Installation réseau

J'ai entièrement câblé le rez-de-chaussée de la maison avec du réseau filaire en cat 5e, car c'est beaucoup plus fiable que le wifi. Par contre, il faut percer les murs pour les passer :'(.

Les pièces de la maison sont équipées comme suit :

  • Cuisine : 1×100 Mbit/s
  • Atelier : 1×100 Mbit/s
  • Bureau : 2 prises murales, desservis par 2 câbles Ethernet ⇒ 1 Gbit/s + 2×100 Mbit/s
  • Salon : 1 prises mural avec 2×100 Mbit/s
  • Jardin : 1×100 Mbit/s avec POE passif
Keystone vue de face

J'ai installé plusieurs prises murale double répartie dans le rez-de-chaussée pour brancher soit de l'Ethernet et du téléphone, soit du 2×100 Mbit/s comme expliqué ci dessous :

Prise murale

En 100 Mbit/s, seules 2 des 4 paires d'un câble Ethernet sont utilisées. Par le biais d'un petit adaptateur DIY, il est alors possible d'utiliser les 2 paires restantes pour faire passer soit un 2e 100 Mbit/s, du téléphone ou du courant pour alimenter un appareil comme pour le POE.

Le câblage d'une prise normal (T568A) est le suivant :

Broche Paire Rôle Couleur
1 3 TX+ Vert blanc rayé
2 3 TX- Vert
3 2 RX+ Orange blanc rayé
4 1 Bleu
5 1 Bleu blanc rayé
6 2 RX- Orange
7 4 Marron blanc rayé
8 4 Marron
Brochage d'une prise RJ45

Brochage d'une prise RJ45

Seules les paires 2 et 3 sont utilisées, les 2 autres sont alors exploitables en fabriquant un manuellement un Y : d'un côté une prise avec les 8 fils et de l'autre, 2 prises avec chacune 4 fils. Le câblage consiste à brocher la prise n°1 “normalement” avec les 2 paires habituelles : vert + orange et la prise n°2 en utilisant les fils bleu + marron en les mettant à la même place que les fils verts et oranges.

Broche
prise 1
Broche
prise 2
Paire Rôle
prise 1
Rôle
prise 2
Couleur
1 3 TX+
2 3 TX-
3 2 RX+
1 1 TX+
2 1 TX-
6 2 RX-
3 4 RX+
6 4 RX-

Un dessin vaut mieux qu'un long discours : Schéma de câblage du splitter RJ45

J'ai fabriqué 2 câbles sur ce procédé. Avec un peu de dextérité et de patience, le résultat final ressemble à cela :

câble en Y fait main
Je remplis de colle la prise une fois sertie pour augmenter sa solidité et éviter que les câbles ne se cassent au cours des manipulations.

Tous les câbles arrivent dans le garage au niveau d'une baie de brassage de 12 ports équipée en modules Keystone. La face avant présente les prises femelles et l'arrière reçoit les arrivées de câbles.

Vue de face

Vue de dos

Dimensions : L 25.4cm, H 4.4 cm, P 8.5cm.

Les keystone sont des prises femelles à brancher en bout de câble. Différents connecteurs sont disponibles : USB, HDMI, coaxiale, RJ11, RJ45…

J'ai choisi des modules RJ45 blindés compatible catégorie 6. Le module est clipsé fermement sur la baie.

Keystone vue de face   Keystone vue arrière   Keystone ouvert

Le câblage est facile, l'ordre des fils est dessiné sur l'arrière du module et ressemble à cela :

câble d'un keystone RJ45 catégorie 6

Cette baie permet de dispatcher les différentes pièces de la maison entre les équipements actifs :

  • Freebox : 5 ports 100 Mbit/s
  • switch Netgear GS108 v3: 8 ports 1 Gbit/s

Voici l'ensemble monté avec la baie de brassage au dessus du switch :

Baie de brassage et switch

Au premier plan se trouve l'injecteur POE utilisé pour la webcam, entre les prises 6 et 9+10 est branché le câble en Y pour le double réseau. Le switch Gbit/s est suspendu juste en dessous de la baie pour faciliter les branchements. J'ai également fabriqué des câbles de 10 cm de long pour éclaircir la jungle. Très pratique =).

