Ethernet (ingelesez ahoskera: /ˈiːθə˞nɛt/) konputagailuen sare lokaletarako estandarra da, euskarazko siglengatik Sarbide Anizkoitza Eramaile Entzute eta Talken Detekzioarekin (CSMA/CD). Bere izena eter (ether, ingelesez) kontzeptu fisikotik dator. Ethernet-ek kableatuaren eta seinaleztapenaren ezaugarriak definitzen ditu, OSI ereduaren maila fisikoarenak eta datu-loturen mailako datu-tramen formatuarenak. Ethernet oinarritzat hartu zen IEEE 802.3 nazioarteko estandarra idazteko, eta sinonimotzat hartu ohi dira bi izen horiek. Datu-sarearen eremuetako batean bereizten dira. Hala ere, Ethernet eta IEEE 802.3 tramak eremu berean batera egon daitezke. Gaur egungo ordenagailuetan Ethernet konexioa RJ45 konektorea erabiliz lortzen da.^[1][2][3]

1970ean, Norman Abramson Hawaiko unibertsitatean ALOHAnet konputagailu-sare aitzindaria muntatzen ari zen bitartean, MITko unibertsitatean graduatu berri zen Robert Metcalfe ikaslea Harvard Unibertsitatean doktoretza-ikasketak egiten ari zen garai hartan ikerketa-proiektu nagusia zen ARPANET proiektuan. Washington-era egin zuen bidaia batean, Metcalfe Steve Crocker Interneteko RFC-en (ingelesez, "Request For Comments") asmatzailearen etxean egon zen. Bertan zegoela, Norman Abramsonen artikulu bat irakurtzeko aukera izan zuen aldizkari zientifiko batean, ALOHAnet konputagailu-sareari buruzkoa. Abramson-ek erabilitako sare-protokoloa hobetu zitekeela pentsatu zuen. Horrela, ALOHAnet sarearen errendimendua nabarmen hobetzen zuen protokolo baten deskribapenean lan egin zuen eta 1973an doktore-tesia aurkeztu zuen.^[4][5] Protokoloaren oinarrizko ideia oso sinplea zen: estazioek, transmititu aurretik, kanala jada erabilia izaten ari zenn hau da eramailerik ba ote zegoen, detektatu beharko zuten; kasu horretan, estazio aktiboak datuak bidaltzea espero zuten. Gainera, estazioa transmititzen ari zen bitartean, ingurune fisikoa etengabe zainduko zuen, talkaren bat gertatzen ote zen ikusteko; kasu horretan, transmisioa gelditu egingo zen, eta beranduago birtransmisio bat egingo zen. Komunikabidera sartzeko protokolo horrek (ingelesez, MAC edo Media Access Control, MAC helbidearekin lotuta), gerora CSMA/CD izena jaso zuen (ingelesez, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), hau da, eramailearen detekzio bidezko eta talka-detekzio bidezko sarbide anizkoitza.

1972an, Metcalfe Palo Alto (Kaliforniara) joan zen bizitzera, Xerox enpresaren PARC (Palo Alto Research Center) ikerketa-zentroan lan egitera. 'Etorkizuneko bulegoa' diseinatzen ari ziren bertan, eta Metcalfek giro ezin hobea aurkitu zuen bere kezkak garatzeko. "Xerox Alto" izeneko ordenagailuarekin probak egiten ari ziren. Interfaze grafikorako ahalmena eta sagua zituen ordenagailua zen, eta historiako lehenengo ordenagailu pertsonaletako bat izan zen. Lehenengo laser-inprimagailuak ere egiten ari ziren. Ordenagailuak bata bestearekin konektatu nahi ziren, fitxategiak eta inprimagailuak partekatu ahal izateko. Komunikazioak azkarra izan behar zuen, megabit segunduko ordenakoa, inprimagailuetara bidali beharreko informazio-kantitatea izugarri handia baitzen (gaur egungo laser-inprimagailu baten antzeko bereizmena eta abiadura zuten). 1973an hori guztia erabat iraultzailea zen.

