IP reference

Referencia Técnica de Redes, Protocolos, Modelo OSI, TCP/IP, y otras tecnologías.

Posts Tagged ‘IP layer’

Subneteo (subnetting,subnet)

Posted by Luis R. en 2009/05/31

Subnetting es la técnica para crear múltiples redes lógicas dentro de una red Clase A, B ó C; sin esta herramienta sólo podríamos usar una red por cada red clase A, B o C, lo cual haría que desaprovecháramos los espacios de direcciones.

Cada enlace de datos en una red debe tener un identificador único de red, y cada nodo en ese enlace debe ser miembro de la misma red. Si dividimos una red mayor (Clase A, B o C) en redes más pequeñas, te permite crear una red que interconecta subredes. Cada enlace de datos en esta red tendría entonces un identificador de red o de sub-red único. Cualquier dispositivo o gateway que conecta n redes o subredes tiene n distintas direcciones IP, una por cada red o sub-red que interconecta.

Continúa leyendo en la nueva dirección del blog:

http://ipref.blogspot.com/2009/05/subneteo-subnettingsubnet.html

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Direccionamiento IP

Posted by Luis R. en 2009/05/28

Una dirección IP es un número único de identificación de dispositivo en una red. La dirección se compone de 32 bits, que se agrupan en 4 octetos cuyo valor puede oscilar entre 0 y 255, y que usualmente se dividen en una porción de red y una porción de host por medio de una máscara de red. Cada octeto se convierte a decimal y se separa por un punto, y así tenemos la forma comúnmente conocida:

Binario: 10101100.00010000.00011100.00101101

decimal: 172.16.28.45

——Seguir leyendo en el nuevo blog—–

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Cómo funciona una Red Privada Virtual (Virtual Private Network)

Posted by Luis R. en 2009/04/28

from:IPSec Negotiation/IKE Protocols/How Virtual Private Networks Work

El mundo ha cambiado últimamente y ya no sólo nos interesa tratar con asuntos locales o regionales, ahora muchas empresas tienen que lidiar con mercados y logística globales. Algunas empresas deciden hacerlo mediante presencia en todo su país, su continente, o incluso en todo el mundo; pero siempre hay algo que necesitan: comunicación segura, confiable y rápida, sin importar donde estén sus oficinas.

Hasta hace poco, comunicación confiable significaba tener enlaces dedicados para mantener redes WAN, que podían ir desde una línea ISDN (144Kbps) hasta un OC3 (Optical Carrier-3 a 155Mbp o también llamado STM1). Obviamente una red WAN tiene ventajas sobre una red pública, como Internet, en cuanto a confiabilidad, disponibilidad, performance, latencia, seguridad, etc.; pero mantener una red WAN, particularmente usando enlaces dedicados, se puede volver demasiado costoso, y dependiendo del tipo de servicio, puede que la distacia incremente ese costo aún más. Adicionalmente, las redes privadas no son la solución para una empresa que tiene usuarios con alta movilidad (como puede ser el personal de mercadeo), y que requiere conectarse a recursos corporativos para acceder a datos sensiblemente importantes o confidenciales.

Mientras crece la popularidad del internet, las empresas lo han utilizado como un medio para extender sus propias redes. Primero llegaron las intranets, sitios diseñados para el uso de los empleados únicamente. Ahora, muchas compañías tienen sus propias VPNs para dar solución a las necesidades de sus empleados y oficinas remotos.

Una red típica de VPN puede tener una red local (LAN) principal en el edificio corporativo, otras LANs en oficinas remotas y usuarios individuales que se conectan desde campo.
Una VPN es una red privada que usa una red pública (usualmente el internet) para conectar sitios remotos o usuarios. Y en lugar de usar enlaces dedicados, tales como una línea privada, usa conexiones “virtuales” enrutadas a través de internet desde la red privada de la compañía hasta el sitio remoto.

¿Qué hace una VPN?

