Alvarez Mtz

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
Facultad de Contaduría y Administración
“Estrategias para detectar puntos de
acceso no permitidos”
MONOGRAFÍA
Para obtener el Título de:
Licenciado en Sistemas
Computacionales Administrativos
Presenta:
Ausencio Álvarez Martínez
Asesor:
MTE. Guillermo Leonel Sánchez
Hernández
Cuerpo Académico:
Tecnologías de la Información y las
Organizaciones Inteligentes en la
Sociedad del Conocimiento
Xalapa-Enríquez, Veracruz.
Agosto 2009.
UNIVERSIDAD VERACRUZANA
Facultad de Contaduría y Administración
“Estrategias para detectar puntos de
acceso no permitidos”
MONOGRAFÍA
Para obtener el Título de:
Licenciado en Sistemas
Computacionales Administrativos
Presenta:
Ausencio Álvarez Martínez
Asesor:
M.T.E. Guillermo Leonel Sánchez
Hernández
Coasesor:
M.T.E. María Luisa Velasco Ramírez
Xalapa-Enríquez, Veracruz.
Agosto 2009.
Agradecimientos
Primero doy gracias a dios por haberme dado esta vida, por lograr una de mis metas, espero
que esta sea una de muchas más, por su amor, por la salud, pero en especial por escucharme
y ayudarme ante todos mis gritos de auxilio, dándome fuerza y serenidad en aquellos
momentos en los que tenía ganas de tirar la toalla, por darme creatividad y por poner en mi
vida muchas personas las cuales siempre me ayudaron y apoyaron.
Quisiera dar un agradecimiento muy especial a mis padres Rocío Martínez Montano y
Magdaleno Álvarez Domínguez a ustedes dedico este logro tan importante en mi vida ya que
sin su apoyo y motivación posiblemente no habría logrado esta meta, gracias mamá por
siempre estarme recordando el estudiar para sacar buenas calificaciones, gracias papá porque
siempre me brindaste tu apoyo en todas mis decisiones también les doy gracias por amarme,
comprenderme y orientarme. Ustedes son mi mejor ejemplo a seguir en esta vida, espero
sinceramente que algún día se sientan tan orgullosos de mí como yo me siento de ustedes.
Hermano:
muchas gracias por alentarme en los momentos más difíciles, por tu apoyo,
comprensión, ayuda, muestras de afecto y por darme ánimos para alcanzar esta meta tan
importante Mi Carrera Profesional.
Novia: muchas gracias Yeya por darme ánimos a seguir adelante y a superarme, por estar ahí
cada vez que necesitaba de tu apoyo, por orientarme cuando lo requería. También eres parte
de esto, muchas gracias por compartir esta etapa a mi lado.
Amigos: Guillermo, Uriel, Sergio, Erick, Ángel, Leonardo, entre otros de mis mejores amigos
aunque claro no puedo mencionarlos a todos; a ustedes les agradezco por haberme brindado
su amistad, por hacer más fácil esta gran travesía y también le doy las gracias a dios por
darme la fortuna de conocerlos ya que han dejado una huella muy importante en mi, nunca los
olvidare.
En forma especial, a mi Asesor Guillermo Leonel Sánchez Hernández, por su valioso apoyo,
orientación, confianza y por una muy buena amistad por esto y por muchas cosas más gracias.
Gracias por el tiempo dedicado a la realización de este trabajo de investigación.
Maestros y Sinodales: gracias a todos por brindarme el conocimiento necesario en el
transcurso de esta bonita carrera, por orientarme cada vez que surgía una duda, por la
disposición que tenían para transmitir su conocimiento ya que gracias a ello pude llegar a esta
meta.
¡Gracias!
I
ÍNDICE
RESUMEN ...................................................................................................................................... 1
INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 2
CAPÍTULO I .................................................................................................................................... 6
1.1 Definiciones de redes .............................................................................................................. 7
1.2 Clasificación de las redes ....................................................................................................... 10
1.2.1 Redes LAN ................................................................................................................. 10
1.2.2 Redes MAN ................................................................................................................. 12
1.2.3 Redes WAN ................................................................................................................. 13
1.3 Topologías de red .................................................................................................................. 15
1.3.1 Red en estrella ............................................................................................................ 16
1.3.2 Red en bus .................................................................................................................. 17
1.3.3 Red en anillo ............................................................................................................... 18
1.3.3 Red en árbol ................................................................................................................ 20
1.3.4 Red Inalámbrica Wi-Fi ............................................................................................... 21
1.4 Cables para Redes ................................................................................................................ 23
1.4.1 Cable Coaxial .............................................................................................................. 24
1.4.1.1 Tipos de cable coaxial ........................................................................................ 24
1.4.1.2 Modelos de cable coaxial ................................................................................... 25
1.4.2 Par trenzado ................................................................................................................ 27
1.4.2.1 Tipos de cable trenzado ..................................................................................... 28
1.4.3 Fibra óptica .................................................................................................................. 31
1.5 Modelo OSI ............................................................................................................................ 35
1.5.1 Concepto de Modelo OSI .......................................................................................... 36
1.5.2 Las capas del modelo OSI ........................................................................................ 36
1.6 Capas TCP/IP.......................................................................................................................... 39
CAPÍTULO II ................................................................................................................................. 40
2.1 Definición .............................................................................................................................. 42
2.2 Los elementos involucrados en la administración de redes son: ........................... 44
2.3 Operaciones de la administración de red................................................................... 45
2.4 Planeación de una red .................................................................................................. 47
2.4.1 Funciones de administración definidas por OSI. ............................................... 47
2.4.2 El modelo OSI incluye cinco componentes claves en la administración de
red: ...................................................................................................................................... 48
II
2.5 Protocolo de administración de red TCP/IP. ............................................................. 49
Monitoreo: .......................................................................................................................... 50
Control ................................................................................................................................ 51
2.6 Seguridad............................................................................................................................... 52
2.7 Firma digital........................................................................................................................... 53
2.8 Criptografía............................................................................................................................ 54
2.8.1 Sistemas de cifrado .................................................................................................... 54
CAPÍTULO III ................................................................................................................................ 57
3.1 Punto de acceso. ................................................................................................................... 58
3.2 Puntos de acceso no permitido. ............................................................................................ 58
3.3 Sistema de detección de intrusos (IDS) ................................................................................. 59
3.4 Firewall .................................................................................................................................. 63
3.4.1 Kernel de Linux ........................................................................................................... 65
3.4.2 Sistema de Detección de Intrusos (Linux) .............................................................. 65
3.5 Red Privada Virtual (Vpn) ...................................................................................................... 66
3.6 Comando Ping ....................................................................................................................... 68
3.7 Comando Arp........................................................................................................................ 72
3.8 Packet Sniffer ........................................................................................................................ 73
3.9 Modo Promiscuo ................................................................................................................... 74
3.9.1 El Modo promiscuo en redes Wi-fi. .......................................................................... 76
3.10 Estrategias para detectar el modo promiscuo .................................................................... 76
3.11 Técnicas de detección de sniffers ....................................................................................... 77
3.11.1 Detección de sniffers en la red............................................................................... 81
CONCLUSIÓN ............................................................................................................................... 85
Referencias Bibliográficas ........................................................................................................... 87
III
RESUMEN
Durante varios años se ha comprobado que las redes facilitan el trabajo, la
comunicación y la coordinación de los diferentes departamentos de una
empresa, sin importar su situación geográfica. Por este motivo, y debido a la
importancia que han adquirido las redes para el desarrollo empresarial, se hace
necesario desarrollar una política de seguridad de las redes en general a toda
la estructura empresarial.
Es en este contexto donde surgen nuevos conceptos referentes a la
seguridad de las redes de computadoras, como la vulnerabilidad y los ataques,
tanto internos como externos. La vulnerabilidad es referente a errores de
software o de configuración que pueden permitir a un intruso acceder a un
sistema obteniendo así puntos de accesos no permitidos.
1
INTRODUCCIÓN
Conforme se va avanzando en la historia de la computación se ha demostrado
lo útil que es compartir información entre computadoras sin utilizar medios de
almacenamiento externos.
En estos tiempos ya no es útil procesar datos de forma aislada si no que
se ve que la información que se tiene almacenada en una maquina también es
necesaria en otras, y es cuando comienza a fluir continuas idas y venidas de
memorias o diskettes llevando información de una PC a otra y en muchas
ocasiones obteniendo como resultado de esto duplicidad de la información,
para dar solución a esto han surgido las redes de computadoras para que se
pueda compartir información y otros recursos los cuales hacen más fácil
nuestras tareas diarias.
A medida que se avanza hacia los últimos años de este siglo, se ha
dado una rápida convergencia de estas áreas, y también las diferencias entre
la captura, transporte almacenamiento y procesamiento de información en una
sola maquina están desapareciendo con rapidez. Organizaciones con
centenares de oficinas dispersas en una amplia área geográfica esperan tener
la posibilidad de examinar en forma habitual el estado actual de todas ellas,
simplemente oprimiendo una tecla. A medida que crece nuestra habilidad para
recolectar procesar y distribuir información, la demanda de más sofisticados
procesamientos de información crece todavía con mayor rapidez.
La industria de las computadoras ha mostrado un progreso espectacular
en corto tiempo. El viejo modelo de tener una sola computadora para satisfacer
todas las necesidades de cálculo de una organización se está reemplazando
con rapidez por otro que considera un número grande de computadoras
separadas,
pero
interconectadas,
que
efectúan
el
mismo
trabajo.
3
Estos sistemas, se conocen con el nombre de redes de computadoras.
Estas nos dan a entender una colección interconectada de computadoras
autónomas. Se dice que las computadoras están interconectadas, si son
capaces de intercambiar información. La conexión no necesita hacerse a través
de un hilo de cobre, el uso de láser, microondas y satélites de comunicaciones.
Al indicar que las computadoras son autónomas, excluimos los sistemas en los
que una computadora pueda forzosamente arrancar, parar o controlar a otra,
éstos no se consideran autónomos.
Así como se muestra un progreso espectacular para las computadoras así
también es necesario un progreso en la detección de accesos no permitidos es
por esto que también se habla de la seguridad informantica y de algunas
herramientas que nos facilitan la detección de ciertos procesos antes de que se
obtengan puntos de acceso.
Los requerimientos en la seguridad de la información de la organización han
sufrido dos cambios importantes en las últimas décadas. Previo a la difusión en
el uso de equipo de información la seguridad de la misma era considerada
como valiosa para la organización en las áreas administrativas, por ejemplo el
uso de gabinetes con candado para el almacenamiento de documentos
importantes.
Con la introducción de las computadoras la necesidad de herramientas
automatizadas para la protección de archivos y otra información almacenada
fue evidente, especialmente en el caso de sistemas compartidos por ejemplo
sistemas que pueden ser accesados vía telefónica o redes de información. El
nombre genérico de las herramientas para proteger la información así como la
invasión de hackers es la seguridad informática.
El segundo cambio que afectó la seguridad fue la introducción de
sistemas distribuidos así como el uso de redes e instalaciones de comunicación
para enviar información entre un servidor y una computadora o entre más
computadoras. Las medidas de seguridad de redes son necesarias para
proteger la información durante su transmisión así como para garantizar que
4
dicha información sea auténtica y de esa forma no obtener puntos de acceso a
otros sistemas o programas.
La tecnología utilizada para la seguridad de las computadoras y de las
redes automatizadas es la encriptación y fundamentalmente se utilizan la
encriptación convencional o también conocida como encriptación simétrica, que
es usada para la privacidad mediante la autentificación y la encriptación public
key, también conocida como asimétrica utilizada para evitar la falsificación de
información y transacciones por medio de algoritmos basados en funciones
matemáticas, que a diferencia de la encriptación simétrica utiliza dos claves
para la protección de áreas como la confidencialidad, distribución de claves e
identificación.
El uso creciente de la tecnología de la información en la actividad
económica ha dado lugar a un incremento sustancial en el número de puestos
de trabajo informatizados, con una relación de terminales por empleado que
aumenta constantemente en todos los sectores industriales. Ello proviene de la
importancia que la información y su gestión poseen en la actividad de cualquier
empresa.
El éxito de las LAN reside en que cada día es mayor la cantidad de
información que se procesa de una manera local, y a su vez mayor el número
de usuarios que necesitan estar conectados entre sí, con la posibilidad de
compartir recursos comunes. Por ejemplo, acceder a una base de datos
general o compartir una impresora de alta velocidad.
El crecimiento de las redes locales a mediados de los años ochenta hizo
que cambiase nuestra forma de comunicarnos con las computadoras y la forma
en que estas se comunicaban entre sí. La importancia de las LAN reside en
que en un principio se puede conectar un número pequeño de computadoras
que puede ser ampliado a medida que crecen las necesidades. Son de vital
importancia para empresas pequeñas puesto que suponen la solución a un
entorno distribuido.
5
CAPÍTULO I
REDES
1.1 Definiciones de redes
Una red es un conjunto de computadoras y dispositivos conectados por medio
de cables, ondas o por cualquier otro método de transferencia de datos, los
cuales comparten información, recursos como: impresoras, CD-ROM
y
servicios como: los de impresión, de acceso a internet, juegos, email, chat,
entre otros (http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras).
Sistema de interconexión de computadoras que permite compartir
información y recursos, supone la unión de varios recursos (computadoras y
dispositivos variados, como impresoras, lectoras de Cd, entre otros.) que antes
trabajaban de manera aislada.
Una red tiene 3 niveles de componentes los cuales son:
Software de aplicación
Software de red
Hardware de red
Software de Aplicaciones: El software de aplicaciones está formado por
programas informáticos que se comunican con los usuarios de la red y
permiten compartir información (como archivos, gráficos o vídeos) y recursos
(como impresoras o unidades de disco). Un tipo de software de aplicaciones se
denomina cliente-servidor. Las computadoras cliente envían peticiones de
información o de uso de recursos a otras computadoras llamadas servidores,
los cuales controlan datos y aplicaciones. Otro tipo de software de aplicación se
conoce como 'de igual a igual' (peer to peer). En una red de este tipo, las
computadoras se envían entre sí mensajes y peticiones directamente sin
utilizar un servidor como intermediario.
7
El software de red: consiste en programas informáticos que establecen
protocolos, o normas, para que las computadoras se comuniquen entre sí.
