Implementación de red Ethernet 100Base-T.

FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN
ADMINISTRACIÓN DE REDES Y SERVIDORES
PRÁCTICA 1 | PERIODO FEBRERO-JUNIO 2005
INTRODUCCIÓN
Comenzamos las prácticas de la asignatura con la creación de un medio de comunicación
basado en par trenzado. El objetivo que se persigue es el de conseguir que el alumno sea
capaz de especificar e implementar una red Ethernet 100Base-T.
En esta primera práctica centraremos los esfuerzos en el hardware de la red. Al finalizar la
práctica estaremos en disposición de identificar los distintos tipos de tarjetas adaptadoras de
red ethernet (NICs), manipular las herramientas necesarias para crear los distintos cables
utilizados para conectar los nodos de la red y verificar su correcto funcionamiento.
Se trata de abarcar todo el proceso de diseño e implantación de nuestra red de
comunicaciones, desde abrir un PC en busca de un slot de expansión del bus libre e instalar
el hardware adicional hasta montar el cableado, conectar los nodos y verificar su buen
funcionamiento.
Conocimientos previos
Además de las nociones impartidas en clase de
teoría, pueden encontrar cientos de artículos sobre
redes en Internet que permiten ampliar
conocimientos y aclarar ciertos aspectos que
pudieran haber quedado en "el aire".
Lecturas Recomendadas:
Comenzamos el ciclo de prácticas dedicado a las
redes de área local (LAN), más concretamente a
redes Ethernet. En este ciclo trabajaremos
básicamente con [CZA, 2002]. Comenzamos este
ciclo con el capítulo 1 y 3. Es muy aconsejable leer
detenidamente los conceptos teóricos que en él se
detallan.
1 Enunciado
1.1
Aunque cada tarjeta pueda tener sus manejadores
(o drivers) específicos, los fabricantes intentan que
su hardware sea compatible con algun estándar.
Esto suele ser muy típico en dispositivos como las
impresoras en las que se dice que son
compatibles con la IBM Proprinter, o las tarjetas de
sonido compatibles con SoundBlaster, etc. Con
este esquema de funcionamiento, si no
dispusiéramos de los drivers para controlar la
tarjeta en nuestro sistema, podríamos utilizar los
del dispositivo que emula, que por estar muy
extendido, serán más fáciles de conseguir.
El primer paso será dotar a nuestro equipo de la
capacidad de conexión a la red, para lo cual
tendremos que quitar la carcasa, localizar un slot
de expansión del bus del sistema libre y adecuado
al tipo de tarjeta que tengamos (ISA, EISA, PCI,
etc.). Una vez localizado el slot insertaremos la
tarjeta en el mismo, la atornillaremos a la carcasa
y cerraremos el equipo.
Tarjeta Interfaz de Red
La Tarjeta Interfaz de Red o NIC (Network
Interface Card) es el hardware que permite la
conexión de un equipo o dispositivo a un
determinado tipo de red de comunicaciones de
manera que pase a formar parte como un nodo de
la misma.
El tipo de red que vamos a implementar es una
arquitectura Ethernet 100Base-T (cable par
trenzado y concentrador) y las NIC que vamos a
utilizar tienen conectores RJ45 para conexión a
cable UTP Cat5 (par trenzado sin pantalla de 8
hilos categoría 5).
Figura 1.1. Proceso de inserción de la NIC en un slot de
expansión del bus PCI.
Ahora tendremos que comprobar que el nuevo
hardware está bien instalado. Para ello, el primer
paso es "encender" el equipo y comprobar que
comienza la inicialización del sistema de forma
normal. Si la tarjeta interfaz de red estuviera mal
insertada en la ranura, lo más probable es que se
produjera algún corto con lo que la máquina no
comenzaría la inicialización.
utilizan una configuración hardware mediante
puentes o jumpers como los mostrados en la
siguiente figura. Y aquéllas que utilizan una
memoria EEPROM en la que guardan la
configuración que se realiza mediante un
programa software que vendrá con la propia tarjeta
Si la máquina se inicia normalmente, el siguiente
paso es utilizar el disco que viene con la tarjeta de
red y en el que, además de drivers para distintos
sistemas operativos, vendrá (o debería venir)
algún programa que permite configurar y verificar
la correcta instalación de la misma.
Cualquier hardware nuevo que acoplemos a
nuestro sistema utilizará una serie de recursos que
según el tipo de tarjeta, se configurarán solos
(tarjetas Plug&Play o PnP) o tendremos que
configurarlos nosotros a mano.
El primer tipo de tarjetas son las más habituales
hoy en día (afortunadamente) y no suelen suponer
problemas a no ser que el protocolo PnP no esté
muy bien implementado o a que no tengamos
suficientes recursos libres para todos los
dispositivos.
El segundo tipo de tarjetas, las que se deben
configurar manualmente, presentan el problema
de tener que saber qué tipo de recursos utilizan,
qué recursos libres tiene el sistema, qué otras
tarjetas vamos a instalar y qué recursos utiliza
cada una de ellas. Además, algunas tarjetas sólo
funcionan en un rango determinado limitando la
posibilidad de elección, etc.
Los distintos recursos que suele utilizar una tarjeta
son, de manera sencilla:
Figura 1.2. Jumpers de configuración.
1.2 Cable UTP Cat5
El tipo de red que montaremos será 100Base-T.
Esto implica que necesitaremos:


