Componentes, dispositivos y diagramas de red, por google

Componentes, dispositivos y diagramas de red

En esta sección, aprenderás sobre la arquitectura de red. 

Una vez que tengas una comprensión básica de la arquitectura de red, que también se denomina diseño de redes, aprenderás sobre las vulnerabilidades de seguridad inherentes a todas las redes y cómo los agentes de amenaza intentan aprovecharlas. En esta lectura, examinarás los dispositivos y conexiones de red, y analizarás un diagrama de red simple, similar a los que utilizan a diario las y los profesionales de seguridad de redes. Como analista de seguridad, una de tus tareas será configurar las herramientas, los dispositivos y protocolos necesarios para observar y proteger el tráfico de red.

Dispositivos en una red 

Los dispositivos de red son aquellos que mantienen la información y los servicios para los/las usuarios/as de una red. Estos dispositivos se conectan mediante conexiones cableadas e inalámbricas. Después de establecer una conexión a la red, los dispositivos envían paquetes de datos, que proporcionan información sobre el origen y el destino de los datos.

Computadoras de escritorio y dispositivos móviles

La mayoría de los/as usuarios/as de Internet están familiarizados/as con los dispositivos de uso cotidiano, como computadoras personales, portátiles, teléfonos móviles y tabletas. Cada equipo tiene una dirección MAC y una dirección IP únicas, las cuales lo identifican en la red, y una interfaz de red que envía y recibe paquetes de datos. Estos dispositivos pueden conectarse a la red a través de un cable o una conexión inalámbrica.

Cortafuegos (firewalls)

Un cortafuegos (firewall) es un dispositivo de seguridad de red que monitorea el tráfico hacia o desde tu red. Además, los cortafuegos pueden restringir el tráfico de red específico, tanto de entrada como de salida, según la configuración de reglas de seguridad que realiza la organización. Los firewalls suelen ubicarse entre la red interna segura y controlada y los recursos de red no confiables fuera de la organización, como Internet.

Servidores 

Los servidores proporcionan un servicio para otros dispositivos en la red. Los dispositivos que se conectan a un servidor se denominan clientes. El siguiente gráfico ilustra este modelo, conocido como modelo cliente-servidor. Aquí, los clientes envían solicitudes al servidor para obtener información y servicios, y el servidor se encarga de cumplir estas solicitudes. Algunos ejemplos comunes incluyen servidores DNS, que realizan búsquedas de nombres de dominio para sitios web, servidores de archivos, que almacenan y recuperan archivos de una base de datos, y servidores de correos corporativos, que organizan el correo de una empresa. 

Hubs y switches

Los hubs y los switches son dispositivos utilizados para dirigir el tráfico en una red local. Un hub es un dispositivo que proporciona un punto de conexión común para todos los dispositivos conectados directamente a él. Además, repite toda la información a todos los puertos. Sin embargo, desde el punto de vista de la seguridad, los hubs son vulnerables a la interceptación de datos. Por esta razón, en las redes modernas se utilizan con menos frecuencia y se prefieren los switches.

Un switch reenvía paquetes entre los dispositivos conectados directamente a él. Mantiene una tabla de direcciones de control de acceso al medio (MAC), que asocia las direcciones MAC de los dispositivos en la red con los números de puerto en el switch, y reenvía los paquetes de datos entrantes en función de la dirección MAC de destino. Los switches forman parte de la capa de enlace de datos en el modelo TCP/IP.

Enrutadores (routers)

Los enrutadores (routers) se encuentran entre las redes y el tráfico directo, según la dirección IP de la red de destino. En el modelo TCP/IP, forman parte de la capa de red. La dirección IP de la red de destino se encuentra en el encabezado IP. El router lee la información del encabezado y reenvía el paquete al siguiente router que aparece en la ruta y así sucesivamente hasta que el paquete llega a la red de destino. Los routers también pueden incluir una función de firewall, que permite o bloquea el tráfico entrante de acuerdo a la información que se transmite. Esto evita que el tráfico malicioso ingrese en la red privada.

Módems y puntos de acceso inalámbricos

Módems

Los módems suelen interactuar con un proveedor de servicios de Internet (ISP, por sus siglas en inglés). Los ISP proporcionan conectividad a Internet a través de líneas telefónicas o cables coaxiales. Los módems reciben transmisiones de Internet y las traducen en señales digitales que pueden ser entendidas por los dispositivos en la red. Por lo general, los módems se conectan a un router que toma las transmisiones decodificadas y las envía a la red local.