Estos protocolos se aplican enviando y recibiendo grupos de datos
formateados denominados paquetes. Los protocolos indican cómo efectuar
conexiones lógicas entre las aplicaciones de la red, dirigir el movimiento de
paquetes a través de la red física y minimizar las posibilidades de colisión entre
paquetes enviados simultáneamente.
El hardware de red: está formado por los componentes materiales que
unen las computadoras. Dos componentes importantes son los medios de
transmisión que transportan las señales de las computadoras (típicamente
cables o fibras ópticas) y el adaptador de red, que permite acceder al medio
material que conecta a estas, recibir paquetes desde el software de red y
transmitir instrucciones y peticiones a otras computadoras. La información se
transfiere en forma de dígitos binarios, o bits (unos y ceros), que pueden ser
procesados por los circuitos electrónicos de las pc’s.
Conexiones de red una red tiene 2 tipos de conexiones las cuales son:
Conexiones físicas y lógicas de las cuales son:
Las físicas son las que periten a las computadoras transmitir y recibir
señales directamente. Y las lógicas o virtuales son las que permiten
intercambiar información a las aplicaciones informáticas, por ejemplo, se podría
poner un procesador de textos, las conexiones físicas están definidas por el
medio empleado para transmitir la señal, por la disposición geométrica de las
computadoras (topología) y por método usado para compartir información.
Las conexiones lógicas son creadas por los protocolos de red y
permiten compartir datos a través de la red entre aplicaciones correspondientes
a pc’s de distintos tipos por ejemplo podría ser unas pc’s con Linux y otras con
Windows. Algunas conexiones lógicas emplean software de tipo cliente –
servidor y están destinadas principalmente a compartir archivos e impresoras.
El conjunto de Protocolos de Control de Transmisión y Protocolo de Internet
8
(TCP/IP, siglas en inglés), desarrollado originalmente por el Departamento de
Defensa estadounidense, es el conjunto de conexiones lógicas empleado por
Internet, la red de redes planetaria. El TCP/IP, basado en software de
aplicación de igual a igual, crea una conexión entre dos computadoras
cualesquiera. (http://www.terra.es/personal/lermon/cat/articles/evin0405.htm).
Componentes de una red: Una red de computadoras está conectada tanto
por hardware como por software (Viloria Jairo, 1999), el hardware incluye tanto
las tarjetas de interfaz de red como a los cables que las unen y el software
incluye tanto a los controladores (programas que utilizan para gestionar los
dispositivos) y al sistema operativo de red que la gestiona. A continuación se
enlistan los componentes
Servidor
Estación de trabajo
Placas de interfaz de red
Recursos periféricos y compartidos
Servidor: este es el encargado de ejecutar el sistema operativo de red y
proporciona los servicios de red a las estaciones de trabajo.
Estaciones de Trabajo: Cuando una computadora se conecta a una
red, la primera se convierte en un nodo de la ultima y se puede tratar como una
estación de trabajo o cliente. Las estaciones de trabajos pueden ser
computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix, OS/2 o estaciones de
trabajos sin discos.
Tarjetas o Placas de Interfaz de Red: Toda computadora que se
conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un
esquema de red específico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de
red se conectara a la parte trasera de la tarjeta.
Sistema de Cableado: El sistema de la red está constituido por el cable
utilizado para conectar entre si el servidor y las estaciones de trabajo.
9
Recursos y Periféricos Compartidos: Entre los recursos compartidos
se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al servidor, las
unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el resto de equipos
que puedan ser utilizados por cualquiera en la red.
Medios de transmisión El medio empleado para transmitir información
limita la velocidad de la red, la distancia eficaz entre ordenadores y la topología
de la red. Los cables bifilares de cobre o los cables coaxiales proporcionan
velocidades de transmisión de algunos miles de bps (bits por segundo) a largas
distancias y de unos 100 Mbps (millones de bits por segundo) a corta distancia.
Las fibras ópticas permiten velocidades de entre 100 y 1.000 Mbps a largas
distancias. (http://www.angelfire.com/mi2/Redes/componentes.html).
1.2 Clasificación de las redes
Existen 3 tipos importantes de redes los cuales a continuación se mencionarán:
Redes de área local (LAN).
Redes metropolitanas (MAN).
Redes de área amplia (WAN).
1.2.1 Redes LAN
Llamadas así por su pronunciación en ingles “Local Área Network” que significa
red de área local (Viloria Jairo, 1999), son redes de propiedad privada dentro
de un solo edificio o campus de hasta unos cuantos kilómetros de extensión se
usan ampliamente para conectar computadoras personales y estaciones de
trabajo en oficinas de compañías y fabricas con objeto de compartir recursos e
intercambiar información.
10
Las LAN están restringidas en tamaño lo cual significa que el tiempo de
transmisión del peor caso está limitado y se conoce de antemano. Las LAN a
menudo usan una tecnología de transmisión que consiste un cable sencillo al
cual están conectadas todas las maquinas, como las líneas compartidas de
compañía telefónica que solían usarse en áreas rurales, estas operan a
velocidades de
10 a
100
Mbps,
tienen
bajo
retardo
(decimas de
microsegundos) y experimentan pocos errores.
Elementos de una red de área local
En una LAN existen elementos de hardware y software entre los cuales se
pueden destacar:
(http://www.trucosgratis.net/foro/index.php/topic,121.0.html)
El servidor:
Es un dispositivo sumamente importante debido a que es el elemento principal
de procesamiento, contiene el sistema operativo de red y se encarga de
administrar todos los procesos dentro de ella, controla también el acceso a los
recursos
comunes
como
son
las
impresoras
y
las
unidades
de
almacenamiento.
Las estaciones de trabajo:
En ocasiones llamadas nodos, pueden ser computadoras personales o
cualquier terminal conectada a la red. De esta manera trabaja con sus propios
programas o aprovecha las aplicaciones existentes en el servidor.
El sistema operativo de red:
Es el programa (software) que permite el control de la red y reside en el
servidor. Ejemplos de estos sistemas operativos de red son: NetWare, LAN
Manager, OS/2, LANtastic y Appletalk.
Los protocolos de comunicación:
Son un conjunto de normas que regulan la transmisión y recepción de datos
dentro de la red.
11
La tarjeta de interface de red:
Proporciona la conectividad de la terminal o usuario de la red física, ya que
maneja los protocolos de comunicación de cada topología especifica.
Ventajas:
Una LAN da la posibilidad de que los PC's compartan entre ellos programas,
información, recursos entre otros. La máquina conectada (PC) cambian
continuamente, así que permite que sea innovador este proceso y que se
incremente sus recursos y capacidades.
Desventajas:
Para que ocurra el proceso de intercambiar la información los PC's deben estar
cerca geográficamente. Solo pueden conectar PC's o microcomputadoras.
(http:// www.angelfire.com/mi2/Redes/ventajas.html).
1.2.2 Redes MAN
Las redes de área metropolitana o MAN (metropolitana rea network). Es
básicamente una versión más grande de una LAN y normalmente se basa en
una tecnología similar (Tanenbaum Andrews. 2003). Podría abarcar un grupo
de oficinas corporativas o una ciudad y podría ser privada o pública. Una MAN
puede manejar datos y voz e incluso podría estar relacionado con la red de
televisión por cable local. Una man solo tiene uno o dos cables y no contiene
elementos de comunicación, los cuales desvían los paquetes por una de varias
salidas potenciales. Al no tener que conmutar, se simplifica el diseño.
La principal razón para distinguir las MAN como una categoría especial es que
se ha adoptado un estándar para ellas y este estándar ya esta implementado.
Se llama DQDB (bus dual de cola distribuida) o para las personas que prefieren
números y letras el 802.6 (el número de la norma que lo define IEEE) El DQDB
consiste en 2 buses (cables) Unidireccionales a los cuales están conectados
12
todas las computadoras, así como se muestra en la figura 1 cada bus tiene una
cabeza terminal (head-end), un dispositivo que inicia la actividad de
transmisión. El trafico está destinado a una computadora situada a la derecha
de emisor usa el bus superior, el tráfico hacia la izquierda usa el de abajo.
Figura 1. Arquitectura de la red de área metropolitana DQDB
Fuente: Tanenbaum Andrews. (2003). Redes de computadoras 4ta. Edición. México: Pearson.
Ventajas:
Las WAN pueden utilizar un software especializado para incluir mini y
macrocomputadoras como elementos de red. Las WAN no está limitada a
espacio geográfico para establecer comunicación entre PC's o mini o
macrocomputadoras. Puede llegar a utilizar enlaces de satélites, fibra óptica,
aparatos de rayos infrarrojos y de enlaces.
Desventajas:
Los equipos deben poseer gran capacidad de memoria, si se quiere que el
acceso sea rápido. Poca seguridad en las computadoras (infección de virus,
eliminación
de
programas,
entre
otros).
(http://www.angelfire.com/mi2/Redes/ventajas.html).
1.2.3 Redes WAN
Una red de área amplia o WAN (wide area network), se extiende sobre un área
geográfica extensa a veces sobre un país o un continente; contiene una
colección de maquinas dedicadas a ejecutar programas de usuario (es decir de
13
aplicación) estas maquinas son llamadas hosts, estos están conectados a una
subred de comunicación o simplemente subred. El trabajo de la subred es
conducir mensajes de un host a otro. Así como el sistema telefónico conduce
palabras del que habla al que escucha, la separación de los aspectos
exclusivamente de comunicación de la red (la subred) y los aspectos de
aplicación (los hosts), simplifica el diseño total de la red.
En muchas redes de área amplia, la subred tiene 2 componentes
distintos: las líneas de transmisión y los elementos de comunicación. Las líneas
de transición (también llamadas circuitos, canales o troncales) mueven bits de
una maquina a otra.
Los elementos de conmutación son computadoras especializadas que
conectan 2 o más líneas de transmisión. Cuando los datos llegan por una línea
de entrada, el elemento de conmutación debe escoger una línea de salida para
reenviarlos. Desafortunadamente no hay una terminología estándar para
designar estas computadoras; se les denomina nodos conmutadores de
paquetes, sistemas intermedios y centrales de comunicación de datos entre
otras cosas (http://www.dei.uc.edu.py/tai2003-2/interredes/WAN.htm).
En casi todas las WAN, la red contiene numerosos cables o líneas
telefónicas cada una conectada a un par de enrutadores. Si dos enrutadores
que no comparten un cale desean comunicarse, deben hacerlo indirectamente
por medio de otros enrutadores intermedios, el paquete se recibe completo en
cada enrutador intermedio, se alacena hasta que la línea de salida está libre y
a continuación se reenvía. Una sub red basada en este principio se llama red
de punto a punto casi todas las redes de área amplia (excepto las que usan
satélites) tienen sub redes de almacenar y enviar
Ventajas:
Las WAN pueden utilizar un software especializado para incluir mini y
macrocomputadoras como elementos de red. Las WAN no está limitada a
espacio geográfico para establecer comunicación entre PC's o mini o
14
macrocomputadoras. Puede llegar a utilizar enlaces de satélites, fibra óptica,
aparatos de rayos infrarrojos y de enlaces.
Desventajas:
Los equipos deben poseer gran capacidad de memoria, si se quiere que el
acceso sea rápido. Poca seguridad en las computadoras (infección de virus,
eliminación de programas, entre otros).
(http://www.angelfire.com/mi2/Redes/ventajas.html)
1.3 Topologías de red
Cuando se habla de topología de una red, se habla de su configuración. Esta
configuración recoge tres campos: físico, eléctrico y lógico. El nivel físico y
eléctrico se puede entender como la configuración del cableado entre
máquinas o dispositivos de control o conmutación. Cuando se comenta de la
configuración lógica se tiene que pensar en cómo se trata la información dentro
de nuestra red, como se dirige de un sitio a otro o como la recoge cada
estación (http://alumno.ucol.mx/al989561/public_html/topo.htm).
Así pues, para ver más claro cómo se pueden configurar las redes se
comentara de manera sencilla cada una de las posibles formas que pueden
tomar.
Criterios para elegir una topología de red:
Buscar minimizar los costos de encaminamiento (necesidad de elegir los
caminos más simples entre el nodo y los demás)
Tolerancia a fallos o facilidad de localización a estos.
Facilidad de instalación y reconfiguración de la red.
15
1.3.1 Red en estrella
Todos los elementos de la red se encuentran conectados directamente
mediante un enlace punto a punto al nodo central de la red (Albert, 2009),
quien se encarga de gestionar las transmisiones de información por toda la
estrella. Evidentemente, todas las tramas de información que circulen por la red
deben pasar por el nodo principal, con lo cual un fallo en él provoca la caída de
todo el sistema. Por otra parte, un fallo en un determinado cable sólo afecta al
nodo asociado a él; si bien esta topología obliga a disponer de un cable propio
para cada terminal adicional de la red. La topología de Estrella es una buena
elección siempre que se tenga varias unidades dependientes de un
procesador, esta es la situación de una típica mainframe, donde el personal
requiere estar accesando frecuentemente esta computadora. En este caso,
todos los cables están conectados hacia un solo sitio, esto es, un panel central.
Equipo como unidades de multiplexaje, concentradores y pares de cables solo
reducen los requerimientos de cableado, sin eliminarlos y produce alguna
economía para esta topología. Resulta económica la instalación de un nodo
cuando se tiene bien planeado su establecimiento, ya que este requiere de un
cable desde el panel central, hasta el lugar donde se desea instalarlo.
Figura 2. Red de estrella
Fuente: http://www.geocities.com/TimesSquare/Chasm/7990/Image13.gif
Ventajas:
Tiene dos medios para prevenir problemas.
Permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera
conveniente
16
Desventajas:
Si el nodo central falla, toda la red se desconecta.
Es costosa, ya que requiere más cable que la topología Bus y Ring.
El cable viaja por separado del hub a cada computadora
(http://www.geocities.com/TimesSquare/Chasm/7990/topologi.htm).
1.3.2 Red en bus
En esta topología, los elementos que constituyen la red se disponen
linealmente, es decir, en serie y conectados por medio de un cable (Albert,
2009), el bus. Las tramas de información emitidas por un nodo (terminal o
servidor) se propagan por todo el bus (en ambas direcciones), alcanzado a
todos los demás nodos. Cada nodo de la red se debe encargar de reconocer la
información que recorre el bus, para así determinar cuál es la que le
corresponde, (la destinada a él). Es el tipo de instalación más sencillo y un fallo
en un nodo no provoca la caída del sistema de la red. Por otra parte, una
ruptura del bus es difícil de localizar (dependiendo de la longitud del cable y el
número de terminales conectados a él) y provoca la inutilidad de todo el
sistema.
