 Mbps son generalmente un tanto más caros que los diseñados para las redes de 10 Mbps, pero los precios han caído al obtener 100BASE-X más popularidad.
  • El cable de fibra óptica sigue siendo una opción de cableado cara, no tanto a causa del costo del cable en sí, sino de la capacitación y pericia requerida para instalarlo.

La Figura resume las ventajas y desventajas de 100BASE-X.

1000BASE-T
1000BASE-T es conocida comúnmente como Ethernet de un Gigabit. La arquitectura 1000BASE-T soporta velocidades de transferencia de datos de 1 Gbps, que es realmente rápido. Ethernet de un Gigabit es, en su mayor parte, una arquitectura LAN. No obstante, su implementación sobre cable de fibra óptica la hace apta para redes de área metropolitana (MANs). La mayor ventaja de 1000BASE-T es su rendimiento. A 1 Gbps, es diez veces más rápida que Fast Ethernet y 100 veces más rápida que la Ethernet estándar. Esto hace posible la implementación de aplicaciones de ancho de banda intensivo, como video en vivo, a través de una intranet. Las principales desventajas asociadas con 1000BASE-T son las comunes a todas las redes UTP, como se detalla en las secciones sobre 10BASE-T y 100BASE-T.

La Figura resume las ventajas y desventajas de 1000BASE-T.