Ethernet sobre USB es el uso de un enlace USB como parte de una red Ethernet, lo que da como resultado una conexión Ethernet a través de USB (en lugar de, por ejemplo, PCI o PCIe ), que utilizando un chipset adecuado como el Realtek RTL8153B puede llegar a velocidades de hasta 2,5GBit.

Protocolos

Existen numerosos protocolos para redes tipo Ethernet a través de USB. El uso de estos protocolos permite el intercambio de datos con dispositivos USB de forma independiente de la aplicación, en lugar de protocolos especializados como vídeo o MTP (Protocolo de Transferencia de Medios). Aunque el USB no es una Ethernet física, las pilas de red de los principales sistemas operativos están configuradas para transportar tramas IEEE 802.3, sin necesidad de un protocolo de transporte subyacente específico.

Los principales protocolos de la industria son Remote NDIS (RNDIS, un protocolo de Microsoft), Ethernet Control Model (ECM), Ethernet Emulation Model (EEM) y Network Control Model (NCM). Los tres últimos forman parte del grupo más amplio de protocolos Communications Device Class (CDC) del USB Implementers Forum (USB-IF). Están disponibles para su descarga en el sitio web de USB-IF (véase más abajo). La especificación RNDIS está disponible en el sitio web de Microsoft. En cuanto a los estándares de facto, algunos, como ECM, especifican el uso de recursos USB que los sistemas antiguos no tenían. Sin embargo, pequeñas modificaciones de los subconjuntos estándar permiten implementaciones prácticas en dichas plataformas, como por ejemplo con el USB-Tipo C.

De estos protocolos, ECM podría clasificarse como el más simple: las tramas se envían y reciben sin modificación, una a la vez. Esta era una estrategia satisfactoria para los sistemas USB 1.1 de velocidad completa (vigentes cuando se publicó el protocolo) con paquetes de 64 bytes, pero no para los sistemas USB 2.0 de alta velocidad que utilizan paquetes de 512 bytes. Las tramas Ethernet estándar pueden variar de 64 a 1526 bytes, pudiendo alcanzar los 9000 bytes. El envío de una trama grande dividida en múltiples paquetes USB puede aumentar la sobrecarga computacional de una transferencia.

El sistema USB funciona enviando cada paquete como una transferencia, una serie de paquetes de longitud máxima que termina con un paquete corto o un ZLP (paquete de longitud cero). Después de esto, hay latencia en el bus, donde no se envía nada hasta que se pueda iniciar otra transferencia. Este problema reduce la ocupación del bus, lo que significa que no se envía nada durante fracciones considerables del tiempo de bus.

A medida que la velocidad de USB ha aumentado, los dispositivos utilizan más datos y, por lo tanto, ahora existe una demanda de envío de grandes cantidades de datos, ya sea para almacenarlos en el dispositivo o para transmitirlos a través de enlaces inalámbricos (véase 3GPP Long Term Evolution ).

Estos nuevos dispositivos consumen mucha menos energía que los ordenadores de sobremesa, por lo que surge la necesidad de gestionar los datos con sumo cuidado para maximizar el uso de los recursos DMA del dispositivo y minimizar (o eliminar) la copia de datos (copia cero). El protocolo NCM incluye disposiciones detalladas para ello. Consulte el enlace a continuación para ver comparaciones de protocolos.

Controlador específico para Linux El módulo USB-eth en Linux convierte al ordenador que lo ejecuta en una variante de un dispositivo Ethernet que utiliza USB como medio físico. Crea una interfaz de red Linux, a la que se le puede asignar una dirección IP y que, por lo demás, se trata igual que una interfaz Ethernet real. Cualquier aplicación que funcione sobre interfaces Ethernet reales funcionará sobre una interfaz USB-Ethernet sin modificaciones, ya que no hay distinción entre utilizar hardware Ethernet "correcto" o "incorrecto". Embedded.com—Linux-based USB Devices

En los sistemas Linux, el módulo del kernel correspondiente para Ethernet sobre USB se llama usbnet. El controlador de red Bahia es un controlador de estilo usbnet disponible para sistemas Win32.

Este enfoque permite que dispositivos con hardware de comunicaciones muy limitado funcionen a través de redes IP. El kernel de Linux para el iPAQ utilizaba exclusivamente esta estrategia de comunicaciones, ya que el hardware del iPAQ no disponía de un puerto serie heredado accesible (RS-232/ RS-422 ) ni de una interfaz de red dedicada.

Referencias

Enlaces externos

Especificación de subclase CDC para dispositivos de modelo de emulación Ethernet 1.0

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