Como ejemplo más conocido de esta topología, se encuentra la red
Ethernet de Xerox. El método de acceso utilizado es el CSMA/CD, método que
gestiona el acceso al bus por parte de los terminales y que por medio de un
algoritmo resuelve los conflictos causados en las colisiones de información.
Cuando un nodo desea iniciar una transmisión, debe en primer lugar escuchar
el medio para saber si está ocupado, debiendo esperar en caso afirmativo
hasta que quede libre. Si se llega a producir una colisión, las estaciones
reiniciarán cada una su transmisión, pero transcurrido un tiempo aleatorio
distinto para cada estación. Esta es una breve descripción del protocolo de
acceso CSMA/CD, pues actualmente se encuentran implementadas cantidad
de variantes de dicho método con sus respectivas peculiaridades. El bus es la
parte básica para la construcción de redes Ethernet y generalmente consiste de
17
algunos segmentos de bus unidos ya sea por razones geográficas,
administrativas u otras.
Figura 3. Red de bus
Fuente: http://www.geocities.com/TimesSquare/Chasm/7990/Image14.gif
Ventajas:
Facilidad de implementación y crecimiento.
Económica.
Simplicidad en la arquitectura.
Desventajas:
Longitudes de canal limitadas.
Un problema en el canal usualmente degrada toda la red.
El desempeño se disminuye a medida que la red crece.
El canal requiere ser correctamente cerrado (caminos cerrados).
Altas pérdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensajes.
(http://www.geocities.com/TimesSquare/Chasm/7990/topologi.htm)
1.3.3 Red en anillo
Los nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectado a él mediante
enlaces punto a punto (Albert, 2009). La información describe una trayectoria
circular en una única dirección y el nodo principal es quien gestiona conflictos
entre nodos al evitar la colisión de tramas de información. En este tipo de
18
topología, un fallo en un nodo afecta a toda la red aunque actualmente hay
tecnologías
que
permiten
mediante
unos
conectores
especiales,
la
desconexión del nodo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando.
La topología de anillo está diseñada como una arquitectura circular, con
cada nodo conectado directamente a otros dos nodos. Toda la información de
la red pasa a través de cada nodo hasta que es tomado por el nodo apropiado.
Este esquema de cableado muestra alguna economía respecto al de estrella.
El anillo es fácilmente expandido para conectar mas nodos, aunque en este
proceso interrumpe la operación de la red mientras se instala el nuevo nodo.
Así también, el movimiento físico de un nodo requiere de dos pasos separados:
desconectar para remover el nodo y otra vez reinstalar el nodo en su nuevo
lugar.
Figura 4. Red de anillo
Fuente: http://www.geocities.com/TimesSquare/Chasm/7990/Image15.gif
Ventajas:
Simplicidad de arquitectura.
Facilidad de implementación y crecimiento.
Desventajas:
Longitudes de canales limitadas.
El canal usualmente degradará a medida que la red crece.
19
(http://www.geocities.com/TimesSquare/Chasm/7990/topologi.htm)
1.3.3 Red en árbol
Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol.
Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de
redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En
cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o
switch, desde el que se ramifican los demás nodos. Es una variación de la red
en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se
comparte el mismo canal de comunicaciones.
La topología en árbol puede verse como una combinación de varias
topologías en estrella. Tanto la de árbol como la de estrella son similares a la
de bus cuando el nodo de interconexión trabaja en modo difusión, pues la
información se propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topología
las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella), a tantas
ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol
(http://www.slideshare.net/j_ortiz/topologias-de-redes-1149013).
Los problemas asociados a las topologías anteriores radican en que los
datos son recibidos por todas las estaciones sin importar para quien vayan
dirigidos. Es entonces necesario dotar a la red de un mecanismo que permita
identificar al destinatario de los mensajes, para que estos puedan recogerlos a
su arribo. Además, debido a la presencia de un medio de transmisión
compartido entre muchas estaciones, pueden producirse interferencia entre las
señales cuando dos o más estaciones transmiten al mismo tiempo.
La solución al primero de estos problemas aparece con la introducción
de un identificador de estación destino. Cada estación de la LAN está
unívocamente
identificada.
Para
darle solución
al segundo
problema
(superposición de señales provenientes de varias estaciones), hay que
mantener una cooperación entre todas las estaciones, y para eso se utiliza
cierta información de control en las tramas que controla quien transmite en
20
cada momento (control de acceso al medio) se pierde por completo la
información si no la utilizas. (http://es.wikipedia.org/wiki/Red_en_árbol)
Figura 5. Red de árbol
Fuente: http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Netzwerktopologie_Baum.PNG
1.3.4 Red Inalámbrica Wi-Fi
Una red de área local por radio frecuencia o WLAN (Wireless LAN) puede
definirse como una red local que utiliza tecnología de radiofrecuencia para
enlazar los equipos conectados a la red (Ponce Enrique de Miguel, 2009), en
lugar de los cables coaxiales o de fibra óptica que se utilizan en las LAN
convencionales cableadas, o se puede definir de la siguiente manera: cuando
los medios de unión entre sus terminales no son los cables, sino un medio
inalámbrico, como por ejemplo la radio, los infrarrojos o el láser.
La tecnología basada en microondas se puede considerar como la más
madura, dado que es donde se han conseguido los resultados más claros. La
basada en infrarrojos, por el contrario, se encuentra de momento menos
desarrollada, las distancias que se cubren son sensiblemente más cortas y
existen aún una importante serie de problemas técnicos por resolver. Pese a
21
ello, presenta la ventaja frente a las microondas de que no existe el problema
de la saturación del espectro de frecuencias, lo que la hace tremendamente
atractiva
ya
que
se
basa
en
un
"espacio
libre"
de
actuación
(http://www.mitecnologico.com/Main/LanInalambricas).
Las WLAN han surgido como una opción dentro de la corriente hacia la
movilidad universal en base a una filosofía "seamless" o sin discontinuidades,
es decir, que permita el paso a través de diferentes entornos de una manera
transparente. Para ser considerada como WLAN, la red tiene que tener una
velocidad de transmisión de tipo medio (el mínimo establecido por el IEEE
802.11 es de 1 Mbps, aunque las actuales tienen una velocidad del orden de 2
Mbps), y además deben trabajar en el entorno de frecuencias de 2,45 GHz.
La aparición en el mercado de los laptops y los PDA (Personal Digital
Assistant), y en general de sistemas y equipos de informática portátiles es lo
que ha generado realmente la necesidad de una red que los pueda acoger, o
sea, de la WLAN. De esta manera, la WLAN hace posible que los usuarios de
ordenadores portátiles puedan estar en continuo movimiento, al mismo tiempo
que están en contacto con los servidores y con los otros ordenadores de la red,
es decir, la WLAN permite movilidad y acceso simultáneo a la red como se
muestra en la figura 6.
Figura 6. Red inalámbrica
Fuente: http://www.unincca.edu.co/boletin/redes_4.jpg
22
Ventajas:
Las principales ventajas que presentan las redes de este tipo son su libertad de
movimientos, sencillez en la reubicación de terminales y la rapidez
consecuente de instalación. La solución inalámbrica resuelve la instalación de
una red en aquellos lugares donde el cableado resulta inviable, por ejemplo en
edificios históricos o en grandes naves industriales, donde la realización de
canaletas para cableado podría dificultar el paso de transportes, así como en
situaciones que impliquen una gran movilidad de los terminales del usuario o la
necesidad de disponer de vías alternativas por motivos de seguridad.
Desventajas:
Los inconvenientes que
tienen
las
redes de
este
tipo se
derivan
fundamentalmente de encontrarnos en un periodo transitorio de introducción,
donde faltan estándares, hay dudas que algunos sistemas pueden llegar a
afectar a la salud de los usuarios, no está clara la obtención de licencias para
las que utilizan el espectro radioeléctrico y son muy pocas las que presentan
compatibilidad con los estándares de las redes fijas. (http://www.canalayuda.org/a-informatica/inalambrica.htm).
1.4 Cables para Redes
Los cables son el componente básico de todo sistema de cableado (García
Aníbal Antonio, 2009). Existen diferentes tipos de cables. La elección de uno
respecto a otro depende del ancho de banda necesario, las distancias
existentes y el coste del medio. Cada tipo de cable tiene sus ventajas e
inconvenientes; no existe un tipo ideal. Las principales diferencias entre los
distintos tipos de cables radican en la anchura de banda permitida y
consecuentemente en el rendimiento máximo de transmisión, su grado de
inmunidad frente a interferencias electromagnéticas y la relación entre la
amortiguación de la señal y la distancia recorrida.
En la actualidad existen básicamente tres tipos de cables factibles de ser
utilizados para el cableado en el interior de edificios o entre edificios:
23
Coaxial
Par Trenzado
Fibra Óptica
1.4.1 Cable Coaxial
Este tipo de cable está compuesto de un hilo conductor central de cobre
rodeado por una malla de hilos de cobre.
El espacio entre el hilo y la malla lo ocupa un conducto de plástico que
separa los dos conductores y mantiene las propiedades eléctricas. Todo el
cable está cubierto por un aislamiento de protección para reducir las emisiones
eléctricas (García Aníbal Antonio, 2009). El ejemplo más común de este tipo
de cables es el coaxial de televisión.
Originalmente fue el cable más utilizado en las redes locales debido a su
alta capacidad y resistencia a las interferencias, pero en la actualidad su uso
está en declive.
Su mayor defecto es su grosor, el cual limita su utilización en pequeños
conductos eléctricos y en ángulos agudos.
1.4.1.1 Tipos de cable coaxial
THICK (grueso).Este cable se conoce normalmente como "cable amarillo", fue
el cable coaxial utilizado en la mayoría de lasredes. Su capacidad en términos
de velocidad y distancia es grande, pero el coste del cableado es alto y su
grosor no permite su utilización en canalizaciones con demasiados cables. Este
cable es empleado en las redes de área local conformando con la norma 10
Base 2.
THIN (fino).Este cable se empezó a utilizar para reducir el coste de cableado
de la redes. Su limitación está en la distancia máxima que puede alcanzar un
tramo de red sin regeneración de la señal. Sin embargo el cable es mucho más
barato y fino que el thick y, por lo tanto, solventa algunas de las desventajas del
24
cable grueso. Este cable es empleado en las redes de área local conformando
con la norma 10 Base 5.
El cable coaxial en general solo se puede utilizar en conexiones Punto a Punto
o dentro de los racks (http://lorna0110.blogspot.com/).
1.4.1.2 Modelos de cable coaxial
Cable estándar Ethernet, de tipo especial conforme a las normas IEEE 802.3
10 BASE 5. Se denomina también cable coaxial "grueso", y tiene una
impedancia de 50 Ohmios. El conector que utiliza es del tipo "N".
Cable coaxial Ethernet delgado, denominado también RG 58, con una
impedancia de 50 Ohmios. El conector utilizado es del tipo BNC.
Cable coaxial del tipo RG 62, con una impedancia de 93 Ohmios. Es el
cable estándar utilizado en la gama de equipos 3270 de IBM, y también en la
red ARCNET. Usa un conector BNC.
Cable coaxial del tipo RG 59, con una impedancia de 75 Ohmios. Este
tipo de cable lo utiliza, en versión doble, la red WANGNET, y dispone de
conectores DNC y TNC.
También están los llamados "TWINAXIAL" que en realidad son 2 hilos de
cobre
por
un
solo
conducto
(http://www.uazuay.edu.ec/estudios/sistemas/teleproceso/apuntes_1/cabcoax.h
tm).
Figura 7. Tipos de cables coaxiales
Fuente: http://395314465.galeon.com/cables_archivos%5Cimage004.jpg
25
1 Coaxial uso rudo
4 Coaxial apantallado
7 Coaxial OWT
c/cable
2 Minicoaxial
5 Coaxial para Cable TV 8 Coaxial c/cable
c/ARSP
3 Minicoaxial uso rudo
c/cable
centrall
6 Coaxial c/ doble cable 9 Coaxial para Cable
TV
Tabla 1. Tipos de cable coaxial
Conectores para cable Coaxial
26
Figura 8. Tipos de conectores para cable coaxial
Fuente: http://395314465.galeon.com/cables_archivos%5Cimage008.jpg
1.4.2 Par trenzado
Es el tipo de cable más común y se originó como solución para conectar
teléfonos, terminales y computadoras sobre el mismo cableado. Con
anterioridad, en Europa, los sistemas de telefonía empleaban cables de pares
no trenzados (http://www.informaticaactual.com.ar/index.php/Comunicacionesy-redes-de-computadoras/Medios-de-Transmision-Par-Trenzado).
Cada cable de este tipo está compuesto por una serie de pares de
cables trenzados. Los pares se trenzan para reducir la interferencia entre pares
adyacentes. Normalmente una serie de pares se agrupan en una única funda
de color codificado para reducir el número de cables físicos que se introducen
en un conducto.
El número de pares por cable son 4, 25, 50, 100, 200 y 300. Cuando el
número de pares es superior a 4 se habla de cables multipar.
27
1.4.2.1 Tipos de cable trenzado
No apantallado (UTP): Es el cable de par trenzado normal y se le referencia por
sus siglas en inglés UTP (Unshield Twiested Pair / Par Trenzado no
Apantallado). Las mayores ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y
su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son su mayor tasa de error
respecto a otros tipos de cable, así como sus limitaciones para trabajar a
distancias elevadas sin regeneración.
Para las distintas tecnologías de red local, el cable de pares de cobre no
apantallado se ha convertido en el sistema de cableado más ampliamente
utilizado.
El estándar EIA-568 en el adendum TSB-36 diferencia tres categorías
distintas para este tipo de cables:
Categoría 3: Admiten frecuencias de hasta 16 Mhz y se suelen usar en
redes IEEE 802.3 10BASE-T y 802.5 a 4 Mbps.
Categoría 4: Admiten frecuencias de hasta 20 Mhz y se usan en redes
IEEE 802.5 Token Ring y Ethernet 10BASE-T para largas distancias.
Categoría 5: Admiten frecuencias de hasta 100 Mhz y se usan para
aplicaciones como TPDDI y FDDI entre otras.
Los cables de categoría 1 y 2 se utilizan para voz y transmisión de datos
de baja capacidad (hasta 4Mbps). Este tipo de cable es el idóneo para las
comunicaciones telefónicas, pero las velocidades requeridas hoy en día por las
redes necesitan mejor calidad.