Hay dos tipos comunes de VPN

  • Remote-Access: también llamada Virtual Private Dial-up Network (VPDN); es una conexión usuario-LAN usada por empresas que tienen empleados móviles que se conectan desde localidades remotas. Usualmente, las empresas que trabajan este esquema, también contratan un ISP que provea el servicio de Dial-up a sus empleados móviles, y podría incluso ser a través de un número gratuito para entrar a internet y comunicarse con la red corporativa a través de un cliente de VPN. Las redes VPN de Remote-Access permiten conexiones seguras y encriptadas entre la red privada de una empresa y los usuarios remotos a través de un proveedor de servicios.
  • Site-to-Site: A través del uso de equipo dedicado y encripción a gran escala, una empresa puede conectar múltiples sitios fijos sobre una red pública como Internet. Cada sitio requiere sólo una conexión local a la misma red pública; de ahí proviene el ahorro comparado con Líneas Privadas dedicadas. Las VPNs Site-to-Site se pueden clasificar como intranets(entre dos oficinas remotas de la  misma compañía) o extranets (si se construye la VPN entre oficinas de compañías distintas, ya sea un socio, cliente, proveedor, etc.)

Entre las ventajas de una Red Privada Virtual bien diseñada tenemos:

  • Conectividad extendida geográficamente
  • Costos de operación menores que en una WAN tradicional
  • Reduce los tiempos y costos de tránsito para usuarios remotos
  • Aumenta la productividad
  • Simplifica la topología de red
  • Provee oportunidades de trabajo en red globales
  • Hace posible el soporte a esos trabajadores remotos
  • Provee un retorno de inversión más rápido que una WAN tradicional

¿Qué características tiene una Red Privada Virtual bien diseñada? Debe incorporar al menos:

  • Seguridad (security)
  • Confiabilidad (reliability)
  • Escalabilidad (scalability)
  • Manejo de Red (network management)
  • Manejo de Políticas (policy management)

Analogía: cada LAN es una ISLA (each LAN is an isLANd)

Imagina que vive en una isla dentro de un enorme oceáno. Hay miles de islas alrededor, algunas muy cerca, otras muy lejos. La manera normal de viajar a ellas es tomar un ferry, y por tanto, significaría no tener casi ninguna privacidad; todo lo que haga puede ser visto por otros.

Pensemos en que cada isla es una LAN y el oceáno es la Internet. Cuando te conectas a un servidor web es similar a cuando viajas por ferry. No tienes control sobre los cables o routers que componen la internet, así como no tienes control de la gente en el ferry. Es así como tienes los detalles de seguridad por usar un medio público para conectar dos redes privadas.

Así que decides construir un puente entre tu isla y otra, para tener un medio más seguro y directo de viajar entre ellas. Claro que será más caro construir y mantener el puente, aún cuando sea un destino cercano; pero la necesidad de un medio confiable y seguro es grande, así que lo construyes. Quizás si quieres comunicarte a una isla más lejana será demasiado caro.

La situación es parecida a tener una línea privada. Los puentes (esas líneas privadas) están separadas del oceáno (Internet), aún pueden conectar las islas (LANs). Muchas compañiás han escogido esta ruta por la gran necesidad de seguridad y confiabilidad. Aún así, la gran distancia podría hacer prohibitivos los costos.

Así que, ¿cómo encaja una VPN en esta analogía?, le podríamos dar a cada habitante de nuestra isla un pequeño submarino con las siguientes propiedades:

  • Rápido
  • Fácil de llevar
  • Se puede esconder completamente de otros submarinos y barcos
  • Se puede depender de él
  • Es barato agregar submarinos a la flota que ya tienes

Aunque está viajando en el oceáno junto con otro tráfico, los habitantes de nuestras islas pueden viajar cuando quieran, con seguridad y privacía. Así funciona una VPN en esencia; cada miembro remoto de tu red puede comunicarse de manera segura a través de Internet hacia una LAN privada. Además, puede crecer la VPN para acomodar más usuarios o localidades de manera más sencilla que con enlaces dedicados. De hecho, la escalabilidad es una de las mayores ventajas de las VPNs sobre las líneas dedicadas, ya que la distancia geográfica no influye en los costos de la VPN.

Tecnologías VPN

Una VPN bien diseñada usa varios métodos para mantener el orden de la conexión y los datos seguros.

  • Confidencialidad de los datos: es quizás el servicio más importante que nos da cualquier implementación de VPN. Como tus datos privados viajan sobre un medio público, la confidencialidad es vital y puede ser obtenida por encriptación. En este proceso se codifican los datos de una manera que sólo la computadora de destino puede descifrar la información.

