La demanda de velocidades de transmisión mayores para permitir el crecimiento de las redes ha sido llevada a cabo por la nueva especificación de Fast Ethernet (IEEE 802.3u) conocida como 100Base-T. Esta nueva norma de LAN ha elevado los límites de velocidad Ethernet desde 10 Megabits por segundo hasta 100 Megabits por segundo con cambios mínimos en la estructura del cableado existente. Los bloques constructivos de las redes actuales invocan una mezcla del legado de las redes Ethernet 10BASE-T y las nuevas Fast Ethernet.
Por lo general, las redes de 10 Mbps. utilizan conmutadores (como el Lantronix LSW8) para mejorar la eficacia global de la red Ethernet. Entre los conmutadores Ethernet, se emplean repetidores Fast Ethernet para interconectar un grupo de conmutadores a 100 Mbps. También pueden conectarse servidores compartidos a los repetidores Fast Ethernet para asegurar la anulación de cuellos de botella en dicho servidor. Muchas redes cliente/servidor sufren de un exceso de clientes que intentan acceder al mismo servidor lo que crea un cuello de botella en el punto en el que el servidor se conecta a la LAN. Fast Ethernet, en combinación con conmutadores Ethernet, crea la solución rentable perfecta para evitar redes lentas. Al integrar 100BASE-T en una red 10BASE-T, la única cosa que ha cambiado en la instalación eléctrica es que las premisas corporativas del sistema de distribución deben incluir cable de par trenzado certificado de Categoría 5 en las áreas que ejecutan 100BASE-T.
La especificación de Fast Rápida define tres tipos de esquemas de transmisión sobre diversos medios de comunicación física. El primero es 100BASE-TX, qué, desde una perspectiva del cableado, es muy similar a 10BASE-T. Usa cable de par trenzado certificado de Categoría 5 para interconectar los diversos concentradores, conmutadores y nodos finales. Usa conectores de tipo RJ45 como 10BASE-T y la instalación eléctrica al conector es idéntica. Por ello 100BASE-TX es la forma más popular de la especificación de Fast Ethernet. La segunda variación es 100Base-FX qué se usa principalmente para interconectar concentradores y conmutadores entre armarios de cableado o entre edificios. 100BASE-FX usa cable de fibra óptica multimodo para transportar tráfico Fast Ethernet. La tercera variación de la especificación Fast Ethernet es 100BASE-T4. Este esquema incorpora el uso de dos pares de cable adicionales para permitir a Fast Ethernet operar sobre cables certificados de Categoría 3 o superior.
Aunque este whitepaper se enfoca en la familia de normas 100BASE-T de Fast Ethernet, hemos de mencionar que Hewlett Packard desarrollo un protocolo alternativo a Fast Ethernet llamado 100VG-AnyLAN, que después fue modificado por el comité IEEE 802.12. Esta versión de Ethernet a 100 Megabits soporta una arquitectura del estilo de paso de testigo, en lugar de la estrategia de colisión de las normas 10BASE-T y 100BASE-T. La norma 100VG-AnyLAN involucra un esquema de instalación eléctrica diferente y el uso de herramientas de gestión de red diferentes. Por estas razones no ha ganado la misma popularidad que las normas 100BASE-T de Fast Ethernet.
Reglas de Distancias
El bloque básico para la construcción de redes LAN Fast Ethernet es el repetidor de Fast Ethernet. Los dos tipos de repetidores de Fast Ethernet que el mercado actual nos ofrece son:
Los administradores de red se han acostumbrado a la limitación de distancia de 150 metros de Ethernet 10BASE-T. A mayores velocidades de operación, Fast Ethernet, se limita 100 metros cuando empleamos cable certificado de Categoría 5. La norma de cableado EIA/TIA recomienda no usar más de 90 metros entre el equipo en el armario de la instalación de cableado y el conector de la pared. Esto permite otros 10 metros para los cables de parcheo entre la pared y ordenador.