Pour améliorer les performances des transferts réseau, j'ai cherché à augmenter la taille du MTU sur le lien Gb entre Popeye et Olive. Toutes les cartes réseaux ne se supportent les “jumbos frames” de 9k. La carte Gb de Popeye ne permet pas de dépasser une taille de paquet de plus 3500 octets. Côté Olive, le maximum est au dela de 9000 octets. Par contre, le switch Netgear ne semble pas être capable de dépasser 3000 octets. Pour que les échanges fonctionnent, il faut choisir la plus grande valeur commune, soit 3000 octets.

Tous les matériels ne sont pas compatibles avec ce type de configuration, j'ai choisi de limiter son utilisation à un seul lien réseau. Dans un soucis de compatibilité, j'ai laissé le MTU à la valeur standard : 1500 octets. Les switchs ne permettent pas de ré-encapsuler les paquets pour changer leurs tailles, c'est le travail d'un routeur. J'ai donc configuré Popeye pour qu'il assure ce rôle : c'est le seul équipement avec une interface réseau dans chaque mode et en mesure d'opérer cette transformation.

Pour sortir sur internet, la Freebox délivre un réseau en 192.168.0.0/12, Popeye est alors configuré ce sur plan IP : il possède 2 adresses IP sur l'interface 100 Mbit/s. Il est en plus configuré en NAT vis à vis de la Freebox.

Toujours dans un souci de compatibilité mais tout en bénéficiant d'un maximum de débit, j'ai également équipé //olive// d'une 2e carte réseau Gbit/s pour connecter d'éventuels ordinateurs sur le lien Gbit/s avec un MTU standard. J'ai activé l'IP forwarding pour relier les 2 cartes ensembles. Par chance, comme le MTU est différent, le noyau recompose les paquets pour les adapter à la bonne taille.

Finalement, la configuration réseau est de la forme suivante :

  • wifi : 10.0.3.0/24
  • filaire 100 Mbit/s : 10.0.0.0/24 + 192.168.12.0/24
  • filaire 1 Gbit/s mtu 3000 : 10.0.1.0/24
  • filaire 1 Gbit/s mtu 1500 : 10.0.2.0/24

Configuration de Popeye :

$ ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
2: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether xx:xx:xx:xx:xx:xx brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.12.253/24 brd 192.168.12.255 scope global eth1
    inet 10.0.0.1/24 brd 10.0.0.255 scope global eth1:0
3: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 3000 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether yy:yy:yy:yy:yy:yy brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.1.1/24 brd 10.0.1.255 scope global eth0
4: wlan0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP qlen 1000
    link/ether zz:zz:zz:zz:zz:zz brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.3.1/24 brd 10.0.3.255 scope global wlan0
9: mon.wlan0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UNKNOWN qlen 1000
    link/ieee802.11/radiotap zz:zz:zz:zz:zz:zz brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

Configuration d'Olive :

$ ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 3000 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether xx:xx:xx:xx:xx:xx brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.1.2/24 brd 10.0.1.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth1: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state DOWN group default qlen 1000
    link/ether yy:yy:yy:yy:yy:yy brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.2.2/24 brd 10.0.2.255 scope global eth1
       valid_lft forever preferred_lft forever

Un relais DHCP est installé sur Olive afin de transmettre les requêtes DHCP émanant de la 2e carte réseau à dnsmasq installé sur Popeye.

Voici un schéma de l'architecture réseau mis en place :

Architecture réseau

Les liens vert et bleu sont en Gbit/s, le reste en 100 Mbit/s.