La mayoría de las VPN usan uno de estos protocolos de encriptación:

  1. IPsec– Internet Protocol security que nos da una seguridad mejorada con características tales como algoritmos de encriptación más fuertes y autenticación más comprensiva. IPsec tiene dos modos de encripción, túnel y transporte. El modo de túnel encripta el encabezado y la carga de cada paquete, mientras que el método de transporte sólo encripta la carga o contenido de los paquetes. Sólo sistemas que son compatibles con IPsec pueden usar este protocolo. También, todos los dispositivos deben usar una clave común o certificado y deben tener implementadas políticas de seguridad similares.
    Para usuarios de acceso remoto de VPN hay paquetes de software  que proveen encriptación y conexión en una PC. IPsec soporta encriptación de 56 bits (single DES) o 168 bits (triple-DES).
  2. PPTP/MPPE– PPTP fue creado en el foro PPTP, un consorcio que incluye a US Robotics, Microsoft, 3COM, Ascend y ECI Telematics. PPTP soporta VPNs multiprotocolo, con encriptación de 40 y 128 bits usando un protocolo llamado Microsoft Point-to-Point Encryption (MPPE). Es importante notar que PPTP por si mismos no provee encriptación.
  3. L2TP/IPsec– conocido como L2TP sobre IPsec, provee la seguridad del protocolo de IPsec sobre la solución de túnel de Layer 2 Tunneling Protocol. L2TP es el producto de la alianza entre miembros del foro PPTP, Cisco y la Internet Engineering Task Force (IETF). Usado principalmente para VPNs de acceso remoto con sistemas operativos Windows 2000, ya que Windows 2000 trae incorporado un cliente nativo de IPsec y L2TP. Los ISP (proveedores de servicio de Internet) también pueden ofrecer conexiones L2TP para usuarios de dial-up (conexión por módem analógico) y encriptar el tráfico con IPsec entre sus puntos de acceso y los servidores de red de las oficinas remotas.
  • Integridad de los datos– es imporante que tus datos estén encriptados sobre una red pública, y es igual de importante que no sean cambiados durante su tránsito. Por ejemplo, IPsec tiene un mecanismo para asegurar que la parte encriptada del paquete o el encabezado completo y los datos del paquete, no han sido alterados. Si se detecta alguna alteración, el paquete se descarta. La integridad de los datos también involucra autenticar el par remoto (remote peer).
  • Autenticación del origen de los datos– es extremadamente importante verificar la identidad de la fuente de los datos que se están enviando. Esto es para protegernos de una variedad de ataques que dependen de suplantar la identidad del transmisor (spoofing).
    Anti Replay- Es la habilidad de detectar y rechazar paquetes que son reproducidos o copiados, y sirve para evitar el spoofing.
  • Data Tunneling/Traffic Flow Confidentiality–  Tunneling es el proceso de encapsular un paquete completo dentro de otro paquete y enviarlo sobre una red. El tuneleo de datos es útil en casos donde es deseable esconder la identidad del dispositivo que origina el tráfico. Por ejemplo, un dispositivo único que encapsula tráfico que pertenece a un número de hosts detrás de él, y agrega su propio encabezado sobre los paquetes existentes. Encriptando el paquete original y su encabezado ( y ruteando el paquete basado en el encabezado capa 3 que se agregó encima), el dispositivo de tuneleo esconde efectivamente la fuente original del paquete. Sólo un par (peer) confiable es capaz de determinar la verdadera fuente, después desecha el encabezado adicional y desencripta el encabezado original. Como puede verse en el RFC 2401:

“…disclosure of the external characteristics of communication also can be a concern in some circumstances. Traffic flow confidentiality is the service that addresses this latter concern by concealing source and destination addresses, message length, or frequency of communication. In the IPsec context, using ESP in tunnel mode, especially at a security gateway, can provide some level of traffic flow confidentiality.”

“…La revelación de las características externas de comunicación también pueden ser una preocupación en ciertas circunstancias. La confidencialidad del flujo de tráfico es el servicio que resuelve esta preocupación ocultando las direcciones fuente y destino; longitud del mensaje, o la frecuencia de comunicación. En el contexto de IPsec, usar ESP en modo de túnel, especialmente en un gateway de seguridad, puede dar algún nivel de confidencialidad al flujo de tráfico.”