En contraste, una red Fast Ethernet usando la norma 100BASE-FX permite segmentos LAN de hasta 412 metros de longitud. Aunque el cable de fibra óptica puede transmitir datos realmente a distancias mayores (en concreto hasta 2 Kilómetros en FDDI), el límite de 412 metros para Fast Ethernet fue creado para permitir los tiempos de viaje redondos de transmisión de paquetes. Las especificaciones típicas 100BASE-FX requieren cable de fibra óptica multimodo con un núcleo de fibra óptica de 62.5 micras y una protección exterior de 125 micras. Este es el tipo de cable de fibra óptica más popular usado por muchas de las normas LAN. Los conectores para 100BASE-FX son típicamente conectores de tipo ST (se parecen a los conectores BNC de Ethernet). Muchos fabricantes de Fast Ethernet están migrando a los nuevos conectores SC usados para ATM sobre fibra. Una norma de aplicación sencilla para usar cuando determinemos las distancias máximas en una red Fast Ethernet es la ecuación:
400 - (r x 95)
donde r es el número de repetidores. El administrador de la red necesita tener en cuenta la distancia entre los repetidores y la distancia entre cada nodo y el repetidor. Por si observamos la Figura 1 se emplean dos repetidores conectados a dos conmutadores Fast Ethernet y a unos servidores.
Figura 1: Cálculos de Distancia con Dos Repetidores Fast
Ethernet
Distancia máxima entre los nodos Extremos:
400-(rx95) donde r = 2 (para 2 repetidores)
400-(2x95) = 400-190 = 210 metros, por tanto,
A + B + C = 210 metros
Hay otra variación de Ethernet denominada Ethernet Full-Duplex. Todos los puertos de los conmutadores Ethernet LSW8 (tanto los puertos Ethernet a 10 Mbps. como los de 100 Mbps.) puede soportar Full-Duplex Ethernet. Simplemente agregando otro par de cables y desactivando la detección de colisión, la velocidad de conexión se dobla. En términos de Fast Ethernet, 200 Mbps. de velocidad es el máximo teórico para la conexión Full-Duplex Fast Ethernet. Este tipo de conexión se limita a una conexión de nodo a nodo y se usa típicamente para interconectar dos conmutadores Ethernet. Los repetidores Fast Ethernet no soportan conexiones Full-Duplex.
Las especificaciones de cable de Categoría 5 permiten hasta 100 MHz y cumplen los requisitos para tecnologías LAN de alta velocidad como Fast Ethernet. La EIA/TIA (Electronics Industry Association/Telecommunications Industry Association o Asociación de la Industria Electrónica/Asociación de la Industria de Telecomunicaciones) creó esta norma de cable que describe las prestaciones que el administrador de la LAN puede esperar del cable de par trenzado. Junto con esta especificación, el comité creó la norma EIA/TIA-568 denominada "Norma de Cableado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales" para ayudar a los administradores de red a instalar un sistema de cableado que opere usando tipos comunes de LAN (como Fast Ethernet). Esta especificación define límites Near End Crosstalk (NEXT) y de atenuación entre conectores en la pared a los equipo del armario. Pueden usarse analizadores de cableado para asegurar el cumplimiento con esta especificación y garantizar así una red Fast Ethernet funcional. La estrategia básica de los sistemas de cableado de Fast Ethernet es minimizar la retransmisión de paquetes causadas por altas proporciones de errores de bits. Esta proporción se calcula usando NEXT, ruido ambiente, y atenuación del cable. El cable se certifica para Categoría 5, pero también los paneles y conectores.
La mayoría de los administradores de red migrarán de 10BASE-T u otras variaciones de Ethernet a 10 Mbps., a redes de mayor ancho de banda. Por lo general esta migración empieza en los grupos de trabajo con el reemplazo de concentradores con conmutadores Ethernet. Estos conmutadores todavía operan a 10 Mbps. pero ayudan a aislar y reducir el tráfico global localizando el grueso del flujo de datos en su propio segmento. Desde este punto, se pueden emplear conexiones Ethernet Full-Duplex entre conmutadores, o conectar el conmutador a un servidor de archivos. En el futuro, se usarán puertos Fast Ethernet en estos conmutadores para proporcionar aun más ancho de banda entre grupos de trabajo a velocidades de 100 Mbps. Se usarán equipos como los repetidor Fast Ethernet en áreas comunes para agrupar conmutadores Ethernet junto con granjas de servidores en grandes tuberías de 100 Megabits. Este es el método más efectivo en coste para el crecimiento de la mayoría de las redes en la empresa media. El repetidor Fast Ethernet (además de todos los concentradores y conmutadores Ethernet de Lantronix) son el complemento perfecto en una estrategia de crecimiento LAN.
