Ethernet
A Ethernet é a tecnologia de rede local mais utilizada no mundo.Ela define como dispositivos conectados por cabos podem trocar informações de forma organizada, padronizada e confiável.
Praticamente toda infraestrutura de rede cabeada — seja em residências, empresas, data centers ou provedores de Internet — utiliza Ethernet como base para comunicação entre equipamentos.
Mesmo tecnologias modernas como fibra óptica e enlaces de alta velocidade continuam utilizando os princípios definidos pelo padrão Ethernet.
Objetivo
Ao final desta leitura você será capaz de compreender:- O que é Ethernet.
- Como surgiu essa tecnologia.
- Como ocorre a transmissão de dados.
- O que é um quadro Ethernet (Frame).
- O papel do endereço MAC.
- Como a Ethernet evoluiu ao longo do tempo.
Pré-requisitos
Leitura recomendada:Conceitos relacionados
Este documento prepara a base para compreender:- Dispositivos de Rede
- VLANs
- Switching
- Endereço MAC
- Switching Ethernet
O que é Ethernet?
Ethernet é um conjunto de padrões definidos pelo IEEE 802.3 para permitir a comunicação entre dispositivos conectados em uma rede local.Ela especifica diversos aspectos da comunicação, como:
- formato dos dados transmitidos;
- velocidade da comunicação;
- meios físicos suportados;
- conectores;
- temporização;
- controle de acesso ao meio.
Onde a Ethernet é utilizada?
A Ethernet está presente em praticamente todas as redes cabeadas.Alguns exemplos:
- residências;
- empresas;
- escolas;
- hospitais;
- data centers;
- provedores de Internet;
- indústrias.
Como funciona a comunicação?
Quando um equipamento deseja enviar informações para outro, ele cria um Frame Ethernet.Esse frame percorre a rede até chegar ao equipamento de destino.
De forma simplificada:
Computador
↓
Placa de Rede
↓
Frame Ethernet
↓
Switch
↓
DestinoO que é um Frame Ethernet?
Na Ethernet, os dados não são enviados de forma "solta".Eles são organizados em estruturas chamadas Frames.
Um frame contém diversas informações necessárias para a comunicação.
De forma simplificada:
+--------------------------------------+
| MAC Destino |
+--------------------------------------+
| MAC Origem |
+--------------------------------------+
| Tipo |
+--------------------------------------+
| Dados |
+--------------------------------------+
| Verificação de Erros (FCS) |
+--------------------------------------+O endereço MAC
Todo equipamento Ethernet possui um identificador chamado MAC Address.Esse endereço identifica fisicamente uma interface de rede.
Exemplo:
44:38:39:A2:7C:F1Enquanto o endereço IP identifica um equipamento dentro de uma rede lógica, o endereço MAC identifica a interface física utilizada na comunicação local.
Ethernet e a Camada 2
No Modelo OSI, a Ethernet atua principalmente na Camada 2 (Enlace de Dados).Ela é responsável por:
- criar os frames;
- utilizar endereços MAC;
- detectar erros de transmissão;
- controlar a comunicação entre dispositivos diretamente conectados.
Como o switch utiliza a Ethernet?
Os switches trabalham analisando os endereços MAC presentes nos frames.Sempre que recebem um novo frame, eles:
1. aprendem qual MAC está conectado em cada porta;
2. registram essa informação em uma tabela;
3. encaminham os próximos frames diretamente para a porta correta.
Esse processo reduz o tráfego desnecessário na rede e melhora significativamente o desempenho.
Evolução das velocidades
A Ethernet evoluiu continuamente desde sua criação.Algumas velocidades comuns são:
| Velocidade | Nome comercial |
| 10 Mbps | Ethernet |
| 100 Mbps | Fast Ethernet |
| 1 Gbps | Gigabit Ethernet |
| 2,5 Gbps | 2.5 Gigabit Ethernet |
| 5 Gbps | 5 Gigabit Ethernet |
| 10 Gbps | 10 Gigabit Ethernet |
| 25 Gbps | 25 Gigabit Ethernet |
| 40 Gbps | 40 Gigabit Ethernet |
| 100 Gbps | 100 Gigabit Ethernet |
| 400 Gbps | Ethernet de Alta Velocidade |
Cabos utilizados
Embora muitas pessoas associem Ethernet apenas ao cabo de rede tradicional, ela suporta diversos meios físicos.Os mais comuns são:
- cabo UTP;
- cabo STP;
- fibra óptica;
- backplanes;
- conexões de alta velocidade em data centers.
Ethernet e Fibra Óptica
Uma dúvida bastante comum é imaginar que Ethernet funciona apenas sobre cabos metálicos.Na realidade, isso não é verdade.
É perfeitamente possível transmitir Ethernet utilizando fibra óptica.
Em provedores de Internet, por exemplo, enlaces ópticos entre switches normalmente transportam tráfego Ethernet.
Assim, a fibra substitui apenas o meio físico de transmissão, enquanto o protocolo Ethernet continua sendo utilizado.
Ethernet e Wi-Fi
Outra confusão comum ocorre entre Ethernet e Wi-Fi.Wi-Fi não é Ethernet sem fio.
São tecnologias diferentes.
O Wi-Fi utiliza o padrão IEEE 802.11, enquanto a Ethernet utiliza o IEEE 802.3.
Apesar disso, ambos transportam pacotes IP e conseguem interoperar através de equipamentos como roteadores e access points.
Exemplo prático
Imagine dois computadores ligados ao mesmo switch.PC 1
↓
Switch
↓
PC 2- cria um Frame Ethernet;
- informa o MAC de destino;
- envia ao switch;
- o switch identifica a porta correta;
- entrega o frame ao PC 2.
Erros comuns
É comum acreditar que:- Ethernet significa apenas cabo de rede;
- Ethernet funciona apenas em redes pequenas;
- fibra óptica não utiliza Ethernet;
- Wi-Fi é uma versão sem fio da Ethernet.
- Ethernet é um padrão de comunicação;
- pode utilizar diferentes meios físicos;
- está presente desde pequenas redes domésticas até grandes data centers;
- continua sendo uma das tecnologias fundamentais das redes modernas.
Resumo
A Ethernet é o principal padrão utilizado para comunicação em redes locais.Ela define como dispositivos identificam uns aos outros, organizam os dados em frames e transmitem essas informações utilizando diferentes meios físicos.
Compreender a Ethernet é essencial para entender o funcionamento de switches, VLANs, endereços MAC e praticamente toda infraestrutura de redes cabeadas.