Todos los protocolos de encriptación listados aquí también usan tuneleo como un medio para transferir los datos encriptados a través de la red pública. Es importante notar que el tuneleo, por si mismo, no provee seguridad a los datos. El paquete original es encapsulado únicamente dentro de otro protocolo y podría aún ser visible con un dispositivo de captura de paquetes si no es encriptado. Sin embargo se menciona aquí porque es una parte integral de cómo funciona una VPN.

El tunneling requiere 3 protocolos diferentes:

  1. Passenger protocol– Datos originales a transportar (IPX, NetBeui, IP).
  2. Encapsulating protocol–  El protocolo que envolverá al paquete original.
  3. Carrier protocol– El protocolo usado por la red sobre el que la información viajará.

El paquete original (passenger protocol) es encapsulado dentro del protocolo de encapsulamiento, el cual es puesto dentro del encabezado del protocolo de carrier (usualmente IP) para mandarlo sobre la red pública. Debemos notar que el protocolo de encapsulamiento frecuentemente también lleva la encriptación de los datos. Protocolos como IPX y NetBeui, los cuales normalmente no serían transportados por la Internet, pueden ser transmitidos de manera segura.

Para VPNs site-to-site, el protocolo de encapsulamiento es usualmente IPsec o Generic Routing Encapsulation (GRE). GRE incluye información de que tipo de paquete estás encapsulando e información acerca de la conexión entre el servidor y el cliente.
Para VPNs de acceso remoto, el tunneling normalmente tiene lugar usando PPP (point to point protocol). Parte de la pila de TCP/IP, PPP es el transporte para otros protocolos de IP cuando se comunicam dos hosts sobre la red. PPP tunneling usará PPTP, L2TP o Layer 2 Forwarding (propietario de Cisco).

  • AAA– Authentication, authorization, and accounting; se usa para un acceso más seguro en una VPN de acceso remoto. Sin la autenticación de usuario cualquiera que tenga acceso a una computadora con un cliente de VPN preinstalado puede establecer una conexión segura a la red remota. Sin embargo, con la autenticación de usuario se le pedirán un nombre usuario y una contraseña válidos para completar la conexión. Los nomrbes de usuario y contraseñas peuden ser almacenados en el dispositivo terminador de VPNs, o en un servidor externo de AAA, el cual puede proveer autenticación a muchas otras bases de datos, tales como Windows NT, Novell, LDAP, y demás.

Cuando una petición para establecer un túnel viene de un cliente de dial-up, el dispositivo de VPN pregunta por un nombre de usuario y una contraseña. Éste puede ser autenticado localmente o enviado a un AAA server, el cual revisa:

  • Authentication ¿Quién eres?
  • Authorization ¿Qué te está permitido hacer?
  • Accounting ¿Qué es lo que estás haciendo?

La información de accounting es especialmente útil para seguir la actividad de un cliente para auditar la seguridad, cobrar los servicios usados o elaborar reportes.

  • Nonrepudiation– es una característica bastante deseable en ciertas transferencias de datos, especialmente las relacionadas con finanzas. Ayuda a prevenir situaciones donde un extremo niega haber tomado parte en una transacción. Así como un banco nos requiere la forma antes de pagar un cheque, nonrepudiation trabaja agregando una firma digital al mensaje enviado, así se adelanta a la posibilidad de que el transmisor niegue su participación en la transacción.

Hay varios protocolos que se pueden usar para contruir una solución deVPN y cada uno de ellos provee parte de los servicios que se listan en el documento. La elección de algún protocolo depende del juego de características deseado. Por ejemplo, una organización puede estar cómoda con la información transmitida en texto simple, pero extremadamente preocupada con la integridad de los datos, mientras que otra empresa podría encontrar que su confidencialidad es extremadamente esencial. Obviamente la elección de protocolos sería diferente. Para más información de los protocolos disponibles y sus fortalezas relativas puedes leer el documento de cisco: ¿Cuál solución de VPN es la correcta para ti? (inglés).

Productos de VPN (Cisco)

Basados en el tipo de VPN (remote-access o site-to-site) se necesitan ciertos componentes para construir tu red de VPN. Estos pueden incluir:

  • Software para cada host remoto que se requiera conectar
  • Hardware dedicado, como un concentrador de VPN o un Cisco Adaptive Security Appliance (ASA), un router con IOS features, un VPN router de Nortel (antes contivity), etc.
  • Servidor de VPN dedicado para los servicios de dial-in
  • Network Access Server (NAS) usado por los proveedores de servicios para el acceso de usuarios remotos de VPN.
  • Centro manejo de políticas y de red privada.