28
Las características generales del cable UTP son:
Tamaño: El menor diámetro de los cables de par trenzado no
apantallado permite aprovechar más eficientemente las canalizaciones y los
armarios de distribución. El diámetro típico de estos cables es de 0'52 mm.
Peso: El poco peso de este tipo de cable con respecto a los otros tipos
de cable facilita el tendido.
Flexibilidad: La facilidad para curvar y doblar este tipo de cables permite
un tendido más rápido así como el conexionado de las rosetas y las regletas.
Instalación: Debido a la amplia difusión de este tipo de cables, existen
una gran variedad de suministradores, instaladores y herramientas que
abaratan la instalación y puesta en marcha.
Integración: Los servicios soportados por este tipo de cable incluyen:
Red de Area Local ISO 8802.3 (Ethernet) y ISO 8802.5 (Token Ring)
Telefonía analógica
Telefonía digital
Terminales síncronos
Terminales asíncronos
Líneas de control y alarmas
Apantallado (STP): Cada par se cubre con una malla metálica, de la misma
forma que los cables coaxiales, y el conjunto de pares se recubre con una
lámina apantallante. Se referencia frecuentemente con sus siglas en inglés
STP (Shield Twiested Pair / Par Trenzado Apantallado).
El empleo de una malla apantallante reduce la tasa de error, pero incrementa el
coste al requerirse un proceso de fabricación más costoso.
29
Uniforme (FTP): Cada uno de los pares es trenzado uniformemente
durante su creación. Esto elimina la mayoría de las interferencias entre cables
y además protege al conjunto de los cables de interferencias exteriores. Se
realiza un apantallamiento global de todos los pares mediante una lámina
externa apantallante. Esta técnica permite tener características similares al
cable apantallado con unos costes por metro ligeramente inferior. Este es
usado dentro de la categoria 5 y 5e (Hasta 100 Mhz).
1
4 pares plano
3
2 4 pares c/ elemento de tracción 4
4 pares redondo
4 pares apantallado
Figura 9. Tipos de cables UTP
Fuente: http://395314465.galeon.com/cables_archivos%5Cimage016.jpg
Conectores para UTP
30
Figura 10. Tipos de conectores para cable UTP
Fuente: http://395314465.galeon.com/cables_archivos%5Cimage034.jpg
1.4.3 Fibra óptica
Este cable está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio, cada fibra de
vidrio consta de:
Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción.
Una cubierta que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de
refracción ligeramente menor.
Una envoltura que aísla las fibras y evita que se produzcan
interferencias entre fibras adyacentes, a la vez que proporciona
protección al núcleo. Cada una de ellas está rodeada por un
revestimiento y reforzada para proteger a la fibra por un revestimiento y
reforzada para proteger a la fibra.
La luz producida por diodos o por láser, viaja a través del núcleo debido a la
reflexión que se produce en la cubierta, y es convertida en señal eléctrica en el
extremo receptor.
La fibra óptica es un medio excelente para la transmisión de información
debido a sus excelentes características: gran ancho de banda, baja atenuación
de la señal, integridad, inmunidad a interferencias electromagnéticas, alta
seguridad y larga duración. Su mayor desventaja es su coste de producción
superior al resto de los tipos de cable, debido a necesitarse el empleo de vidrio
de alta calidad y la fragilidad de su manejo en producción. La terminación de
los cables de fibra óptica requiere un tratamiento especial que ocasiona un
31
aumento
de
los
costes
de
instalación
(http://www.csi.map.es/csi/silice/Cablead6.html).
Uno de los parámetros más característicos de las fibras es su relación entre
los índices de refracción del núcleo y de la cubierta que depende también del
radio del núcleo y que se denomina frecuencia fundamental o normalizada;
también se conoce como apertura numérica y es adimensional. Según el valor
de este parámetro se pueden clasificar los cables de fibra óptica en dos clases:
Monomodo. Cuando el valor de la apertura numérica es inferior a 2,405, un
único modo electromagnético viaja a través de la línea y por tanto ésta se
denomina monomodo. Sólo se propagan los rayos paralelos al eje de la fibra
óptica, consiguiendo el rendimiento máximo, en concreto un ancho de banda
de hasta 50 GHz.
Este tipo de fibras necesitan el empleo de emisores láser para la inyección
de la luz, lo que proporciona un gran ancho de banda y una baja atenuación
con la distancia, por lo que son utilizadas en redes metropolitanas y redes de
área extensa. Por contra, resultan más caras de producir y el equipamiento es
más sofisticado. Puede operar con velocidades de hasta los 622 Mbps y tiene
un alcance de transmisión de hasta 100 Km.
Multimodo. Cuando el valor de la apertura numérica es superior a 2,405, se
transmiten varios modos electromagnéticos por la fibra, denominándose por
este motivo fibra multimodo.
Las fibras multimodo son las más utilizadas en las redes locales por su bajo
coste. Los diámetros más frecuentes 62,5/125 y 100/140 micras. Las distancias
de transmisión de este tipo de fibras están alrededor de los 2,4 kms y se
utilizan a diferentes velocidades: 10 Mbps, 16 Mbps, 100 Mbps y 155 Mbps.
32
Tipos de multimodo: Con salto de índice. La fibra óptica está compuesta por
dos estructuras que tienen índices de refracciódistintos. La señal de longitud de
onda no visible por el ojo humano se propaga por reflexión. Asi se consigue un
ancho de banda de hasta 100 MHz. Con índice gradual. El índice de refracción
aumenta proporcionalmente a la distancia radial respecto al eje de la fibra
óptica. Es la fibra más utilizada y proporciona un ancho de banda de hasta 1
GHz.
Las características generales de la fibra óptica son:
Ancho de banda:
La fibra óptica proporciona un ancho de banda significativamente mayor que
los cables de pares (UTP /STP) y el Coaxial. Aunque en la actualidad se están
utilizando velocidades de 1,7 Gbps en las redes públicas, la utilización de
frecuencias más altas (luz visible) permitirá alcanzar los 39 Gbps. El ancho de
banda de la fibra óptica permite transmitir datos, voz, vídeo, etc.
Distancia:
Integridad de datos: En condiciones normales, una transmisión de datos por
fibra óptica tiene una frecuencia de errores o BER (Bit Error Rate) menor de 10
E-11. Esta característica permite que los protocolos de comunicaciones de alto
nivel, no necesiten implantar procedimientos de corrección de errores por lo
que se acelera la velocidad de transferencia.
Duración:
La fibra óptica es resistente a la corrosión y a las altas temperaturas. Gracias a
la protección de la envoltura es capaz de soportar esfuerzos elevados de
tensión en la instalación.
Seguridad:
Debido a que la fibra óptica no produce radiación electromagnética, es
resistente a las acciones intrusivas de escucha. Para acceder a la señal que
circula en la fibra es necesario partirla, con lo cual no hay transmisión durante
este proceso, y puede por tanto detectarse.
33
La fibra también es inmune a los efectos electromagnéticos externos, por lo
que se puede utilizar en ambientes industriales sin necesidad de protección
especial. (http://395314465.galeon.com/cables.htm)
Cables de Fibra Óptica
Figura 11. Tipos de cables de fibra óptica
Fuente: http://395314465.galeon.com/cables_archivos%5Cimage045.jpg
34
Conectores para Fibra Óptica
D4
SC
SMA
ST
LC
MTP
MTRJ
VOLITION
E2000
ESCON
FC
FDDI
BICONIC
APC
Figura 12. Tipos de conectores para fibra óptica
Fuente: http://395314465.galeon.com/cables_archivos%5Cimage073.jpg
1.5 Modelo OSI
El modelo OSI fue desarrollado en 1984 por la organización internacional de
estándares, llamada ISO, el cual se trata de una federación global de
organizaciones
representando
a
aproximadamente
130
países
(http://www.slideshare.net/mario23/modelo-osi-1281404).
El núcleo de este estándar es el modelo de referencia OSI, una
normativa formada de siete capas que define las diferentes fases por las que
35
deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de
comunicaciones.
1.5.1 Concepto de Modelo OSI
El Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos, conocido
mundialmente como Modelo OSI (Open System Interconnection), fue creado
por la ISO (Organización Estándar Internacional) y en él pueden modelarse o
referenciarse diversos dispositivos que reglamenta la ITU (Unión de
Telecomunicación Internacional), con el fin de poner orden entre todos los
sistemas y componentes requeridos en la transmisión de datos, además de
simplificar la interrelación entre fabricantes. Así, todo dispositivo de cómputo y
telecomunicaciones podrá ser referenciado al modelo y por ende concebido
como parte de un sistema interdependiente con características precisas en
cada nivel.
Esta idea da la pauta para comprender que el modelo OSI existe
potencialmente en todo sistema de cómputo y telecomunicaciones, pero que
solo cobra importancia al momento de concebir o llevar a cabo la transmisión
de datos. (http://elsitiodetelecomunicaciones.iespana.es/modelo_osi.htm)
1.5.2 Las capas del modelo OSI
Se piensa en las siete capas que componen el modelo OSI como una línea de
ensamblaje de una computadora. En cada una de las capas, ciertas cosas
pasan a los datos que se preparan para ir a la siguiente capa. Las siete capas
se pueden separar en dos grupos bien definidos, grupo de aplicación y grupo
de transporte.
36
Figura 13. Capas y división del Modelo OSI
Fuente:
http://hosting.udlap.mx/profesores/luisg.guerrero/Cursos/IE454/ApuntesIE454/capitulo2_archivo
s/Modelo%20OSI1.JPG
En el grupo de aplicación:
Capa 7: Aplicación - Esta es la capa que interactúa con el sistema operativo o
aplicación cuando el usuario decide transferir archivos, leer mensajes, o
realizar otras actividades de red. Por ello, en esta capa se incluyen tecnologías
tales como http, DNS, SMTP, SSH, Telnet, etc.
Capa 6: Presentación - Esta capa tiene la misión de coger los datos que han
sido entregados por la capa de aplicación, y convertirlos en un formato
estándar que otras capas puedan entender. En esta capa tiene como ejemplo
los formatos MP3, MPG, GIF, etc.
Capa 5: Sesión – Esta capa establece, mantiene y termina las comunicaciones
que se forman entre dispositivos. Se pueden poner como ejemplo, las sesiones
SQL, RPC, NetBIOS, etc.
37
En el grupo de transporte:
Capa 4: Transporte – Esta capa mantiene el control de flujo de datos, y provee
de verificación de errores y recuperación de datos entre dispositivos. Control de
flujo significa que la capa de transporte vigila si los datos vienen de más de una
aplicación e integra cada uno de los datos de aplicación en un solo flujo dentro
de la red física. Como ejemplos más claros TCP y UDP.
Capa 3: Red – Esta capa determina la forma en que serán mandados los datos
al dispositivo receptor. Aquí se manejan los protocolos de enrutamiento y el
manejo de direcciones IP. En esta capa se habla de IP, IPX, X.25, etc.
Capa 2: Datos – También llamada capa de enlaces de datos. En esta capa, el
protocolo físico adecuado es asignado a los datos. Se asigna el tipo de red y la
secuencia de paquetes utilizada. Los ejemplos más claros son Ethernet, ATM,
Frame Relay, etc.
Capa 1: Física – Este es el nivel de lo que se llama llanamente hardware.
Define las características físicas de la red, como las conexiones, niveles de
voltaje, cableado, etc. Como se habrá supuesto, se puede incluir en esta capa
la fibra óptica, el par trenzado, cable cruzado, etc. (http://www.ordenadores-yportatiles.com/modelo-osi.html).
38
1.6 Capas TCP/IP
Figura 14. Capas TCP/IP
Fuente: http://www.textoscientificos.com/imagenes/redes/tcp-ip-osi.gif
Capa 1: Red - Esta capa combina la capa física y la capa de enlaces de datos
del modelo OSI. Se encarga de enrutar los datos entre dispositivos en la misma
red. También maneja el intercambio de datos entre la red y otros dispositivos.
Capa 2: Internet – Esta capa corresponde a la capa de red. El protocolo de
Internet utiliza direcciones IP, las cuales consisten en un identificador de red y
un identificador de host, para determinar la dirección del dispositivo con el que
se está comunicando.
Capa 3: Transporte – Corresponde directamente a la capa de transporte del
modelo OSI, y donde se puede encontrar al protocolo TCP. El protocolo TCP
39
funciona preguntando a otro dispositivo en la red si está deseando aceptar
información de un dispositivo local.
Capa 4: Aplicación – LA capa 4 combina las capas de sesión, presentación y
aplicación del modelo OSI. Protocolos con funciones específicas como correo o
transferencia de archivos, residen en este nivel. (http://www.ordenadores-yportatiles.com/modelo-osi.html).
40
CAPÍTULO II
Administración de Redes
2.1 Definición
La Administración de Redes es un conjunto de técnicas tendientes a mantener
una red operativa, eficiente, segura, constantemente monitoreada y con una
planeación adecuada y propiamente documentada.
Sus objetivos son:
Mejorar la continuidad en la operación de la red con mecanismos
adecuados de control y monitoreo, de resolución de problemas y de
suministro de recursos.
Hacer uso eficiente de la red y utilizar mejor los recursos, como por
ejemplo, el ancho de banda.
Reducir por medio del control de gastos y de mejores mecanismos de
cobro.
Hacer la red más segura, protegiéndola contra el acceso no autorizado,
haciendo
imposible
que
personas
ajenas
puedan
entender
la
información que circula en ella.
Controlar cambios y actualizaciones en la red de modo que ocasionen
las menos interrupciones posibles, en el servicio a los usuarios
La administración de la red se vuelve más importante y difícil si se
considera que las redes actuales comprendan lo siguiente:
Mezclas de diversas señales, como voz, datos, imagen y gráficas.
Interconexión de varios tipos de redes, como WAN, LAN y MAN.
42
El uso de múltiples medios de comunicación, como par trenzado,
cable coaxial, fibra óptica, satélite, láser, infrarrojo y microondas.
Diversos protocolos de comunicación, incluyendo TCP/IP, SPX/IPX,
SNA, OSI.
El empleo de muchos sistemas operativos, como DOS, Netware,
Windows NT, UNÍS, OS/2.
Diversas arquitecturas de red, incluyendo Ethernet 10 base T, Fast
Ethernet, Token Ring, FDDI, 100vg-Any Lan y Fiber channel.
