¿Por qué todavía usamos Ethernet?

No hay duda de que la gran mayoría de las tramas de Ethernet están transportando paquetes IP. Sé que también hay otros protocolos que pueden transportarse a través de Ethernet, pero también pueden transportarse a través de IP.

Con las redes Ethernet modernas siendo full-duplex, Ethernet se ha convertido efectivamente en una interconexión punto a punto entre un punto final y un conmutador, que conmuta el paquete en función del destino MAC. Los conmutadores L3 hacen lo mismo pero también realizan algunas rutas de IP.

Dado que usamos Ethernet principalmente como un medio para transportar IP, ¿hay alguna razón para tener esa capa adicional de sobrecarga L2? ¿Por qué no solo enrutar paquetes basados ​​en la IP de destino? Supongo que eso estaría rompiendo el modelo OSI, hasta cierto punto, en que L2 dejaría de existir.

Imagine una tecnología de capa de enlace que fue diseñada solo para transportar IP, y no tenía ninguna funcionalidad o encabezado L2 específica propia. Los conmutadores y enrutadores seguirían existiendo como hoy: los conmutadores serían "enrutadores básicos" (al igual que los conmutadores L3) y en su mayoría solo tomarán rutas fijas y una ruta predeterminada. Flujo de conmutación: ¿existe una ruta para este destino? Pegarlo en la cola de esa interfaz. De lo contrario, péguelo en la cola de la interfaz de la ruta predeterminada.

¿Hay algún argumento convincente para mantener las cosas como están?

Dado que usamos Ethernet principalmente como un medio para transportar IP, ¿hay alguna razón para tener esa capa adicional de sobrecarga L2?

Nombrar algunos protocolos o características comunes que requieren sobrecarga L2, como Ethernet:

• Spanning-Tree (requiere 802.2 LLC)
• ISIS (requiere 802.2 LLC)
• Vlans
• ARP (que no es solo para ethernet)
• Elegir entre IPv4 e IPv6
• IEEE 802.11 Wifi (que comparte muchas funciones básicas con 802.3 Ethernet, pero es fundamentalmente un protocolo diferente)

Ethernet se ha convertido efectivamente en una interconexión punto a punto entre un punto final y un conmutador, que conmuta el paquete en función del destino MAC. ¿Hay algún argumento convincente para mantener las cosas como están?

Está simplificando demasiado el argumento para sugerir que Ethernet es solo para direccionamiento y punto a punto. IEEE 802.3 también cubre la capa física: varias formas de medios de cobre y fibra, codificación en el cable, recuperación de errores, acondicionamiento de línea, etc. Si agrega todas estas funciones directamente en IPv4, ahora ha duplicado muchas funciones dentro de Ethernet y ¿qué ha guardado realmente? Esto también ignora la monumental estandarización y el esfuerzo de ingeniería para construirlos directamente en IPv4 e IPv6. De todos modos, me duele pensar cómo funcionaría esto a un nivel práctico.

Al final, el argumento es la economía. Todo el planeta ha diseñado servidores, conmutadores, sistemas operativos, etc. En torno a la suposición de una capa de enlace entre IP y la señal de codificación en el cable. Ethernet hace mucho por nosotros, y es extremadamente barato porque ahora se ha convertido en la tecnología de interconexión de facto para la mayoría de las computadoras del planeta. Reemplazar Ethernet es algo similar a reemplazar al Congreso de los Estados Unidos como órgano rector. Puede que no sea perfecto, pero es inconcebible hacer algo más en este momento.

Es muy buena pregunta.

No creo que nos desharemos de Ethernet, ya que los enlaces de acceso múltiple aún se necesitarán indefinidamente.

Sin embargo, gran parte de la red central realmente no tiene ningún uso para DMAC / SMAC, por lo que ciertamente debería haber una variante 'punto a punto' de Ethernet con un marco mucho más corto. En lugar del actual 18B (DMAC + SMAC + Tipo + FCS), podría hacerlo con 6B (Tipo + FCS).
Esta variante punto a punto de ethernet compensaría muy bien la sobrecarga necesaria en el núcleo (etiquetas MPLS, etiquetas VLAN) para que el tamaño del marco del cliente / borde seguiría más de cerca el tamaño del marco central. También eliminaría la necesidad de ARP y ND, reduciendo riesgos y simplificando el núcleo.
Técnicamente, no hay ninguna razón por la que no pueda eliminar completamente la parte L2 de Ethernet, pero necesitará su parte L1, ya que la propia IP no tiene especificación sobre cómo codificarla en ningún cable. Por lo tanto, puede ejecutar Ethernet L1 con carga útil L2 (IP) directamente encima.

Estoy personalmente convencido de que cuando llegue el momento de que especifiquemos un nuevo encabezado de ethernet para usar EUI64 en lugar de EUI48, las personas querrán un sabor punto a punto de ese protocolo L2. No creo que sea 'nulo L2', ya que al menos Frame Check Sequence (FCS) y payload-type (IP? MPLS? Ethernet?) Parecen deseables.

Contestaré esto con una pregunta absurda ... ¿Por qué todavía no usamos ARCnet ? ¿O Token Ring?

Existen (fueron y serán) numerosas tecnologías de capa 2. Para sistemas de "escritorio", ganó Ethernet. ¿Por qué todavía lo usamos ... la respuesta más simple es porque funciona; La tecnología es simple, barata, robusta y abundante. (lea: tecnología probada ) Para el registro, hay tarjetas de cajero automático "de escritorio" PCI: no he visto una en años, y nunca he visto una en uso.

Lo que sugiere es simplemente una nueva tecnología de capa 2. Le deseo la mejor de las suertes para que el mundo lo adopte.

[Ok, el token-ring todavía existe, pero es extremadamente raro.]

¿Hay algún argumento convincente para mantener las cosas como están?

Buena pregunta, algunos pensamientos.

1. La compatibilidad es a menudo más importante que la eficiencia.
2. La mayoría de los creadores de redes (fuera de algunas aplicaciones de muy alta seguridad) no desean asignar estáticamente dispositivos a los puertos. Por lo tanto, se necesita algún tipo de sistema para localizar dispositivos automáticamente.
3. Es útil tener un identificador que identifique una pieza específica de hardware donde sea que esté conectado.
4. Para IPv4, al menos, probablemente no queremos desperdiciar una dirección IPv4 en cada puerto del conmutador.

Probablemente sería posible diseñar un protocolo de enlace que resolviera de 2 a 4 mientras que tuviera una sobrecarga de encapsulación más baja que el entramado de Ethernet o posiblemente ninguna sobrecarga de encapsulación, pero no sería un caso trivial de decir "solo use IP".

Y luego todavía tiene que convencer a las personas sobre 1, mucho dolor al adoptar un nuevo estándar para una ganancia relativamente pequeña.

Aumentar las velocidades manteniendo el formato de encuadre igual es el camino de menor resistencia. Entonces es lo que pasa.

P2P Ethernet es posible. Pero

• Requiere una red L3 completa (cada enlace usa direccionamiento IP fijo)
• La sobrecarga de direcciones MAC es sensible para paquetes pequeños y en túneles L2.
• Sobre el rendimiento del enlace. Si el enlace no tiene la velocidad suficiente, no cree un nuevo protocolo y software, solo haga las mismas cosas simples 10 veces más rápido. Así es como ganó Ethernet.
• Sobre túneles L2. En la red solo L3, los túneles L2 no tienen sentido.
• La unificación es buena cosa.