Nota: Las redes empresariales que usan las grandes organizaciones para conectar a sus usuarios/as y dispositivos suelen utilizar otras tecnologías de banda ancha para manejar el tráfico de alto volumen, en lugar de utilizar un módem.

Punto de acceso inalámbrico

Un punto de acceso inalámbrico envía y recibe señales digitales a través de ondas de radio, creando una red inalámbrica. Los dispositivos con adaptadores inalámbricos se conectan al punto de acceso utilizando Wi-Fi. El Wi-Fi se refiere a un conjunto de estándares utilizados por los dispositivos de red para comunicarse de forma inalámbrica. Los puntos de acceso inalámbrico y los dispositivos conectados a ellos utilizan protocolos Wi-Fi para mandar datos a través de ondas de radio a routers y switches, y dirigirlos a lo largo del camino hacia su destino final.

Uso de diagramas de red como analista de seguridad

Los diagramas de red permiten a los/las administradores/as de red y al personal de seguridad imaginar la arquitectura y el diseño de la red privada de su organización.

Son mapas topográficos que muestran los dispositivos en la red y cómo se conectan. Utilizan pequeños gráficos representativos para reproducir cada dispositivo de red y líneas de puntos para mostrar cómo estos se conectan entre sí. Las/los analistas de seguridad utilizan diagramas de red para aprender sobre la arquitectura de red y cómo diseñar redes. 

Conclusiones clave

En el modelo cliente-servidor, el cliente solicita información y servicios del servidor, y el servidor realiza esas solicitudes para los clientes. Los dispositivos de red incluyen enrutadores (routers), estaciones de trabajo, servidores, hubs, switches y módems. Las/los analistas de seguridad utilizan los diagramas de red para visualizar la arquitectura de la red.

Computación en la nube y redes definidas por software

En esta sección del curso, has estado aprendiendo sobre la arquitectura básica de las redes. Has visto cómo dispositivos físicos , como estaciones de trabajo, servidores, routers y switches, se conectan entre sí para crear una red. Las redes pueden cubrir áreas geográficas pequeñas, como es el caso de una red de área local (LAN), o pueden abarcar una gran área geográfica, como una ciudad, un estado o un país, como es el caso de una red de área amplia (WAN). Además, has aprendido acerca de la computación en la nube, también conocida como cloud computing, y su crecimiento en los últimos años.

En esta lectura, examinarás más a fondo los conceptos de computación en la nube y redes en la nube. También, aprenderás sobre las redes definidas por software, las herramientas de virtualización y la diferencia entre un servidor en la nube y un servidor web. Además, te contaremos las ventajas de alojar redes en la nube y por qué esto beneficia a las grandes organizaciones.

Procesos de computación en la nube

Las redes tradicionales se llaman redes locales, y esto implica que todos los dispositivos utilizados para las operaciones de red se mantienen en una ubicación física propiedad de la empresa, como, por ejemplo, en un edificio de oficinas. En cambio, la computación en la nube se refiere a la práctica de utilizar servidores remotos, aplicaciones y servicios de red que se alojan en Internet.

Un proveedor de servicios en la nube (CSP, por sus siglas en inglés) es una empresa que ofrece servicios de computación en la nube. Este tipo de compañía posee grandes centros de datos ubicados en diferentes partes del mundo, los cuales albergan millones de servidores. Los centros de datos brindan servicios tecnológicos, como almacenamiento y capacidad de procesamiento a una escala tan grande que pueden vender sus servicios a otras empresas. Las empresas pagan por el almacenamiento y los servicios que necesitan y los consumen a través de la consola web o la interfaz de programación de aplicaciones (API) del CSP.

Los servicios ofrecidos por los proveedores de servicios en la nube (CSP) se clasifican en tres categorías principales:

• Software como servicio (SaaS): se refiere a suites de software operadas por el CSP que una empresa puede usar de forma remota sin alojar el software. 

• Infraestructura como servicio (Iaas): se refiere al uso de componentes informáticos virtuales ofrecidos por el CSP. Estos incluyen almacenamiento y contenedores virtuales que se configuran de forma remota a través de la API o la consola web del CSP. Los servicios de almacenamiento y computación en la nube se pueden utilizar para operar aplicaciones existentes y otras cargas de trabajo tecnológicas sin hacer grandes modificaciones. Las aplicaciones existentes se pueden modificar para aprovechar las funcionalidades de disponibilidad, rendimiento y seguridad que son exclusivas de los servicios de proveedores en la nube.

• Plataforma como servicio (PaaS): se refiere a herramientas que los/las desarrolladores/as de aplicaciones pueden utilizar para diseñar aplicaciones personalizadas para su empresa. Estas aplicaciones se diseñan y alojan en la nube, y se utilizan para satisfacer las necesidades específicas del negocio de una empresa.