Varios métodos de compresión, códigos de línea, etc...
(http://www.megasoft.edu.uy/administracion%20der%20edes.html).
Los sistemas de administración de las redes se manejan bajo los
siguientes pasos básicos:
1.- Recopilación de información acerca del estado de la red y los
componentes del sistema.
La información recolectada de
los
recursos
debe incluir: sucesos, atributos y acciones operativas.
2.- Transformación de la información para presentarla en formatos apropiados
para el entendimiento del administrador.
3.- Transportación de la información del equipo monitoreado al centro de
control.
4.- Almacenamiento de los datos recopilados en el centro de control.
5.- Análisis de parámetros para obtener soluciones que permitan deducir
rápidamente lo que pasa en la red.
6.- Actuación para generar acciones rápidas y automáticas en respuesta a un
fallo mayor.
43
La principal característica de
un
sistemas
de
administración
de
red es la de ser un sistema abierto, capaz de operar varios protocolos y lidiar
con
diferentes arquitecturas
protocolos
de
de
red. Para obtener soporte
red
más
para
los
importantes
(http://biblioteca.unitecnologica.edu.co/notas/2005-12-12/0032134.pdf).
2.2 Los elementos involucrados en la administración de redes
son:
A) Objetos: son los elementos de más bajo nivel y constituyen los
aparatos administrados.
B) Agentes: un
programa
colecciona información
de
o
conjunto
administración del
de
programas
sistema en
un
que
nodo
o
elemento de la red.
El agente genera el grado de administración apropiado para ese nivel y
transmite información al administrador central de la red acerca de:
Notificación de problemas
Datos de diagnóstico.
Identificador del nodo.
Características del nodo.
C) Administrador del sistema: Es un conjunto de programas ubicados en un
punto central al cual se dirigen los mensajes que requieren acción o que
contienen información solicitada por el administrador al agente.
(http://www.scribd.com/doc/15800385/Administrador-de-Red).
44
2.3 Operaciones de la administración de red
Las operaciones principales de un sistema de administración de red son
las siguientes:
Administración de fallas:
La administración de fallas maneja las condiciones de error en todos
los componentes de la red, en las siguientes fases:
a) Detección de fallas.
b) Diagnóstico del problema.
c) Darle la vuelta al problema y recuperación.
d) Resolución.
e) Seguimiento y control.
Control de fallas:
Esta operación tiene que ver con la configuración de la red (incluye dar de alta,
baja y reconfigurar la red) y con el monitoreo continuo de todos sus elementos.
Administración de cambios:
La administración de cambios comprende la planeación, la programación
de eventos e instalación.
Administración del comportamiento:
Tiene como objetivo asegurar el funcionamiento óptimo de la red, lo
que incluye: El número de paquetes que se transmiten por segundo,
tiempos pequeños de respuesta y disponibilidad de la red.
Servicios de contabilidad:
Este servicio provee datos concernientes al cargo por uso de la red.
Entre los datos proporcionados están los siguientes:
Tiempo de conexión y terminación.
Número de mensajes transmitidos y recibidos.
45
Nombre del punto de acceso al servicio.
Razón por la que terminó la conexión.
Control de Inventarios:
Se
debe
llevar
un
registro
de
los
nuevos
componentes
que
se
incorporen a la red, de los movimientos que se hagan y de los cambios que se
lleven a cabo.
Seguridad:
La estructura administrativa de la red debe proveer mecanismos de seguridad
apropiados para lo siguiente:
Identificación y autentificación del usuario, una clave de acceso y
un password.
Autorización de acceso a los recursos, es decir, solo personal
autorizado.
Confidencialidad. Para asegurar la confidencialidad en el medio de
comunicación y en los medios de almacenamiento, se utilizan
medios de criptografía, tanto simétrica como asimétrica.
Un administrador de redes en general, se encarga principalmente de
asegurar la correcta operación de la red, tomando acciones remotas o
localmente.
Se
encarga
de
administrar
cualquier
equipo
de
telecomunicaciones de voz, datos y video, así como de administración remota
de fallas, configuración rendimiento, seguridad e inventarios.
Llave privada:
En éste método los datos del transmisor se transforman por medio de
un algoritmo
público de
criptografía
con
una
llave
binaria
numérica
privada solo conocida por el transmisor y por el receptor. El algoritmo más
conocido
de
este
tipo
es
el
DES
(Data
Encription
Standard)
(http://www.internetporamerica.com/index.php?option=com_content&view=articl
e&id=61&Itemid=93).
46
2.4 Planeación de una red
Una red proporciona muchas características para mejorar la productividad,
reducir costos y permitir el intercambio de información importante. El que la red
satisfaga estas necesidades esto lo determinará la planeación previa a su
instalación. Las necesidades de redes actuales y futuras determinan lo extenso
que debe ser el proceso de planeación.
Las redes pequeñas de unos cuantos nodos, ubicados en la misma área
física, requieren una planeación mínima. En cambio una planeación más
amplia es obligada para aquellas redes de muchos nodos a situarse en
diferentes espacios y hasta en distintos pisos, redes que probablemente
requerirán nodos adicionales en el futuro. Sin importar cuales son las
necesidades de la red, la comprensión y el usos de las siguientes guías de
planeación pueden beneficiar su propia planeación e instalación de la red.
Para ayudar en la planeación, se debe de trazar un plano de área donde
se ubicaran las computadoras. La instalación de una red Abarca desde la
solicitud de proyecto hasta la puesta en marcha de la red. Para ello, se debe
tener en cuenta lo siguiente:
Lo que hay que hacer primero será ver cuáles son las necesidades del
cliente por ejemplo cuantos nodos se van a conectar, cual es la topología de
red que se va a utilizar, que servicios se van a ofrecer así como los recursos
que se van a compartir.
Una vez que se estipulo cuales son las necesidades del cliente se inicia
un proyecto, la instalación y las pruebas de funcionamiento cuando todo esté
trabajando
bien
se
hace
la
culminación
del
proyecto.
(http://www.scribd.com/doc/15800385/Administrador-de-Red).
2.4.1 Funciones de administración definidas por OSI.
OSI define las cinco funciones de administración básicas siguientes:
Configuración
47
Fallas
Contabilidad
Comportamiento
Seguridad.
La configuración:
Comprende las funciones de monitoreo y mantenimiento del estado de la
red.
La función de fallas:
Incluye la detección, el aislamiento y la corrección de fallas en la red.
La función de contabilidad:
Permite el establecimiento de cargos a usuarios por uso de los recursos de la
red.
La función de comportamiento:
Mantiene el comportamiento de la red en niveles aceptables.
La función de seguridad:
Provee mecanismos para autorización, control de acceso, confidencialidad y
manejo de claves.
2.4.2 El modelo OSI incluye cinco componentes claves en la
administración de red:
CMIS:
Common Management Information Services.
Éste es el
servicio para la
colección y transmisión de información de administración de red a
las entidades de red que lo soliciten.
CMIP:
Common Management Information Protocol. Es el protocolo de OSI que
soporta a CMIS, y proporciona el servicio de petición/respuesta que hace
48
posible el intercambio de información de administración de red entre
aplicaciones.
SMIS:
Specific
Management Information Services.
específicos
de
administración
de
red que
Define
se
va
los
a
servicios
instalar, como
configuración, fallas, contabilidad, comportamiento y seguridad.
MIB:
Management Information Base. Define un modelo conceptual de
la
información requerida para tomar decisiones de administración de red. La
información en el MIB incluye: número de paquetes transmitidos, número
de conexiones intentadas, datos de contabilidad, etc...
Servicios de Directorio:
Define las funciones necesarias para administrar la información nombrada,
como la asociación
entre
nombres
lógicos
y direcciones físicas
(http://electronicaexilda.blogspot.com/).
2.5 Protocolo de administración de red TCP/IP.
El sistema de administración de red de TCP/IP se basa en el protocolo
SNMP (Simple Network Management Protocol), que ha llegado a ser un
estándar
de ipso en la industria de comunicación de datos para la
administración de redes de computadora, ya que ha sido
por
múltiples
fabricantes
otros
instalado
de puentes, repetidores, ruteadores, servidores y
componentes
de
red
(http://www.udistrital.edu.co/comunidad/profesores/jruiz/jairocd/texto/redes/tem
as/admoredest.pdf).
Para
facilitar
la
transición
de
SNMP
a
CMOT
(Common
Management Information Services and Protocol Over TCP/IP), los dos
protocolos emplean la misma
base
de
administración
de
objetos
MIB
(Management information Base).
49
Para hacer más eficiente la administración de la red, la comunidad de
TCP/IP divide las actividades en dos partes:
1. Monitoreo.
2. Control.
Monitoreo:
El monitoreo consiste en observar y recolectar toda la información referente al
comportamiento de la red en aspectos como los siguientes:
a) Utilización de enlaces
Se refiere a las cantidades ancho de banda utilizada por cada uno de los
enlaces de área local (Ethernet, Fastethernet, GigabitEthernet, entre otros), ya
sea por elemento o de la red en su conjunto.
b) Caracterización de tráfico
Es la tarea de detectar los diferentes tipos de tráfico que circulan por la red, con
el fin de obtener datos sobre los servicios de red, como http, ftp, que son más
utilizados. Además, esto también permite establecer un patrón en cuanto al uso
de la red.
c) Porcentaje de transmisión y recepción de información
Encontrar los elementos de la red que más solicitudes hacen y atienden, como
servidores, estaciones de trabajo, dispositivos de interconexión, puertos y
servicios.
d) Utilización de procesamiento
Es importante conocer la cantidad de procesador que un servidor está
consumiendo para atender una aplicación. Esta propuesta considera
importante un sistema de recolección de datos en un lugar estratégico dentro
de la red, el cual puede ser desde una solución comercial como Spectrum o la
50
solución propia de la infraestructura de red, hasta una solución integrada con
productos de software libre.
Control
Una vez recolectada la información mediante la actividad de monitoreo, es
necesario interpretarla para determinar el comportamiento de la red y tomar
decisiones adecuadas que ayuden a mejorar su desempeño.
En el proceso de análisis se pueden detectar comportamientos relacionados a
lo siguiente:
a) Utilización elevada.
Si se detecta que la utilización de un enlace es alta, se puede tomar la decisión
de incrementar su ancho de banda o de agregar otro enlace para balancear las
cargas de tráfico. También, el incremento en la utilización, puede ser el
resultado de la saturación por tráfico generado maliciosamente, en este caso
de debe contar con un plan de respuesta a incidentes de seguridad.
b) Tráfico inusual.
El haber encontrado, mediante el monitoreo, el patrón de aplicaciones que
circulan por la red, ayudará a poder detectar tráfico inusual o fuera del patrón,
aportando elementos importantes en la resolución de problemas que afecten el
rendimiento de la red.
c) Elementos principales de la red.
Un aspecto importante de conocer cuáles son los elementos que más reciben y
transmiten, es el hecho de poder identificar los elementos a los cuales
establecer un monitoreo más constante, debido a que seguramente son de
importancia. Además, si se detecta un elemento que generalmente no se
encuentra dentro del patrón de los equipos con más actividad, puede ayudar a
la detección de posibles ataques a la seguridad de dicho equipo.
51
d) Calidad de servicio.
Otro aspecto, es la Calidad de servicio o QoS, es decir, garantizar, mediante
ciertos mecanismos, las condiciones necesarias, como ancho de banda,
retardo, a aplicaciones que requieren de un trato especial, como lo son la voz
sobre IP (VoIP), el video sobre IP mediante H.323, etc.
e) Control de tráfico.
El tráfico puede ser reenviado o ruteado por otro lado, cuando se detecte
saturación por un enlace, o al detectar que se encuentra fuera de servicio, esto
se puede hacer de manera automática si es que se cuenta con enlaces
redundantes.
Si las acciones tomadas no son suficientes, éstas se deben reforzar para que lo
sean, es decir, se debe estar revisando y actualizando constantemente.
(http://www.scribd.com/doc/15800385/Administrador-de-Red).
2.6 Seguridad
En redes de computadoras, como en otros sistemas, su propósito es de
reducir riesgos a un nivel aceptable, con medidas apropiadas. La seguridad
comprende los tópicos siguientes:
a) Identificación: (ID) es la habilidad de saber quién es el usuario que
solicita hacer uso del servicio.
b) Autentificación: Es la habilidad de probar que alguien es quien dice ser;
prueba de identidad. Por ejemplo un password secreto que solo el usuario debe
conocer.
c) Control de Acceso: una vez que se sabe y se puede probar que un usuario
es quien es, es sistema decide lo que le permite hacer.
52
d) Confidencialidad: Es la protección de la información para que no pueda
ser vista ni entendida por personal no autorizado.
e)
Integridad: Es la cualidad que asegura que el mensaje es seguro, que no
ha sido alterado. La integridad provee la detección del uso no autorizado de la
información y de la red.
f)
No repudiación: La no repudiación es la prevención de la negación de que
un mensaje ha sido enviado o recibido y asegura que el emisor
del
mensaje no pueda negar que lo envió o que el receptor niegue haberlo
recibido. La propiedad de no repudiación de un sistema de seguridad de redes
de
cómputo
se
basa
en
el
uso
de
firmas
digitales
(http://www.scribd.com/doc/15637749/Administrador-de-Red).
2.7 Firma digital
Una firma digital es un conjunto de datos asociados a un mensaje que permite
asegurar la identidad del firmante y la integridad del mensaje. La firma digital
no implica que el mensaje esté encriptado, es decir, que este no pueda ser
leído por otras personas; al igual que cuando se firma un documento
holográficamente este sí puede ser visualizado por otras personas.
El procedimiento utilizado para firmar digitalmente un mensaje es el
siguiente: el firmante genera mediante una función matemática una huella
digital del mensaje. Esta huella digital se encripta con la clave privada del
firmante, y el resultado es lo que se denomina firma digital la cual se enviará
adjunta al mensaje original. De esta manera el firmante va a estar adjuntando
al documento una marca que es única para ese documento y que sólo él es
capaz de producir.
El receptor del mensaje podrá comprobar que el mensaje no fue
modificado desde su creación y que el firmante es quién dice serlo a través del
siguiente procedimiento: en primer término generará la huella digital del
53
mensaje recibido, luego desencriptará la firma digital del mensaje utilizando la
clave pública del firmante y obtendrá de esa forma la huella digital del mensaje
original; si ambas huellas digitales coinciden, significa que el mensaje no fue
alterado
y
que
el
firmante
es
quien
dice
serlo.