Ordenagailuen arteko komunikazioetan aditua zen 27 urteko Metcalferi hori guztia batuko zuen sarea diseinatzeko eta eraikitzeko eskatu zioten. Lana burutzeko, Stanfordeko Unibertsitatean doktore-tesia egiten ari zen David Boggs ikaslearen laguntza izan zuen. Lehen saiakera 1972an egin zuten, Alto Aloha Network izeneko sare esperimental aitzindariarekin. Gerora, prototipoa hobetzen joan ziren eta sare berriari buruzko informazioa emateko barne-memorandum bat idatzi zuen Metcalfe-k 1973ko maiatzaren 22an. Ordenagailuak konektatzeko bakarrik balio zuela pentsa ez zedin, sareari izena aldatu zioten, eta Ethernet izena hartu zuen. Izen berri horrek gaur egun jada albo batera utzita utzita dagoen fisikaren teoriari egiten dio erreferentzia. Teoria horren arabera, uhin elektromagnetikoak eter izeneko fluido batetik zihoazen, eta, ustez, espazio guztia betetzen zuen (Metcalferen arabera, eterra seinalearen kable ardazkidea zen). Ethernet-en lehen probetan erabilitako bi Xerox Alto konputagailuei Michelson-Morley izena eman zitzaien; 1887an eter-a existitzen ez dela frogatu zuten bi fisikarien izenak ziren (Michelson-Morley esperimentua).

1973ko sareak gaur egungo Ethernet sarearen funtsezko ezaugarri guztiak zituen. CSMA/CD erabiltzen zuen talkarako probabilitatea minimizatzeko, eta talka gertatuz gero, "atzerakada esponentzial bitarra" izeneko mekanismo bat jartzen zen martxan, igorlearen agresibitatea pixkanaka murrizteko eta horrela, igorlea trafiko-maila altuetara egokitzeko. Bus topologia zuen eta 2,94 MB/s-ko abiaduran funtzionatzen zuen 1,6 km-ko luzerako kable ardazkide baten segmentuan. Helbideak 8 bitekoak ziren eta bilbeen (harien multzoen) kode ziklikoak (ingelesez, CRC, Cyclic Redundancy Check) 16 bitekoak. Sare-mailan erabilitako protokoloa PUP (PARC Universal Packet) zen, gerora XNS (Xerox Network Systems) izango zena eta ondoren IPX (Internetwork Packet Exchange), Novell multinazionalaren Novell NetWare sistema eragilea.

Kable bidezko telebisten sareetako 75 ohm-eko kable ardazkidea erabili ordez, 50 ohm-eko kablea erabiltzea erabaki zen, seinalearen islapen txikiagoa sortzen zuelako. Kontuan izan behar da Ethernet oso sentikorra zela seinalea oinarri-bandan, hau da, modulaziorik gabe transmititzeko. Kableko lotura eta instalatutako banpiro-konektore bakoitzak seinalearen zati baten islapena eragiten zuen. Praktikan, islatutako seinale onargarriaren intentsitate maximoak mugatzen zuen banpiro-konektore kopuru maximoa, eta, beraz, kable ardazkidearen segmentu bateko estazioen kopuru maximoa.

1975. urtean Metcalfe-k eta Boggs-ek artikulu bat idatzi zuten Ethernet deskribatuzuten eta 1976an argitaratutako Association for Computing Machinery-ra bidali zuten artikulu batean. Bertan deskribatzen zuten sarearen irismena handitzeko hedagailuen erabilera. 1977an Metcalfe-k, Boggs-ek eta Xerox-eko bi ingeniarik patente bat jaso zuten Ethernet-en oinarrizko teknologiagatik, eta 1978an Metcalfe-k eta Boggs-ek beste bat jaso zuten hedagailuengatik. Garai honetan Ethernet sistema osoa Xeroxena zen.

Komeni da azpimarratzea David Boggs-ek, lehenengo bideratzailea eta Interneteko lehen izen-zerbitzaria eraiki zituela 1975ean Xerox PARCO-n egin zuen egonaldian. Lehenengo bertsioa ethernet estandarizatzeko saiakera bat izan zen, nahiz eta ingeniari talde bat egon zuena, ondoren, estandarrarekiko ondoz ondoko zabalkuntzak egon zieren, transmisio-abiaduraren igoerak estali zituztenak (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet eta 10 Gigabit-ekoa), sare birtualak, hub-ak, kommutadoreak eta baliabide mota desberdinak, bai zuntz optikozkoak, bai egosketa-kableak (bai pare kokozkoa eta bai txirikorduna).

