Configuración de una LAN Ethernet básica en una PC con Linux

Puede configurar una LAN Ethernet básica en una PC con Linux. Ethernet es una forma estándar de mover paquetes de datos entre dos o más computadoras conectadas a un solo concentrador, enrutador o conmutador. (Puede crear redes más grandes conectando varios segmentos Ethernet con puertas de enlace). Para configurar una LAN Ethernet, necesita una tarjeta Ethernet para cada PC. Linux admite una amplia variedad de tarjetas Ethernet para PC.

Ethernet es una buena opción para el mecanismo de transporte de datos físicos por las siguientes razones:

  • Ethernet es una tecnología probada que se ha utilizado desde principios de la década de 1980.
  • Ethernet proporciona buenas tasas de transferencia de datos, por lo general, 100 millones de bits por segundo (100 Mbps), aunque ahora es común Gigabit Ethernet (1000 Mbps).
  • El hardware de Ethernet a menudo está integrado en las PC o se puede instalar a un costo relativamente bajo. (Las tarjetas Ethernet para PC cuestan entre $ 10 y $ 20).
  • Con Ethernet inalámbrico, puede conectar fácilmente computadoras portátiles a su LAN Ethernet sin tener que tender cables por todo el lugar.

Cómo funciona Ethernet

¿Qué hace que Ethernet funcione? En esencia, es lo mismo que hace que cualquier conversación funcione: escuchar y turnarse.

En una red Ethernet, todos los sistemas de un segmento están conectados al mismo cable. Se utiliza un protocolo para enviar y recibir datos porque solo puede existir un paquete de datos en un solo cable en cualquier momento. Una LAN Ethernet utiliza un protocolo de transmisión de datos conocido como Detección de colisiones / acceso múltiple con detección de portadora (CSMA / CD) para compartir el cable de transmisión único entre todas las computadoras. Las tarjetas Ethernet en las computadoras siguen el protocolo CSMA / CD para transmitir y recibir paquetes Ethernet.

La forma en que funciona el protocolo CSMA / CD es similar a la forma en que se mantiene una conversación en una fiesta. Escuchas una pausa (que es la detección de la portadora) y hablas cuando nadie más está hablando. Si usted y otra persona comienzan a hablar al mismo tiempo, ambos se dan cuenta del problema (eso es la detección de colisiones) y hacen una pausa por un momento; luego uno de ustedes comienza a hablar de nuevo. Como sabes por experiencia, todo sale bien.

En una LAN Ethernet, cada tarjeta Ethernet verifica el cable en busca de señales; esa es la parte del sentido del portador. Si el nivel de la señal es bajo, la tarjeta Ethernet envía sus paquetes por el cable; el paquete contiene información sobre el remitente y el destinatario previsto. Todas las tarjetas Ethernet de la LAN escuchan la señal y el destinatario recibe el paquete. Si dos tarjetas envían un paquete simultáneamente, el nivel de la señal en el cable se eleva por encima de un umbral y las tarjetas saben que se ha producido una colisión. (Se han enviado dos paquetes al mismo tiempo). Ambas tarjetas esperan una cantidad de tiempo aleatoria antes de enviar sus paquetes nuevamente.

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Ethernet envía datos en paquetes (fragmentos discretos también conocidos como tramas ). No tiene que preocuparse mucho con las entrañas de los paquetes Ethernet, excepto para tener en cuenta las direcciones de origen y destino de 6 bytes. Cada controlador Ethernet tiene una dirección única de 6 bytes (48 bits) en la capa física; cada paquete debe tener uno.

¿Qué es Ethernet?

Ethernet fue inventada a principios de la década de 1970 en el Centro de Investigación Xerox Palo Alto (PARC) por Robert M. Metcalfe. En la década de 1980, Ethernet se estandarizó gracias al esfuerzo cooperativo de tres empresas: Digital Equipment Corporation (DEC), Intel y Xerox.

Usando las primeras iniciales de los nombres de las empresas, ese estándar Ethernet se conoció como el estándar DIX. Posteriormente, el estándar DIX se incluyó en los estándares de la serie 802 desarrollados por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). La especificación final de Ethernet se conoce formalmente como IEEE 802.3 CSMA / CD, pero la gente continúa llamándola Ethernet.

Cables Ethernet y PC con Linux

Cada vez que escuche a los expertos hablar sobre Ethernet, también escuchará algunos términos desconcertantes que se utilizan para los cables que transportan los datos. Aquí hay un resumen rápido.

El estándar Ethernet original utilizaba un cable coaxial grueso de casi media pulgada de diámetro. Este cableado se denomina Thicknet, Thickwire o simplemente Ethernet grueso, aunque el estándar IEEE 802.3 lo llama 10Base5. Esa designación significa varias cosas: la velocidad de transmisión de datos es de 10 megabits por segundo (10 Mbps); la transmisión es de banda base (lo que simplemente significa que la capacidad de transporte de señal del cable está dedicada a la transmisión de paquetes Ethernet únicamente), y la longitud total del cable no puede superar los 500 metros. Thickwire era caro y el cable era bastante difícil de manejar. A menos que seas un aficionado a la historia de la tecnología, no tienes que preocuparte por los cables 10Base5.