(www.isocmex.org.mx/firm_dig.html).
2.8 Criptografía.
Es la técnica que hace ininteligible la información cuando es transmitida,
convirtiéndola en un texto cifrado. En el receptor se restaura el texto cifrado a
la información original o texto claro con el proceso de criptografía inverso.
El proceso de encripción se usa un algoritmo que transforma los
datos a un texto cifrado empleando una o más llaves de encripción
durante el proceso de transformación. El texto cifrado es inentendible
para cualquier receptor sin el uso del algoritmo de encripción y de la llave
correcta
para
desencriptar
la
información
(http://electronicaexilda.blogspot.com/).
2.8.1 Sistemas de cifrado
Sistemas de cifrado simétrico:
Los sistemas de cifrado simétrico son aquellos que utilizan la misma
clave para cifrar y descrifrar un documento (Martí José Ramón, 2009). El
principal problema de seguridad reside en el intercambio de claves entre el
emisor y el receptor ya que ambos deben usar la misma clave. Por lo tanto se
tiene que buscar también un canal de comunicación que sea seguro para el
intercambio de la clave. Es importante que dicha clave sea difícil de adivinar ya
que hoy en día con las computadoras se pueden adivinar las claves
rápidamente.
54
Por ejemplo el algoritmo de cifrado DES usa una clave de 56 bits, lo que
significa que hay 72 mil billones de claves posibles. Actualmente ya existen
computadoras especializadas que son capaces de probar todas ellas en
cuestión de horas. Hoy por hoy se están utilizando ya claves de 128 bits que
aumentan el "espectro" de claves posibles (2 elevado a 128) de forma que
aunque se uniesen todas las computadoras existentes en estos momentos no
lo conseguirían en miles de millones de años.
Sistemas de cifrado asimétrico:
También son llamados sistemas de cifrado de clave pública. Este sistema de
cifrado usa dos claves diferentes. Una es la clave pública y se puede enviar a
cualquier persona y otra que se llama clave privada, que debe guardarse para
que nadie tenga acceso a ella. Para enviar un mensaje, el remitente usa la
clave pública del destinatario para cifrar el mensaje. Una vez que lo ha cifrado,
solamente con la clave privada del destinatario se puede descifrar, ni siquiera
el que ha cifrado el mensaje puede volver a descifrarlo. Por ello, se puede dar a
conocer perfectamente la clave pública para que todo aquel que se quiera
comunicar con el destinatario lo pueda hacer.
Es fácil, con las computadoras de hoy en día, multiplicar dos números
grandes para conseguir un número compuesto, pero es algo difícil la operación
inversa, Dado ese número compuesto, factorizarlo para conocer cada uno de
los dos números. Mientras que 128 bits se considera suficiente en las claves de
cifrado simétrico, y dado que la tecnología de hoy en día se encuentra
avanzada, se recomienda en este caso que la clave pública tenga un mínimo
de 1024 bits. Para un ataque de fuerza bruta, por ejemplo, sobre una clave
publica de 512 bits, se debe factorizar un numero compuesto de hasta 155
cifras decimales.
Sistemas de cifrado híbridos:
Es el sistema de cifrado que usa tanto los sistemas de clave simétrica como el
de clave asimétrica. Funciona mediante el cifrado de clave pública para
compartir una clave para el cifrado simetrico. En cada mensaje, la clave
55
simétrica utilizada es diferente por lo que si un atacante pudiera descubrir la
clave simétrica, solo le valdría para ese mensaje y no para los restantes.Tanto
PGP como GnuPG usan sistemas de cifrado híbridos. La clave simétrica es
cifrada con la clave pública, y el mensaje saliente es cifrado con la clave
simétrica, todo combinado automáticamente en un sólo paquete. El destinatario
usa su clave privada para descifrar la clave simétrica y acto seguido usa la
clave simétrica para descifrar el mensaje.
(http://www.seguridadenlared.org/es/index25esp.html).
56
CAPÍTULO III
ESTRATEGIAS PARA DETECTAR PUNTOS DE
ACCESOS NO PERMITIDOS
3.1 Punto de acceso.
Los puntos de acceso también llamados APs o wireless access point, son
equipos hardware configurados en redes Wifi y que hacen de intermediario
entre la computadora y la red externa (local o Internet). El access point o punto
de acceso, hace de transmisor central y receptor de las señales de radio en
una red Wireless.
Los puntos de acceso utilizados en casa o en oficinas, son generalmente
de tamaño pequeño, componiéndose de un adaptador de red, una antena y un
transmisor de radio.
Los puntos de acceso normalmente van conectados físicamente por
medio de un cable de pares a otro elemento de red, en caso de una oficina o
directamente a la línea telefónica si es una conexión doméstica. En este último
caso, el AP estará haciendo también el papel de Router. Son los llamados
Wireless Routers los cuales soportan los estándar 802.11a, 802.11b y 802.11g.
3.2 Puntos de acceso no permitido.
Un punto de acceso no permitido es producto de la exploración y explotación
de vulnerabilidades en el sistema del servidor o en alguna de sus aplicaciones
o la utilización de algún otro método para subir privilegios como fuerza bruta,
malware, sniffers, Ingeniería social.
Es una realidad que hoy en dia existen personas las cuales son capaces
de acceder a nuestros sistemas de diferentes formas y en la mayoría de los
58
Casos no somos consientes ni de a que han accedido, ni de quien ha entrado y
de qué forma lo ha conseguido.
Actualmente hay métodos buenos para localizar ataques que sufren
nuestros sistemas y redes, técnicas como el análisis forense pueden ayudarnos
a encontrar la causa del ataque, quien y como se ha conseguido el acceso a
nuestro sistema, con esta técnica se obtiene un doble beneficio el primero
emprender acciones legales contra el atacante y el otro es corregir este fallo
para que nadie más aproveche esta puerta que este abierta.
3.3 Sistema de detección de intrusos (IDS)
Un sistema de detección de intrusos (o IDS de sus siglas en inglés Intrusion
Detection System) es un programa usado para detectar accesos no autorizados
en una computadora o en una red. Estos accesos pueden ser ataques de
habilidosos hackers, o de Script Kiddies que usan herramientas automáticas.
Los IDS tienen sensores virtuales (por ejemplo, un sniffer de red) con los que el
núcleo del IDS puede obtener datos externos (generalmente sobre el tráfico de
red). El IDS detecta, gracias a dichos sensores, anomalías que pueden ser
indicio
de
la
presencia
de
ataques
o
falsas
alarmas.
(http://stuff.gpul.org/2003_jornadas/doc/deteccion_de_intrusos/node2.html).
Existen tres tipos de sistemas de detección de intrusos los cuáles son:
HIDS (HostIDS): un IDS vigilando una única computadora y por tanto su
interfaz corre en modo no promiscuo. La ventaja es que la carga de procesado
es mucho menor.
NIDS (NetworkIDS): un IDS basado en red, detectando ataques a todo el
segmento de la red. Su interfaz debe funcionar en modo promiscuo capturando
así todo el tráfico de la red.
59
DIDS (DistributedIDS): sistema basado en la arquitectura cliente-servidor
compuesto por una serie de NIDS (IDS de redes) que actúan como sensores
centralizando la información de posibles ataques en una unidad central que
puede almacenar o recuperar los datos de una base de datos centralizada. La
ventaja es que en cada NIDS se puede fijar unas reglas de control
especializándose para cada segmento de red. Es la estructura habitual en
redes privadas virtuales (VPN).
El funcionamiento de estas herramientas se basa en el análisis
pormenorizado del tráfico de red, el cual al entrar al analizador es comparado
con firmas de ataques conocidos, o comportamientos sospechosos, como
puede ser el escaneo de puertos, paquetes malformados, etc. El IDS no sólo
analiza qué tipo de tráfico es, sino que también revisa el contenido y su
comportamiento.
Normalmente esta herramienta se integra con un firewall. El detector de
intrusos es incapaz de detener los ataques por sí solo, excepto los que trabajan
conjuntamente en un dispositivo de puerta de enlace con funcionalidad de
firewall, convirtiéndose en una herramienta poderosa ya que se une la
inteligencia del IDS y el poder de bloqueo del firewall, al ser el punto donde
forzosamente deben pasar los paquetes y pueden ser bloqueados antes de
penetrar en la red.
Los IDS suelen disponer de una base de datos de “firmas” de ataques
conocidos.
Dichas firmas permiten al IDS distinguir entre el uso normal de la
computadora y el uso fraudulento, y/o entre el tráfico normal de la red y el
tráfico que puede ser resultado de un ataque o intento del mismo.
(http://nautopia.coolfreepages.com/snort_cap1.htm).
Patriot IDS (sistema de detección de intrusos para XP)
Es una herramienta anti-spyware/ malware/ troyanos/ dialers/ ataques incluso
virus, (Asencio,
G.
2006), funciona monitorizando las configuraciones de
60
Windows y alertando en caso de que detecte un cambio que pueda haber sido
provocado por cualquier tipo de malware.
Patriot es capaz de alertar ante situaciones tales como:
Configuración
de Internet Explorer: Alerta de cualquier intento de
modificación de la configuración de IE, ya que los spyware modifican esto para
poder espiarte o bien para cambiarte la página de inicio llevarte a otras páginas
web.
Modificaciones en las Keys (llaves): del registro relacionado con el inicio
de Windows, en el registro hay multitud de configuraciones en ella los virus y
troyanos dejan su configuración para arrancar junto con el sistema. (el registro
es como el corazón de sistema operativo).
Cambios en el acceso telefónico a redes: los llamados diales crean
nuevas conexiones a líneas de tarificación especial. Patriot nos avisa de que se
ha creado una nueva conexión telefónica y nos permite eliminarla.
Nuevos archivos en el directorio del sistema: es capaz de decirnos en
tiempo real los archivos que se crean en nuestro sistema.
Ataques (Man in the Midle) (cambios en la tabla ARP)
estos son
complejos de realizar y efectivos, gracias a patriot se podrá estar protegido
para estos tipos de ataques.
Con esto se tiene el control total de las carpetas compartidas asi se sabe
en cualquier momento quien, desde donde y a que recurso se conectan en
nuestra computadora.
61
Otro ejemplo típico de los intrusos que obtienen accesos a través de
alguna vulnerabilidad, lo que haces es crear usuarios para seguir en el sistema
y volver a entrar por medio de ese usuario.
Pero patriot es capaz de de avisarnos de la creación de usuarios en
nuestro sistema además de que nos da la posibilidad de eliminar a esos
usuarios directamente por otra parte nos detecta ataques y avisa de ellos, los
corrige y detiene ataques .
Otra cosa importante que monitoriza patriot es el archivo HOSTS este
archivo es contantemente atacado por virus y por spywares por que es el
archivo que se encarga de relacionar las direcciones IP con los nombres, por
ejemplo si se escribiera una línea en este archivo la cual fuera
www.chencho.com 192.0.0.1, cuando se entre al navegador y se escriba
www.chencho.com se irá a nuestra computadora, ya que Windows primero
checa este archivo para saber que nombres van asociados a que ip.
Sistemas pasivos y sistemas reactivos
En un sistema pasivo, el sensor detecta una posible intrusión, almacena la
información y manda una señal de alerta que se almacena en una base de
datos. En un sistema reactivo, el IDS responde a la actividad sospechosa
reprogramando los cortafuegos para que bloquee tráfico que proviene de la red
del atacante.
Implementación
Para poner en funcionamiento un sistema de detección de intrusos se
debe tener en cuenta que es posible optar por una solución de hardware,
software o incluso una combinación de estos dos. La posibilidad de introducir
un elemento hardware es debido al alto requerimiento de procesador en redes
con mucho tráfico. A su vez los registros de firmas y las bases de datos con los
posibles ataques necesitan gran cantidad de memoria, aspecto a tener en
cuenta.
62
En redes es necesario considerar el lugar de colocación del IDS. Si la
red está segmentada con hub (capa 1 del modelo OSI) no hay problema en
analizar todo el tráfico de la red realizando una conexión a cualquier puerto. En
cambio, si se utiliza un switch (capa 2 del modelo OSI), es necesario conectar
el IDS a un puerto SPAN (Switch Port Analiser) para poder analizar todo el
tráfico de esta red.
3.4 Firewall
Un firewall es un dispositivo el cual funciona como cortafuegos entre redes
(Asencio, G. 2006), permitiendo o denegando las transferencias de una red a
la otra. Un uso típico es situarlo entre una red local y la red Internet, como
dispositivo de seguridad para evitar que los intrusos puedan acceder a
información confidencial
Un
firewall
es
simplemente
un
filtro
que
controla
todas
las
comunicaciones que pasan de una red a la otra y en función de lo que sean
permite o deniega su paso. Para permitir o denegar una comunicación el
firewall examina el tipo de servicio al que corresponde, como pueden ser el
web, el correo o el IRC. Dependiendo del servicio el firewall decide si lo permite
o no. Además, el firewall examina si la comunicación es entrante o saliente y
dependiendo de su dirección puede permitirla o no.
63
Figura 15. Firewall
Fuente: http://www.geekwithlaptop.com/wp-content/gallery/anti-virus/firewall-a2.gif
De este modo un firewall puede permitir desde una red local hacia
Internet servicios de web, correo y ftp, pero no a IRC que puede ser
innecesario para nuestro trabajo. También se pueden configurar los accesos
que se hagan desde Internet hacia la red local y denegarlos todos o permitir
algunos servicios como el de la web, (si es que se posee un servidor web y se
quiere que sea accesible desde Internet). Dependiendo del firewall con el que
se cuente, también permitir algunos accesos a la red local desde Internet si el
usuario se ha autentificado como usuario de la red local.
Un firewall puede ser un dispositivo software o hardware, es decir, un
aparatito que se conecta entre la red y el cable de la conexión a Internet, o bien
un programa que se instala en la máquina que tiene el modem que conecta con
Internet. Incluso se pueden encontrar computadoras potentes y con software
específico que lo único que hacen es monitorizar las comunicaciones entre
redes.
64
3.4.1 Kernel de Linux
Cuando se configura un firewall en Linux, esta configuración no se realiza en
una aplicación que corre en el equipo, sino en el mismo núcleo del sistema
operativo.
La estabilidad y robustez que caracterizan a Linux la obtiene de su núcleo, este
es uno de los pedazos de software mejor programados que existen, por lo tanto
utilizando un Linux como firewall se obtienen muchos beneficios.