Talde honetako estandarrek ez dute nahitaez praktikan erabiltzen dena islatzen, nahiz eta beste talde batzuk ez bezala, hau errealitatetik gertu egon ohi den.

Ethernet oinarritzat hartu zen nazioarteko idazteko estandarrerako IEEE 802.3, eta sinonimotzat hartu ohi dira. Datu-sarearen eremuetako batean bereizten dira. Hala ere, jatorrizko Ethernet eta IEEE 802.3 tramak sare berean batera egon daitezke.

Hasieran 10Base5 (ethernet lodi) kable ardazkidea erabiltzen zen, nahiko lodia eta gogorra. Kable honekin banpiro-deribazioaren bidez atxikitzen dira estazio gehiago. Hurren 10base2 (ethernet mehea) ardazkidea sortu zen. 10Mb/s-ko abiadura eta 200 metroko gehiegizko segmentua onartzen zuelarik. “Base” hitzak Ethernet sareak oinarri-bandako seinaleak erabiltzen dituela adierazten du. Kable honen konexioak T motakoak dira eta BNC konektoreak erabiltzen ditu.

Dena den 2000. urtetik aurrera transmisio-biderik erabiliena pare kordatua da. Eta hauen artean erabiliena (2006) 100Base-T da baina 1000Base-T 1000mb/s-ko abiadurarekin ere merkaturatuta dago.

Ethernet sare bat osatzeko kableak, konexio abiadura, transmisio mota eta gehienezko luzera ezagutzera ematen dituen nomenklatura baten bitartez arautzen dira.

1980ko otsailean, Ingeniari Elektriko eta Elektronikoen Institutuak (IEEE) 802 proiektuei ekin zieten local area networks (LAN) estandarizatzeko. Gary Robinson (DEC), Phil Arst (Intel) eta Bob Printisez (Xerox) osatutako DIX taldeak Blue Book CSMA/CD zehaztapena izenekoa aurkeztu zuen LAN zehaztapenerako hautagai gisa. CSMA/CDz gain, Token Ring (IBMk lagundua) eta Token Bus (General Motorsek hautatua eta hemendik aurrera lagundua) ere LAN estandar baterako hautagaitzat hartu ziren. Proposamen lehiakorrek eta ekimenarekiko interes zabalak, desadostasun handia eragin zuten, teknologia zein estandarizatzeko. 1980ko abenduan, taldea hiru azpitaldetan banatu zen, eta estandarizazioak banan-banan jarraitu ziren banatuta proposamen bakoitzeko.^[6][7][8]

Estandarren prozesuaren atzerapenek arriskuan jarri zuten Xerox Star lan-estazioa eta 3Com-en Ethernet LAN produktuak merkatuan sartzea. Negozio inplikazio horiek kontuan hartuta, David Liddlek (General Manager, Xerox Office Systems) eta Metcalfek (3Com) Fritz Röscheisenen (Siemens Private Networks) proposamen bat babestu zuten, komunikazio ofimatikoaren merkatu hasiberrian aliantza bat egiteko; Siemensek Ethernetaren estandarizazioari emandako laguntza barne (1981eko apirilaren 10a). Ingrid Fromm-ek, Siemens-en ordezkaria IEEE 802n, azkar lortu zuen Ethernet proiektuarentzat laguntza handiagoa IEEEtik haratago, ECMA TC24 estandar europarren erakundearen barruan "Local Networks" Task Group lehiakide bat ezarriz. 1984ko martxoan, ECMA TC24k, bere kide korporatiboekin, CSMA/CDrako estandar bati buruzko akordio bat lortu zuen, IEEE 802 zirriborroan oinarrituta eta International Standards erakundeak ISO 88023 hartu zuen Etherneterako. DIX proposamena teknikoki osoena zelako eta ECMAk IEEEren barruan iritziak bateratzen modu erabakigarrian lagundu zuen ekintza azkarraren ondorioz, IEEE 802.3 CSMA/CD estandarra 1982ko abenduan onartu zen. IEEEk 802.3 estandarra zirriborro gisa argitaratu zen 1983an eta estandar gisa 1985ean.^[6]