Entornos de nube híbrida

Un entorno de nube híbrida implica que las organizaciones utilizan los servicios de un CSP, junto con sus propios equipos, redes y almacenamiento locales. Además, cuando las organizaciones utilizan más de un CSP, se denomina entorno multinube o de nube múltiple. La gran mayoría de las empresas optan por entornos de nube híbrida para reducir costos y, a la vez, tener un mayor control sobre los recursos de su red.

Redes definidas por software

Los proveedores de servicios en la nube (CSP) ofrecen herramientas de redes similares a los dispositivos físicos que aprendiste en esta sección. A continuación, repasarás las redes definidas por software en la nube. Las redes definidas por software (SDN) están compuestas por dispositivos y servicios de red virtuales. Al igual que los CSP proporcionan computadoras virtuales, muchas SDN ofrecen switches, enrutadores, cortafuegos (firewalls) y otros componentes virtuales. La mayoría de los dispositivos de hardware de red modernos también admiten la virtualización de redes y las redes definidas por software. Esto significa que los enrutadores y los switches físicos utilizan software para el enrutamiento de paquetes. En el caso de las redes en la nube, las herramientas SDN se alojan en servidores ubicados en el centro de datos del CSP.

Beneficios de la computación en la nube y las redes definidas por software

La confiabilidad, la disminución de costos y el aumento de la escalabilidad son tres de las principales razones por las que la computación en la nube es tan atractiva para las empresas.

Confiabilidad

La confiabilidad en la computación en la nube se basa en la disponibilidad de los servicios y recursos, la seguridad de las conexiones y la frecuencia con la que los servicios operan de manera efectiva. Además, permite a los/las empleados/as y clientes acceder a los recursos que necesitan de forma consistente y con interrupciones mínimas.

Costos

Tradicionalmente, las empresas han tenido que proporcionar su propia infraestructura de red, al menos para las conexiones a Internet, lo cual implicaba que podían existir costos iniciales potencialmente significativos. Sin embargo, debido a que los CSP tienen centros de datos tan grandes, pueden ofrecer dispositivos y servicios virtuales a un costo inferior para que las empresas instalen, actualicen y gestionen los componentes y el software por sí mismas.

Escalabilidad

Otro desafío que enfrentan las empresas con la computación tradicional es la escalabilidad. Cuando las organizaciones experimentan un aumento en sus necesidades comerciales, pueden verse obligadas a adquirir más equipos y software para poder satisfacer esa demanda. Sin embargo, ¿qué sucede si el negocio disminuye poco después? Si bien el gasto se justifica por tener los componentes actualizados, puede no tener un negocio suficiente que lo respalde. Los CSP, por su parte, reducen este riesgo al ofrecer un modelo de consumo de servicios elástico, basado en la utilidad y adaptado a las necesidades específicas. De esta manera,  las empresas solo pagan por lo que necesitan cuando lo necesitan y no deben realizar gastos innecesarios durante periodos de baja demanda. 

Los cambios se pueden realizar a través de los CSP, las API o la consola web de manera mucho más rápida que si las/los técnicos/as de red tuvieran que adquirir su propio hardware y configurarlo. Por ejemplo, si una empresa necesita protegerse contra una amenaza a su red, los firewalls de aplicaciones web (WAF), los sistemas de detección/protección contra intrusiones (IDS/IPS) o los firewalls L3/L4 se pueden configurar rápidamente cuando sea necesario, lo que genera un mejor rendimiento y seguridad de la red.

Conclusiones clave

En esta lectura, has aprendido más sobre la computación en la nube y las redes en la nube. Descubriste que los CSP son empresas que poseen grandes centros de datos distribuidos por todo el mundo, que albergan millones de servidores y ofrecen servicios de tecnología avanzados, incluyendo computación, almacenamiento y redes, a través de Internet. 

Por otro lado, las redes definidas por software (SDN) representan un enfoque para la gestión de redes que permite configuraciones dinámicas y eficientes desde el punto de vista programático para mejorar el rendimiento y el monitoreo de la red. Esto hace que se parezca más a la computación en la nube que a la administración de redes tradicional. Al optar por los CSP para proporcionar servicios de redes en lugar de construir y mantener su propia infraestructura de red, las organizaciones pueden mejorar la confiabilidad, reducir costos y escalar rápidamente.

Recursos para obtener información adicional

Para obtener más información sobre la computación en la nube y los servicios que se ofrecen, puedes consultar Google Cloud (GC).