Velocidad - el núcleo es el que tiene mayor prioridad de procesamiento entre
todos los procesos Mantenimiento de software hecho por miles de
programadores - el núcleo de Linux lo mantienen muchas personas, por lo que
las actualizaciones del mismo (potenciales agujeros de seguridad o "puertas
traseras") son arregladas y publicadas con gran velocidad.
Estabilidad - no es una aplicación ejecutándose en forma paralela y utiliza
Pocos requerimientos de hardware
3.4.2 Sistema de Detección de Intrusos (Linux)
Solución Snort
Snort es un sistema de detección de intrusos a la red capaz de realizar análisis
de tráfico e ingreso de paquetes en la red IP en tiempo real. También puede
realizar análisis de protocolo y búsquedas de contenido pudiendo ser utilizado
para detectar distintos ataques y explorar como moderar shocks de overflow,
prever escaneo de puertos, ataques de CGI, huellas de intento de intrusión al
sistema operativo, y otras. Snort utiliza reglas flexibles en un lenguaje que
describe el tráfico que debería ser admitido y cual no.
Tiene además un sistema de alerta en tiempo real incorporando
mecanismos de syslog, a un archivo especificado por un usuario, un socket
UNIX, o un mensaje popup a los clientes windows utilizando Samba.
65
Tiene también tres usos principales: como detector directo de paquetes
como tcdump, como monitoreo de paquetes, o como un potente sistema de
detección de intrusión a la red, también tiene la capacidad de ejecutar acciones
basadas en eventos de detección.
3.5 Red Privada Virtual (Vpn)
Una Red Privada Virtual (VPN) conecta los componentes de una red sobre otra
red. VPN logra este objetivo mediante la conexión de los usuarios de distintas
redes a través de un túnel que se construye sobre internet o sobre cualquier
red pública.
Figura 16. Red Privada Virtual
Fuente: http://dis.um.es/~barzana/Informatica/img/VPN2.jpg
VPN habilita a los usuarios para trabajar en sus hogares o en sus
compañías conectadas de una forma segura con el servidor corporativo usando
la
infraestructura
provista
por
la
red
pública
(como
internet).
Desde el punto de vista del usuario, la VPN es una conexión entre el usuario y
el servidor corporativo. La naturaleza de la interconexión que está en el medio
de los dos es transparente para el usuario ya que los datos le aparecen como
si fueran enviados a través de su red LAN, como si estuviera en la empresa.
También habilita a las empresas a tener conectadas oficinas centrales
con sus sucursales sobre cualquier red pública (como internet), mientras se
66
mantienen conexiones seguras. La VPN se conecta a través de la red internet,
formando una red WAN (Wide Area Network) entre los sitios conectados.
En ambos casos, la seguridad de la conexión a través de la red internet
de forma lógica, aparece en el usuario como si fuera virtualmente una red
privada tipo LAN. Pero trabajando sobre una red pública. Lo que genera el
nombre de red privada virtual.
Requerimientos de equipamiento para la implementación:
Para implementar la solución se requerirá instalar un equipo en la Casa Central
que genere el túnel y actúe como firewall.
En la sucursal se requerirá instalar un equipo que actúe como firewall y genere
túneles encriptados para permitir establecer los vínculos de la red privada
virtual. (http://dis.um.es/~barzana/Informatica/IAGP/VPN_Worldcom.html)
Descripción del servicio:
La misma, está relacionada a la configuración para accesos encriptados
que permite que equipos remotos, que se encuentran fuera de la red local,
puedan conectarse a un servidor central, siempre a través de Internet, pero
haciéndolo de un modo seguro y privado.
La instalación de este paquete incluye las siguientes configuraciones:
* Armado de núcleo para soporte de PPTP y/o IPSec
* Armado de núcleo para soporte de túneles
* Configuración de seguridad básica
* Configuración de redirecciones
* Documentación para la configuración de los equipos remotos (en Windows).
Servicios de Red
Dado que Linux es un sistema operativo orientado a redes, se lo puede
configurar para que trabaje con múltiples protocolos y que ofrezca servicios de
red de los más variados.
67
Pueden realizarse cualquiera de estas configuraciones y poner a
funcionar un servidor con cualquiera de todos los servicios que el sistema
operativo ofrece.
Estos son algunos de los servicios de red "tradicionales" que soporta Linux:
Servidor web
Servidor de impresión
Servidor de archivos (para compartir archivos entre Windows, Mac,
Novell, Unix y Linux)
Servidor de correo
Firewall
Servidor de fax
Servidor IRC
Servidor FTP
Servidor de bases de datos (Oracle, MySQL, etc)
Servidor de desarrollo
3.6 Comando Ping
La utilidad ping comprueba el estado de la conexión con uno o varios equipos
remotos por medio de los paquetes de solicitud de eco y de respuesta de eco
para determinar si un sistema IP específico es accesible en una red. Es útil
para diagnosticar los errores en redes o enrutadores IP.
Muchas veces se utiliza para medir la latencia o tiempo que tardan en
comunicarse dos puntos remotos, y por ello, se utiliza entre los aficionados a
los juegos en red el término PING para referirse al lag o latencia de su
conexión. (http://es.wikipedia.org/wiki/Ping)
68
Figura 17. Comando Ping
Fuente: http://www.integrared.cl/cursos/imagenes/ping.JPG
Este comando tiene una serie de modificadores para ejecutar una serie
de acciones concretas. Estos modificadores son:
/all
Muestra toda la información de configuración.
/allcompartments
Muestra información para todos los compartimientos.
/release
Libera la dirección IP para el adaptador específicado (IPv4 e IPv6).
/renew
Renueva la dirección IPv4 para el adaptador específicado.
/renew6
Renueva la dirección IPv6 para el adaptador específicado.
/flushdns
Purga la caché de resolución de DNS.
69
/registerdns
Actualiza todas las concesiones DHCP y vuelve a registrar los nombres DNS.
/displaydns
Muestra el contenido de la caché de resolución DNS.
/showclassid
Muestra todas los id. de clase DHCP permitidas para este adaptador.
/setclassid
Modifica el id. de clase DHCP.
Al igual que ocurre con otros comandos el comando PING tiene también una
serie de modificadores que en un momento dado nos pueden ser de utilidad.
Estos modificadores son:
-t
Hacer ping al host especificado hasta que se detenga.
-a
Resolver direcciones en nombres de host.
-n cuenta
Número de solicitudes de eco para enviar.
-l tamaño
Enviar tamaño del búfer.
-f
Establecer marcador No fragmentar en paquetes (sólo en IPv4).
-i TTL
Tiempo de vida.
70
-v TOS
Tipo de servicio (sólo en IPv4).
-r cuenta
Registrar la ruta de saltos de cuenta (sólo en IPv4).
-s cuenta
Marca de tiempo de saltos de cuenta (sólo en IPv4).
-j lista-host
Ruta de origen no estricta para lista-host (sólo en IPv4).
-k lista-host
Ruta de origen estricta para lista-host (sólo en IPv4).
-w tiempo de espera
Tiempo de espera en milisegundos para esperar cada respuesta.
-R
Usar encabezado de enrutamiento para probar también la ruta inversa (sólo en
IPv6).
-S srcaddr
Dirección de origen que se desea usar (sólo en IPv6).
-4
Forzar el uso de IPv4.
-6
Forzar el uso de IPv6.
71
3.7 Comando Arp
Muestra y modifica las tablas de conversión de direcciones IP en direcciones
físicas que utiliza el protocolo de resolución de direcciones (ARP).
ARP -s inet_addr eth_addr [if_addr]
ARP -d inet_addr [if_addr]
ARP -a [inet_addr] [-N if_addr]
-a
Pide los datos de protocolo actuales y muestra las entradas ARP
actuales.
Si se especifica inet_addr, sólo se muestran las direcciones IP y física
del equipo especificado. Si existe más de una interfaz de red que utilice ARP,
se muestran las entradas de cada tabla ARP.
-g
-N if_addr
Igual que -a. inet_addr
Especifica una dirección de Internet.
Muestra las entradas ARP para la interfaz de red especificada por
if_addr.
-d
Elimina el host especificado por inet_addr. este puede incluir el
carácter comodín * (asterisco) para eliminar todos los hosts.
-s
Agrega el host y asocia la dirección de Internet, inet_addr con la
dirección física eth_addr. La dirección física se indica como 6 bytes en formato
hexadecimal, separados por guiones. La entrada es permanente.
eth_addr
Especifica una dirección física.
72
if_addr
Si está presente, especifica la dirección de Internet de la interfaz
para la que se debe modificar la tabla de conversión de direcciones. Si no está
presente, se utilizará la primera interfaz aplicable.
Ejemplo:
> arp -s 157.55.85.212 00-aa-00-62-c6-09 .... Agrega una entrada estática
> arp -a
.... Muestra la tabla arp.
3.8 Packet Sniffer
Un packet sniffer es un programa de captura de las tramas de red
.Generalmente se usa para gestionar la red con una finalidad por bien, aunque
también puede ser utilizado con fines maliciosos.
Es algo común que, por topología de red y necesidad material, el medio
de transmisión (cable coaxial, UTP, fibra óptica etc.) sea compartido por varias
computadoras y dispositivos de red, lo que hace posible que una computadora
capture las tramas de información no destinadas a ella. Para conseguir esto el
sniffer pone la tarjeta de red o NIC en un estado conocido como "modo
promiscuo" en el cual en la capa de enlace de datos no son descartadas las
tramas no destinadas a la MAC address de la tarjeta; así se puede obtenerse
todo tipo de información de cualquier aparato conectado a la red como
contraseñas, e-mails, conversaciones o cualquier otro tipo de información
personal (por lo que son usados por crackers, aunque también suelen ser
usados para realizar comprobaciones y solucionar problemas en la red de
modo legal).
La cantidad de tramas que puede obtener un sniffer depende de la
topología de red, del nodo donde esté instalado y del medio de transmisión.
Para redes con topologías en estrella, el mismo se podría instalar en
cualquier nodo, ya que lo que hace el nodo central es retransmitir todo lo que
recibe a todos los nodos. Sin embargo en las redes modernas, en las que solo
73
lo retransmite al nodo destino, el único lugar donde se podría ponerlo para que
capturara todas las tramas sería el nodo central.
Para topologías en anillo y bus, el sniffer se podría instalar en cualquier
nodo, ya que todos tienen acceso al medio de transmisión compartido.
Para las topologías en árbol, el nodo con acceso a más tramas sería el
nodo raíz, aunque con los switches más modernos, las tramas entre niveles
inferiores de un nodo viajarían directamente y no se propagarían al nodo raíz.
Es importante remarcar el hecho de que los sniffers sólo tienen efecto en redes
que compartan el medio de transmisión como en redes sobre cable coaxial,
cables de par trenzado (UTP, FTP o STP), o redes WiFi.
El uso de switch en lugar de hub incrementa la seguridad de la red ya
que limita el uso de sniffers al dirigirse las tramas únicamente a sus
correspondientes destinatarios.
A éste pueden darle usos cómo:
Captura automática de contraseñas enviadas en claro y nombres de
usuario de la red. Esta capacidad es utilizada en muchas ocasiones por
hackers
para
atacar
sistemas
a
posteriori.
(http://labs.dragonjar.org/laboratorios-hacking-tecnicas-y-contramedidassniffing-i).
3.9 Modo Promiscuo
El modo promiscuo es aquel en el que una computadora conectada a una red
compartida, tanto cableada como inalámbrica, captura todo el tráfico que
circula por ella. Este modo está relacionado con los sniffers que se basan en
este modo para realizar su tarea.
En las redes, la información se transmite en una serie de paquetes con
la dirección (o dirección MAC) del que lo envía y el que lo tiene que recibir, de
74
manera que cuando se transmite un fichero, este se divide en varios paquetes
con un tamaño predeterminado y el receptor es el único que captura los
paquetes leyendo si llevan su dirección.
En el modo promiscuo una máquina intermedia captura todos los
paquetes, que normalmente desecharía, incluyendo los paquetes destinados a
él mismo y al resto de las máquinas. Resulta a destacar que dependiendo de
las topologías y el hardware que se use para comunicar las redes, influye en su
funcionamiento, ya que las redes en bus, redes en anillo, así como todas las
redes que obliguen a que un paquete circule por un medio compartido, al cual
todos tienen acceso, los modos promiscuos capturarán muchos más paquetes
que si están en una red con topología en árbol Para completar el modo, las
máquinas en modo promiscuo suelen simplemente copiar el paquete y luego
volverlo a poner en la red para que llegue a su destinatario real (en el caso de
topologías que requieran de retransmisión).
Este modo nos sirve para ver que paquetes atraviesan tu red. Su utilidad
se basa en que todos los paquetes que pasan por una red tiene la información
de a que protocolo perteneces y las opciones de reensamblado. Incluso si no
están cifrados, tienen la información en claro, es decir, que se puede saber que
contiene el paquete.
Es especialmente útil en los routers que unen varias redes, ya que con
herramientas que analizan los paquetes logrando detectar errores, ataques,
pérdida de paquetes, sobrecargas, etc. Al capturar todo el tráfico que atraviesa
un router, se pueden determinar también, usos, servicios que tienen que recibir
ancho de banda prioritario, accesos no permitidos a equipos o protocolos, etc.
También es usado en el lado contrario: para realizar ataques contra
redes. Últimamente, este término es usado para tratar de atacar redes WIFI
cifradas así como el Wardriving que es la detección de redes WIFI.
(http://es.wikipedia.org/wiki/Modo_promiscuo).
75
3.9.1 El Modo promiscuo en redes Wi-fi.
Las redes Wifi se basan en el envío de tramas en el espectro radio-eléctrico, lo
cual se asemeja a las redes de cable con topología hub, ya que todas las
tramas son capturables por cualquier equipo que se encuentre conectado a la
red.
Esto resulta especialmente útil para determinar los rangos de ips de las
máquinas de la red, o realizar ataques contra los cifrados WEP que se basan
en capturar, básicamente, todos los paquetes necesarios para romper el
cifrado.
Gran parte de las tarjetas Wi-Fi tiene la posibilidad de capturar tráfico, es
decir, poner el modo promiscuo.
3.10 Estrategias para detectar el modo promiscuo
Existen herramientas para la detección de interfaces de red que se encuentren
en modo promiscuo. Se basan en el envío de paquetes que nadie responderá,
salvo por equipos en modo promiscuo.