Ethernet onartzea nazioartean antzeko ekintza transbertsal baten bidez lortu zen Fromm-ekin, International Electrotechnical Commissionek (IEC) Technical Committee 83 eta International Organization for Standard (ISO) Technical Committee 97 Sub Committee 6rekin integratzeko lan egiten duen lotura-ofizial gisa. ISO 8802-3 estandarra 1989an argitaratu zen.^[9]

Hasiera batean, Ethernet, LAN sareen beharrak betetzeko protokolo gisa planteatu zen. 2001. urtetik aurrera, 10 Gb/s-ak lortu zituen, eta horrek teknologia honetan ospe handiagoa eman zion. Sektorearen barruan, ATMa proposatzen zen sarearen goiko mailez arduratzeko, baina 802.2ae estandarra (Ethernet Gigabit 10) posizio egokian kokatu da WAN area zabaleko sare-mailara hedatzeko. Gaur egun, asko erabiltzen den kable bidezko komunikazio-bide bat da, eta fidagarritasun- eta segurtasun-berme handiak eskaintzen ditu datuen transmisioan. Bi punturen arteko komunikazioan dagoen distantziak ez du inolako arazorik sortzen funtzionamendu egokia bermatzeko. Adibidez, itsasoaren gainean eraikitako zubi luzeetan, Ethernet kableak erabiltzen dira zubiaren egiturak jasaten duen deformazio mekanikoaren balioei buruzko datuak transmititzeko, baita zubi bakoitzaren segurtasuna bermatzeko behar den informazio guztia biltzen duten kutxa beltzetan ere.

Ethernet-en helburu nagusiak bat datoz LAN sareak garatzeko eta erabiltzeko oinarrizko eskakizun bihurtu direnekin. Hona hemen Ethernet-en jatorrizko helburuetako batzuk:

• Sinpletasuna: Baztertu egin dira sarearen diseinua zaildu dezaketen ezaugarriak, beste helburu batzuk lortzeko funtsezko ekarpenik egin gabe.
• Kostu baxua: Hobekuntza teknologikoek konexio-gailuen kostu globala murrizten jarraitu behar dute.
• Bateragarritasuna: Ethernet-en inplementazio guztiek datuak trukatu ahal izango dituzte lotura-geruzaren mailan. Ethernet-en bateraezintasunen aukera ezabatzeko, zehaztapenak aukerako ezaugarriak saihesten ditu.

Beste helburu batzuk hauek dira: helbideratze malgua, ekitatea, aurrerapena, atzerapen txikia, egonkortasuna, geruzen mantentzea eta arkitektura.

Ethernet sare-teknologia ordenagailuen arteko komunikazioa ahalbidetzeko sortu zen, hasieran transmisio-euskarri gisa kable ardazkidea (coaxiala) erabiliz. Metodoa irrati-sistemetan erabiltzen zirenen antzekoa zen, kable komun baten bidez datuak bidaltzeko oinarrituta.

Hasieran, Ethernet 10 Mb/s abiaduran lan egiteko diseinatu zen, baina denborarekin 100 Mb/s, 1 Gb/s eta 10 Gb/s-ko bertsioak garatu ziren, eta gaur egun 40 Gb/s eta 100 Gb/s abiadurako bertsioak ere badaude. Komunikazio-protokolo gisa CSMA/CD (''Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection'') erabiltzen du, hau da, sarbide anizkoitza eramailearen eta talken detekzioaren bidezko sarbide-kontrola.

Ethernet sareak, oro har, fidagarriak eta egonkorrak dira, nahiz eta instalazio profesionaletan akats gehienak hormako eta ekipoaren arteko konektoreen ondorioz gertatu ohi diren.

Errepikagailuek, zenbait alderditan, Ethernet segmentuak isolatu ditzakete, adibidez, kable hausturengatik, baina bidalitako trafiko guztia Ethernet gailu guztietara bidali ahal izan behar da. Horrek muga praktikoak sortu zituen makina asko Ethernet sare batean komunikatu zitezkeelako.

Sare osoa talka domeinua zen, eta makina guztiek gai izan behar zuten talkak antzemateko sarearen edozein tokitan. Horrek nodo urrunenen arteko errepikagailu kopurua mugatzen du. Errepikagailuek elkartutako segmentu guztiek abiadura berean lan egin behar izan zuten, hau da, faseko eguneratzeak zailtzen dituen abiaduran.