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Hoy en día, varias otras formas de cableado Ethernet son más populares, y los días del cable grueso, e incluso el cable delgado, han dado paso a Ethernet sobre cable de par trenzado sin blindaje (UTP), conocido como 1xxBaseT, donde xx representa la velocidad como 100BaseT4, 100BaseT2 y 100BaseTX para Ethernet de 100 Mbps y 1000BaseT para Gigabit Ethernet. La Asociación de Industrias Electrónicas / Asociación de Industrias de Telecomunicaciones (EIA / TIA) define las siguientes categorías de cables de par trenzado apantallados y no apantallados:

  • Categoría 1 (Cat 1): cable telefónico tradicional.
  • Categoría 2 (Cat 2): Cable certificado para transmisiones de datos de hasta 4 Mbps.
  • Categoría 3 (Cat 3): cable que puede transportar señales hasta una frecuencia de 16 MHz. Cat 3 era el tipo de cableado más común en las redes corporativas antiguas y normalmente contiene cuatro pares de cables. A medida que las velocidades de la red superaron el límite de velocidad de 100 Mbps, la Categoría 3 se volvió ineficaz; ahora se considera obsoleto.
  • Categoría 4 (Cat 4): cable que puede transportar señales hasta una frecuencia de 20 MHz. Los cables Cat 4 no son comunes y ahora se consideran obsoletos.
  • Categoría 5 (Cat 5): Cable que puede transportar señales hasta una frecuencia de 100 MHz. Los cables Cat 5 normalmente tienen cuatro pares de cables de cobre. Cat 5 UTP es el cable más utilizado en las nuevas instalaciones en la actualidad. Esta categoría de cable fue reemplazada por la Categoría 5e (Categoría 5 mejorada).
  • Categoría 5e (Cat 5e): Similar a Cat 5 pero con parámetros técnicos mejorados para mitigar los problemas de comunicación. Los cables Cat 5e admiten Ethernet 10BaseT, 100BaseT4, 100BaseT2, 100BaseTX y 1000BaseT. Hoy en día, Cat 5e es el cableado mínimo aceptable.
  • Categoría 6 (Cat 6): Similar a Cat 5e pero capaz de transportar señales hasta una frecuencia de 250 MHz. El par trenzado de categoría 6 utiliza un separador longitudinal, que separa cada uno de los cuatro pares de cables. Esta construcción adicional reduce significativamente la cantidad de diafonía en el cable y hace posibles velocidades de transferencia más rápidas. Los cables Cat 6 pueden admitir todos los estándares Ethernet existentes, así como el estándar Gigabit Ethernet 1000BaseTX.
  • Categoría 6a (Cat 6a): También llamada 6 aumentada. Esta categoría ofrece mejoras sobre la Categoría 6 al ofrecer un ancho de banda mínimo de 500 MHz. Especifica distancias de transmisión de hasta 100 metros con velocidades de red de 10 Gbps.
  • Categoría 7 (Cat 7): el más nuevo en uso generalizado a partir de este escrito. La gran ventaja de este cable es que se ha agregado blindaje a los pares individuales y al cable en su conjunto para reducir en gran medida la diafonía. La categoría 7 está clasificada para la transmisión de 600 MHz y es compatible con las categorías 5 y 6. La categoría 7 se diferencia de los otros cables de este grupo en que no es reconocida por la EIA / TIA y es de par trenzado blindado. . (Todos los demás que figuran como objetivos del examen no están protegidos).
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Para configurar una red Gigabit Ethernet, necesita un concentrador Ethernet , una caja de hardware con conectores RJ-45. (Este tipo de toma se parece a una toma de teléfono grande) o un conmutador Ethernet , como un concentrador, pero más inteligente. La red se construye ejecutando cables de par trenzado (generalmente, cables de categoría 5) desde la tarjeta Ethernet de cada PC hasta este conmutador / concentrador. Puede obtener un conmutador de ocho puertos por aproximadamente $ 40.

Cuando instala la mayoría de las distribuciones de Linux en una PC conectada con una tarjeta Ethernet, el kernel de Linux detecta automáticamente la tarjeta Ethernet e instala los controladores adecuados. El instalador también le permite configurar una red TCP / IP.

El kernel de Linux carga el controlador de la tarjeta Ethernet cada vez que arranca. Para verificar que el controlador Ethernet esté cargado, escriba el siguiente comando en una ventana de terminal:

dmesg | grep eth0

En una PC con Linux, puede obtener el siguiente resultado cuando escribe ese comando:

eth0: RealTek RTL8139 en 0xf0e20000, 00: 0c: 76: f4: 38: b3, IRQ 161
eth0: tipo de chip 8139 identificado & # x2018; RTL-8101 & # x2019;
eth0: enlace, 100 Mbps, dúplex completo, lpa 0x45E1
eth0: no hay enrutadores IPv6 presentes

Debería ver algo similar mostrando el nombre de su tarjeta Ethernet e información relacionada.

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