Detección de Latencia en paquetes ICMP:
Este método lanza muchas peticiones, TCP erróneas para que ningún equipo
las tenga en consideración. Tras esto, se manda ping a todas las máquinas. La
máquina en modo promiscuo tardará en responder ya que está ocupando
procesando los paquetes. (El atacante podría bloquear la entrada de peticiones
ICMP en el cortafuegos de su equipo para evitar ser descubierto).
76
Detección mediante paquetes ping ICMP:
Se lanza un ping a una máquina sospechosa, con la MAC del paquete erronea.
Si la máquina está en modo promiscuo, responderá sin comprobar que la MAC
es errónea. (El atacante podría bloquear la entrada de peticiones ICMP en el
cortafuegos de su equipo para evitar ser descubierto).
Detección mediante paquetes ARP:
Se envía un paquete de petición ARP con destino a la IP de la máquina
sospechosa y a una dirección MAC inexistente. Si el equipo está en modo
promíscuo, procesará dicha consulta ARP y responderá. Este proceso se suele
repetir para todas las IPs válidas en el rango de la red local para comprobar
todos los equipos. (El atacante podría usar una distribución de Linux
modificada para que no responda a este tipo de consultas y evitar así ser
descubierto por este método).
Detección en base a resoluciones DNS:
Muchos programas de captura de tramas de red que funcionan en modo
promíscuo suelen tener por defecto activada la opción de resolver las IP de los
equipos remitentes y destinatarios de los paquetes capturados. Un programa
de detección puede enviar paquetes desde una IP inexistente a otra para
comprobar si posteriormente se realizan las correspondientes resoluciones
DNS. (El atacante podría deshabilitar las resoluciones DNS en el programa de
captura de tramas para evitar ser descubierto).
3.11 Técnicas de detección de sniffers
Las técnicas de detección de sniffers se basan en la búsqueda del problema
que varía según se tenga acceso local a la computadora o haya que
descubrirlo de algúna otra de forma remota, esta última es la variante más
usual aunque la más compleja. El objetivo de la mayoría de pruebas es
conseguir que la máquina que tiene la tarjeta de red en modo promiscuo se
77
traicione a sí misma, revelando que ha tenido acceso a información que no iba
dirigida a ella y que, por tanto, tiene un sniffer, lamentablemente es un objetivo
que puede llegar a ser imposible por su complejidad. Si la búsqueda es una
consulta directa sobre una computadora, lo que se tiene que hacer es mirar el
estado de las diferentes interfaces de redes que tengan en dicho equipo, la
forma más habitual es utilizar el comando ipconfig.
En el caso de que no se pueda acceder y consultar el estado de las
interfaces de red, entonces utilizarían algún defecto en la implementación
concreta del protocolo TCP/IP por algún programa/comando, las técnicas de
búsqueda de sniffer en este caso se dividen en dos: las dependientes del
sistema operativo y las que no lo son. La ventaja de las técnicas que dependen
del sistema operativo es su excelente rendimiento cuando explora máquinas
que tienen el mismo sistema operativo del que la técnica obtiene partido, la
principal desventaja es el gran número de falsos negativos que ocasiona
debido a que en muchos casos las implementaciones de la pila TCP/IP varían
entre versiones del mismo sistema operativo. Como ejemplos destacar el
filtrado de paquetes en kernels de Linux.
En condiciones normales, los paquetes son aceptados o rechazados a
nivel hardware por la tarjeta de red según la MAC address de destino que
aparezca en el frame Ethernet. Sólo si esa MAC address es la de la propia
máquina o la de broadcast, el paquete es aceptado (copiado) y procesado (se
pasa al kernel); en caso contrario, se rechaza (se ignora). Para cada PC del
segmento de red que se desee analizar se crea un paquete con una MAC
address de destino que no exista en el segmento, cualquier máquina con la
tarjeta de red en modo no promiscuo rechazará directamente un paquete que
tiene como destino una que no es la suya ni la de broadcast, y no procesará el
paquete, mientras que una tarjeta en modo promiscuo pasará el paquete al
kernel, este analizará el paquete exclusivamente según los datos del paquete
IP que encapsule, el paquete es un ping completamente normal que es
contestado por la máquina que tiene el sniffer revelando así su estado.
78
Filtrado de paquetes broadcast en algunos drivers de Windows: La idea
es la misma que en el filtrado de paquetes en kernels de Linux, la característica
a considerar en este caso es cómo el driver del sistema operativo decide
cuándo un paquete va dirigido a la dirección broadcast ff:ff:ff:ff:ff:ff, cuando la
tarjeta de red está en modo no promiscuo, se verifican los seis octetos mientras
que en estado promiscuo sólo se verifica el primero de ellos, este hecho facilita
mucho la detección de sniffers. Se crea un paquete dirigido a la MAC address
ff:00:00:00:00:00, cualquier tarjeta en modo no promiscuo lo va a rechazar
automáticamente, mientras que una tarjeta en modo promiscuo con un sistema
operativo Windows que use el driver afectado confundirá ese paquete con uno
dirigido a broadcast, y lo procesará. Las técnicas no dependientes del sistema
operativo son menos fiables y menos concluyentes, suelen basarse en
suposiciones del comportamiento de determinados sniffers, convirtiendo estas
técnicas inútiles en determinados ambientes. A destacar como ventaja no
suelen provocar falsos negativos.
El Test DNS:
En este método, la herramienta de detección en sí misma está en modo
promiscuo. Se crean numerosas conexiones TCP/IP falsas en nuestro
segmento de red, esperando un sniffer pobremente escrito para atrapar esas
conexiones y resolver la dirección IP de los inexistentes host. Algunos sniffers
realizan búsquedas inversas DNS en los paquetes que capturan. Cuando se
realiza una búsqueda inversa DNS, una utilidad de detección de sniffers huele
la petición de las operaciones de búsqueda para ver si el objetivo es aquel que
realiza la petición del host inexistente.
El Test del Ping:
Este método confía en un problema en el núcleo de la máquina receptora. Se
puede construir una petición tipo "ICMP echo" con la dirección IP de la máquina
sospechosa
de
hospedar
un
sniffer,
pero
con
una
dirección
MAC
79
deliberadamente errónea. Enviando un paquete "ICMP echo" al objetivo con la
dirección IP correcta, pero con una dirección de hardware de destino distinta.
La mayoría de los sistemas desatenderán este paquete ya que su dirección
MAC es incorrecta. Pero en algunos sistemas Linux, NetBSD y NT, puesto que
el NIC está en modo promiscuo, el sniffer analizará este paquete de la red
como paquete legítimo y responderá por consiguiente. Si el blanco en cuestión
responde a nuestra petición, descubriendo que está en modo promiscuo. Un
atacante avanzado puede poner al día sus sniffers para filtrar tales paquetes
para que parezca que el NIC no hubiera estado en modo promiscuo.
El Test ICMP:
Ping de Latencia. En éste método, se hace ping al blanco y anotando el Round
Trip Time (RTT, retardo de ida y vuelta o tiempo de latencia) Creando
centenares de falsas conexiones TCP en nuestro segmento de red en un
período de tiempo corto. Esperando que el sniffer esté procesando estos
paquetes a razón de que el tiempo de latencia incremente. Entonces se hace
un ping otra vez, y comparamos el RTT esta vez con el de la primera vez.
Después de una serie de tests y medias, se puede concluir o no si un sniffer
está realmente funcionando en el objetivo o no.
El Test ARP:
Se envía una petición ARP a nuestro objetivo con toda la información rápida
excepto con una dirección hardware de destino errónea. Una máquina que no
esté en modo promiscuo nunca verá este paquete, puesto que no era
destinado a ellos, por lo tanto no contestará. Si una máquina está en modo
promiscuo, la petición ARP sería considerada y el núcleo la procesaría y
contestaría. Por la máquina que contesta, sabremos que la máquina está en
modo promiscuo.
80
El Test Etherping:
Enviamos un ping al host a testear con una IP de destino correcto y dirección
MAC falseada. Si el host responde, es que su interfaz está en modo promiscuo,
es decir, existe un sniffer a la escucha y activo.
3.11.1 Detección de sniffers en la red
La herramienta Promqry ha sido desarrollada para detectar los sistemas que
tienen tarjetas de red funcionando en modo promiscuo (lo que suele utilizarse
para activar sniffers y capturar todo tipo de tráfico, aunque en especial claves y
usuarios de acceso). En un puesto en el que no esté justificado por alguna
razón concreta, puede resultar sospechoso que se de esa circunstancia, por lo
que una revisión de vez en cuando con una herramienta de este tipo puede
ahorrar más de un disgusto.
Desde luego, esta no es la única herramienta de este tipo disponible,
pero su sencillez y fácil acceso puede hacer que algunos administradores que
no hayan tenido en cuenta un problema así se animen a cuidar también ese
aspecto de la seguridad.
Veamos cómo llevar a cabo el proceso de uso de la herramienta
Promqry para la detección de un sniffer. “La detección de sniffers es una de las
múltiples tareas, y una de las más desconocidas, que todos los administradores
de seguridad tienen que realizar para garantizar que la seguridad de sus redes
no se vea comprometida. Si bien hay un buen número de herramientas que
facilitan esta tarea, es importante conocer en profundidad cómo funcionan para
poder interpretar y relativizar sus resultados, ya que estos programas tienen un
buen número de limitaciones y pueden ser engañados con facilidad para
producir
falsos
positivos
y
falsos
negativos“.
(http://labs.dragonjar.org/laboratorios-hacking-tecnicas-y-contramedidassniffing-iii)
81
Luego de instalar la herramienta procedemos a realizar una sencilla
configuración. Para ello asignaremos un pequeño rango de IP’s de nuestra red.
(En mi caso lo haré solo para 10 IP’s, incluyendo la IP del equipo desde el cual
ejecutaré un sniffer - WireShark)
Figura 18. Configuración para rangos de IP’s
Desde otra máquina de mi red (pueden utilizar la máquina virtual)
ejecutaré el sniffer por excelencia WireShark.
82
Figura 19. Ejecución de sniffer WireShark
Después de dejar en marcha el sniffer capturando los datos de la red,
procedemos a ejecutar la consulta con la herramienta Promqry
Figura 20. Promqry escanea en las IP’s
83
Terminadas las consultas de la herramienta vemos como en la pantalla
principal aparece el resultado de las mismas. En este caso: positivo. Y
analizando los resultados se pueden ver las características de la máquina
atacante que se está ejecutando en modo promiscuo.
Figura 21. Promqry encuentra atacantes
Una vez detectada la maquina en modo promiscuo procedemos a
denegarle el servicio para que esta no obtenga accesos a diferentes sistemas o
bases de datos que en esos momentos se estén utilizando.
84
CONCLUSIÓN
Como se ha visto la seguridad en las redes se ha convertido en un factor
importante en el diseño e implementación de las redes. El administrador de la
red debe estar constantemente implementando medidas de seguridad en la red
con el fin de tener una red confiable, estable y libre de accesos no permitidos.
Es por esto que es indispensable contar con un software que ayude a la
detección de accesos no permitidos para contar con una seguridad en la
información que se tenga.
Por este motivo la investigación que se realiza se trata del proceso a grandes
rasgos de la obtención de herramientas sumamente útiles para la detección de
puntos de accesos no permitidos, para tener unas redes seguras.
La investigación se realizo cuestionando de qué forma se pueden detectar los
accesos no permitidos a las redes.
Como se ha visto existen diversas herramientas para la detección de accesos
no permitidos, uno de ellos es el Promqry el cual ha sido desarrollado para
detectar los sistemas que tienen tarjetas de red funcionando en modo
promiscuo lo que suele utilizarse para activar sniffers y capturar todo tipo de
tráfico en la red, aunque en especial claves y usuarios de acceso a los
sistemas.
Promqry es un software gratuito, se ejecuta sobre Windows, tiene diversas
opciones de detección.
Existen diversas formas de detectar puntos de acceso, desde comandos hasta
software especializado, el cual se encargue de detectar cambios en los
archivos del sistema, en las configuraciones de red o que realicen chequeos en
los logs.
85
Desde mi punto de vista la mejor opción para detectar puntos de accesos no
permitidos es tomar diferentes medidas las cuales serian en la red hacer
constantes chequeos, si hay snifers que se estén ejecutando y si hay tarjetas
de red que estén en modo promiscuo esto lo podríamos hacer en modo
comandos o verificando los nodos o de forma grafica con Promqry, teniendo
un buen firewall ya sea interno o externo para estar protegidos de otros tipos de
ataques y de manera interna (en la computadora) utilizando software los cuales
nos ayuden a detectar cambios en nuestras computadoras, esto lo podríamos
checar con patriot ya que este nos sirve como
anti-spyware/ malware/
troyanos/ dialers/ ataques incluso antivirus, teniendo las actualizaciones
necesarias.
Aun con las medidas de seguridad que se implanten, siempre habrá
amenazas en contra de las redes.
86
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Fecha de consulta: 5 de mayo de 2009.
89
Índice de figuras
Figura 1. Arquitectura de la red de área metropolitana DQDB ......................... 13
Figura 2. Red de estrella .................................................................................. 16
Figura 3. Red de bus ........................................................................................ 18
Figura 4. Red de anillo ..................................................................................... 19
Figura 5. Red de árbol ...................................................................................... 21
Figura 6. Red inalámbrica ................................................................................ 22
Figura 7. Tipos de cables coaxiales ................................................................. 25
Figura 8. Tipos de conectores para cable coaxial ............................................ 27
Figura 9. Tipos de cables UTP ......................................................................... 30
Figura 10. Tipos de conectores para cable UTP .............................................. 31
Figura 11. Tipos de cables de fibra óptica ........................................................ 34
Figura 12. Tipos de conectores para fibra óptica ............................................. 35
Figura 13. Capas y división del Modelo OSI .................................................... 37
Figura 14. Capas TCP/IP ................................................................................. 39
Figura 15. Firewall ............................................................................................ 64
Figura 16. Red Privada Virtual ......................................................................... 66
Figura 17. Comando Ping................................................................................. 69
Figura 18. Configuración para rangos de IP’s .................................................. 82
Figura 20. Promqry escanea en las IP’s ........................................................... 83
Figura 21. Promqry encuentra atacantes ......................................................... 84
90
Índice de Tablas
Tabla 1. Tipos de cable .................................................................................... 26
91