Arazo horiek arintzeko, datu-lotura geruzan komunikatzeko sare-zubiak sortu dira, geruza fisikoaren isolamendua mantentzen den bitartean. Zubiarekin, bakarrik guztiz osatutako Ethernet paketeak bidaltzen dira Ethernet segmentu batetik bestera, talkak eta paketeen erroreak isolatuak izan daitezen.

Sare-gailuak segmentuetan aurkitu aurretik, Ethernet zubiek (eta etengailuek) partzialki Ethernet kontzentragailu gisa lan egiten dute, zirkulazio guztia segmentuen artean igaroz. Hala ere, zubiak ataka bakoitzari lotutako helbideak detektatzen dituenez, sare-trafikoa beharrezko segmentuetara soilik birbidaltzen du, errendimendu orokorra hobetuz.

Difusio-trafikoak sareko segmentu guztietara bidaltzen jarraitzen du. Zubiek ere gainditu zituzten bi huesteren arteko segmentu totalen mugak, eta abiadura nahastea ahalbidetu zuten, eta hori oso garrantzitsua izan zen Fasto Ethernet sartu zenean.

Aztertutako lehen zubiak, bakoitza pakete bat PUZ batean softwarearen erabileragatik, eta haietako batzuk hub-ak (portu anitzeko errepikagailuak) baino nabarmen motelagoak izan ziren trafikoa birbidaltzean, bereziki aldi berean ataka asko erabiltzean. Hori gertatu zen, neurri batean, Ethernet pakete osoa tarteko memoria batean irakur daitekeelako, helburuko helbidea, MAC helbide ezagunen barne-mahai batekin alderatuta, eta erabaki bat paketea baztertu edo beste bati edo segmentu guztiei bidali ala ez.

1989an, Kalpana sareen konpainiak (Cysco Systems, Inc.-ek 1994an eskuratu zuen konpainia) EtherSwitch aurkeztu zuen, Ethernet-en lehen kommutadorea. Ethernet zubi batek ez bezala funtzionatzen zuen, non sarrerako paketearen goiburua soilik aztertzen den ezabatu edo beste segmentu batera bidali aurretik. Horrek asko murrizten du gailuaren transmisio-latentzia eta prozesu-zeregina. Sistema honek (ingelesez "cut-through") kommutazio metodoaren bidez duen desabantaila bat puntu batean kaltetua izan den paketea oraindik sarean zehar hedatzen zela da, horrela estazio batek sare osoa eten lezake. Horretarako, funtsean, zubiaren jatorrizko planteamendura itzultzea zen erremedioa, biltegiratzea eta entregatzea, non pakete osoa egiaztatutako etengailuaren tarteko memorian sartuko baitzen bere egiaztapen-baturaren (checksum) eta, ondoren, berriz emitituaren kontra, baina erabiltzen den aplikazio espezifikoaren zirkuitu integratuetako prozesadore espezifiko ahaltsuenak erabiliz. Beraz, kommutazioa hardwarean egiten da, paketeak kablearen abiadura maximoan bidaltzeko aukera emanez.

Pare bihurrituko edo zuntzeko segmentu bat erabiltzen denean eta muturretako bat ere ez badago errepikagailu batera konektatuta, segmentu horretan Ethernet orria-duplexa egin daiteke. Orria-duplexa moduan, bi gailuk transmititu eta jaso dezakete nagusi batengandik bestea, aldi berean, eta ez dago talkarik. Horrek loturaren banda-zabalera agregatua bikoizten du, eta, batzuetan, lotura-abiaduraren bikoitza duela adierazten da (adibidez, 200 Mbit/s). Konexio horien talka-domeinua ezabatzeak esan nahi du, halaber, banda-zabalera bi gailuak erabil daitezkeela segmentu horretan, eta segmentuaren luzera ez dagoela mugatuta talkak behar bezala detektatu behar direlako.

Paketeak normalean helburuko portuan bakarrik libratzen direnez, Ethernet sare kommutatu bateko trafikoa Ethernet-ekoa baino publiko gutxiago da partekatzeko baliabideetan. Hala eta guztiz ere, Ethernet kommutatua sareko teknologia ez-segurutzat hartu behar da, Ethernet kommutazio-sistemak erraz alda daitezkeelako, adibidez ARP Spoofing eta MAC flooding bidez.