Un cable par trenzado de 8 hilos categoría
5 con conectores RJ45.
Un Switch con suficientes puertos.
La práctica consistirá en, una vez comprobado la
instalación de la tarjeta de red, la creación de una
conexión cruzada y otra directa. Tras el montaje,
avisar al profesor para que le corrija la parte
realizada. Veamos como es el proceso de
ensamble (o ponchado).
1.2.1 Ensamble de un Patch Cord
Patch Cord se le llama al cable que conecta el
equipo a la red en el área de trabajo. Consiste en
un cable (UTP-5 en nuestro caso) con un conector
RJ-45 en cada extremo y su respectiva funda de
protección (bota).
IRQ: Interrupción o interrupciones que utilizarán la
tarjeta y el procesador central para comunicarse
asíncronamente (para no tener que estar
esperando). Por ejemplo: 3, 5, 7, 15.
Dirección E/S: Dirección de memoria base en la
que están mapeados los puertos y que se utiliza
básicamente
para
enviar
comandos
del
procesador a la tarjeta y recibir los resultados. Por
ejemplo: 0x200, 0x320, 0x360.
1
2
DMA (Acceso Directo a Memoria): Bloques de
memoria en los que tanto el procesador central
como la tarjeta dejan grandes volúmenes de
información que podrán recoger posteriormente sin
necesidad de tener que esperar a que estén listos.
Por ejemplo 0xD000, 0xFF40.
3
4
Para configurar este tipo de tarjetas también
dispondremos de dos posibilidades. Aquéllas que
Figura 1.5. Herramientas para par trenzado. De izquierda a
derecha: ponchadora de RJ-45 y RJ-11, ponchadora de RJ-45 y
ponchadora de impacto para RJ-45 hembra.
1.2.2 Cable Cruzado
5
6
Figura 1.3. Pasos para la construcción de un patch cord.
Pasos
 Pelar el cable de tal forma que dejemos a la
vista los 8 hilos de colores (los hilos no hay
que pelarlos), ver fotos 1 y 2 de la figura 1.3.
Para construir un cable cruzado seguimos los
pasos anteriores con la diferencia de que solo
conectamos uno de los extremos del cable
siguiendo el estándar de colores y en el otro
extremo intercambiamos las posiciones de los
pares 1-3 y 2-6 como se muestra en la figura 1.6.
 Pasar la funda protectora (plástico gris) a
través del cable para su posterior utilización
(en el caso de la práctica no hay funda
protectora), ver foto 3 de la figura 1.3.
 Situar cada hilo en la hendidura adecuada
(según el estándar T568A ó T568B como se
muestra en la figura 1.4) utilizando una guía
en caso de tenerla (ver fotos 4 y 5 de la figura
1.3).
 Insertar el conector RJ-45 (con los hilos
situados adecuadamente) en la ponchadora y
presionarla fuertemente.
Figura 1.6. Cable cruzado.
Este cable sirve para conectar dos hosts sin
necesidad de un concentrador o switch.
1.2.3 Prueba del cable
Una vez terminado nuestro
verificaremos que sus conexiones
utilizando alguna herramienta
comprobar cosas como si el cable
cruzado, etc.
Figura 1.4. Estándares de color T568A y T568B.
A continuación se muestran las herramientas
necesarias que todo administrador de red debería
tener.
patch cord
son correctas
que permita
es paralelo o
Si no disponemos de herramientas especiales,
podemos utilizar un multímetro digital con el
selector en continuidad (rango de impedancia más
bajo, también utilizado para comprobar diodos. En
algunos multímetros se marca con una nota
musical debido a que cuando se produce
continuidad, el aparato emite un pitido).
Figura 1.7. Sencillo probador para conectores RJ45.
Con el multímetro iremos comprobando cada uno
de los 8 hilos con sus homólogos en el conector
del extremo contrario asegurándonos que el
multímetro mide resistencia 0 o que emite un
pitido.
1.3 Conexión de la red
Una vez finalizado todos los pasos anteriores,
estaremos en disposición de conectar nuestro
equipo a la red, normalmente a los concentradores
de la misma, aunque se pueden conectar dos
equipos directamente entre sí utilizando un cable
cruzado (vea la sección 1.2.2).
2 Miscelánea de imágenes
Figura 1.8 De izquierda a derecha y de arriba abajo: 1. Visión
general de un armario de concentradores de doble puerta. 2 y 3
Detalle del panel de conexiones visto por detrás. 4. Conector
RJ45 Hembra (utilizado en cajas de pared y paneles de
conexión o patch panel). 5. Detalle del proceso de ponchado de
un conector un conector RJ45 Hembra.
3 Elaboración del informe
Suponga que debe implementar una red de área
local compuesta de 50 equipos distribuidos en 2
salas compuestas de 25 equipos cada una.
Realice un presupuesto en el que se muestre un
desglose detallado de todos los elementos
necesarios para montar la red ethernet con nodos
conectados con par trenzado (tarjetas de red,
cable, conectores, etc.), horas de operario y
demás equipo necesario.
Cada elemento del presupuesto deberá indicar la
cantidad, descripción, precio unitario, tipo de
unidad (unidad, metros, etc.), % de IVA, precio
total con IVA. Los precios deben ser en pesos
colombianos.
Para realizar esta cotización debe investigar los
precios reales del mercado en las tiendas de
informática o electrónica, revistas o cualquier otro
medio. Debe especificar en el informe la fuente de
información de los precios.
Realice un diagrama (a mano o en computador)
sobre un plano del sitio (suponga que es la sala 2
y 3 de la EISC de la Universidad del Valle) de la
red que pretende instalar.
Entregue el informe con lo descrito anteriormente
en la siguiente clase a partir de la fecha de esta
práctica.
La calificación está compuesta de 40% de
asistencia y participación en la práctica y 60% del
informe.
4 Referencias

[CZA, 2002] Craig Zacker. Redes Manual
de Referencia. McGraw-Hill. 2002.