Banda zabaleran dituen abantailak, gailuen arteko isolamendua hobetzea, abiadura desberdinak erraz nahasteko gaitasuna eta Ethernet kommutazioari dagozkion kateatze mugak ezabatzea, Ethernet sare teknologia da nagusi.

Hasiera batean, LAN sareen beharrak betetzeko protokolo gisa planteatu zen Ethernet. 2001etik aurrera, Ethernet-ek 10 Gbps-ak lortu zituen, eta horrek askoz ere ospe handiagoa eman zion teknologiari. Sektorearen barruan, ATM proposatzen zen sarearen goiko mailez arduratzeko, baina 802.2ae estandarra (Ethernet Gigabit 10) WAN mailara hedatzeko posizio egokian kokatu da.

Ethernet-en oraina nekez hobetu daiteke. Dena eta WiFi-aren hedapena, Interneteko hornitzaileek sistema hau erabili behar dute beren banda zabaleran kalitate hobea lortzeko. Erabiltzaileari dagokionez, publikoak badaki Ethernet erabiliz WiFi-arekin baino abiadura handiagoak lortzen direla. Eta industria arloaz mintzo da, gaur egungo ordenagailu guztietan instalatzen den hardwarea da, multimedia eta segurtasun gailuetan ere eskuragarri dagoena, horrela bere fabrikazio kostuak merkatuz eta bere merkatua zabalduz.

I el seu futur no és ni de bon tros diferent. El cada vegada més utilitzat Carrier Ethernet es comença a posar de moda, sobretot a l'àmbit empresarial. De cara a l'usuari, podria cobrir les necessitats dels sistemes 3G/UMTS. I pel que fa als proveïdors, la seva gran escalabilitat i el seu baix grau de latència, fan que sigui molt atractiva per una gran quantitat de necessitats (a casa, de forma mòbil, a l'empresa, etc.). Diversos enginyers ja tracten aquesta tecnologia com una de les possibles successores del gran mercat de l'Ethernet, fins a arribar a parlar de 'canvi de generació'.

Ethernet eboluzionatzen ari den teknologia da. Bilakaerek banda-zabalera handiagoa hartu dute, sarbide-metodoak hobetu dira kontrol-baliabideetan, eta aldaketak egin dira ingurune fisikoan. Ethernet sare konplexuen teknologia izan zen, gaur egun LAN gehienen oinarri dena. Kable ardazkidea Ethernet kontzentragailu edo kommutadoreekin konektatutako puntutik punturako loturekin ordeztu zen, instalazio-kostuak murrizteko, fidagarritasuna handitzeko eta puntutik punturako kudeaketa eta arazoak konpontzea ahalbidetzeko. Erabilera arrunteko Ethernet aldaera asko daude.

• Multimedia-Internet Liburua. Jose Mª Rivadeneyra Sicilia, ISBN: 978-84-9082-985-1, UPV/EHU (2018)
• Merezi ote digu banda-zabalera handitzea? Jose Mª Rivadeneyra Sicilia, Elhuyar Zientzia eta Teknologia 275 (2011)
• TCP/IP sareak Liburua (3. argitaraldia). Jose Mª Rivadeneyra Sicilia, ISBN: 978-84-8435-235-5, UEU (2009)
• Konputagailu-sareak Liburua (itzulpena). Andrew S. Tanenbaum. Itzultzaileak: Lide Azkue Iruretagoiena, Jose Mª Rivadeneyra Sicilia, ISBN 84-8373-412-5, UPV/EHU (2002)

• World Wide Web
• TCP/IP
• Internet egitura
• OSI eredua
• Sare protokolo
• Atzipen protokoloak
• Konputagailu sareak
• Sare lokal (LAN)
• Intranet
• Bideratzaile (router)
• Internet

• Konputagailu-sareak, euskaraz Artikulua. sustatu.eus, JM Rivadeneyra (Informatika Fakultatea) 2002
• Internet: XXI. mendeko komunikabide nagusia zientzia.eus, 1999
• Euskara eta Internet: zortzigarren lurraldea konkistatzen sustatu.eus, 2016
• (Ingelesez) internetsociety