Muchas compañías han desarrollado soluciones llave en mano debido a que no hay un estándar ampliamente aceptado para implementar VPNs, por ejemplo, Cisco ofrece:

  • VPN Concentrator (fuera de ventas)
  • VPN enabled router (un 1841 security bundle por ejemplo)
  • Cisco ASA
  • Cisco VPN clients

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Movilidad IPv6

Posted by Luis R. en 2009/03/18

del documento de cisco: IPv6 Mobility At-a-Glance

Los objetivos de la movilidad de IPv6 son:

  • no estar limitado a una ubicación
  • tener siempre conectividad IP
  • que sea independiente del transporte
  • conexiones en roaming robustas
  • movilidad de las aplicaciones
  • continuidad de las aplicaciones
  • que un server pueda ser un dispositivo móvil

Mobile IPv6 (MIPv6) se define en:

  • RFC 3775: Mobility Support in IPv6
  • RFC 3776: Using IPSec to Protect Mobile IPv6 Signalling between Mobile Nodes and Home Agents

Existen los mismos componentes básicos en MIPv6 como en MIPv4, excepto que no hay agentes externos en MIPv6.

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Encabezado IPv6

Posted by Luis R. en 2009/02/20

Del documento de Cisco IPv6 Headers

Hay varios cambios al formato de encabezados de IPv6. Los diagramas describen en alto nivel la comparación entre IPv4 e IPv6.

IPv6 Headers

IPv6 Headers

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Internet Protocol version 6

Posted by Luis R. en 2009/02/12

Del Cisco’s Internetworking Techonology Handbook

IPv6

Uno de los mayores estándares en el horizonte es IPv6, aunque no se ha vuelto un estándar oficial, vale la pena revisarlo un poco, y es muy posible que esta información cambie mientras se libera una versión definitiva, por lo que este documento debe ser sólo una guía.

Hay una gran variedad de libros y RFCs disponibles que hablan sobre IPv6, con los grandes rasgos de cómo se desarrolla el estándar, aunque son documentos difíciles de interpretar con un vistazo y requieren un poco de dedicación para poder analizar todos los temas relacionados al desarrollo de IPv6.

IPv4 (Internet Protocol version 4) es el protocolo más popular usado hoy, aunque hay serias dudas acerca de su utilidad para la comunidad de Internet a largo plazo. IPv4 fue terminado en 1970 y ha comenzado a mostrar los signos de su edad. El principal problema es el direccionamiento, o la falta de espacio en el mismo, porque muchos expertos creen que están casi agotadas las 4mil millones de direcciones disponibles para IPv4. Y aunque parece un número enorme, enormes bloques han sido dados a las agencias de gobierno y organizaciones grandes. IPv6 podría ser la solución a muchos problemas, pero no está totalmente desarrollado y no es un estándar aún.

Ha habido muchos desarrolladores e ingenieros trabajando en IPv6 desde principios de los 90’s. Cientos de RFCs se han escrito y se han detallado algunas áreas importantes, incluyendo el direccionamiento expandido, el formato de encabezado simplificado, el etiquetado de flujo (flow labeling), autenticación, y privacidad.

El direccionamiento expandido nos lleva de 32 a 128 bits de direccionamiento y nos da nuevos métodos de broadcast y de unicast; inyecta hexadecimales en la dirección IP y cambia el delimitador “.” por “:“, en la figura 32-1 se muestra el formato de encabezado del paquete de IPv6.

IPv6 Header

IPv6 Header

El encabezado simplificado es de 40 bits y el formato consiste de:

  • Version
  • Class
  • Flow Label
  • Payload length
  • Next Header
  • Hop Limit
  • Source Address
  • Destination Address
  • Data
  • Payload Fields

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Definiendo la capa de Transporte

Posted by Luis R. en 2008/06/07

Comunicación entre dispositivos.

Las redes de computadoras usan muchos protocolos, aquí se definirán los protocolos de comunicación en un entorno de red.

Cuando un dispositivo se comunica con otro, intercambian una serie de mensajes. Para entender y actuar en estos mensajes, los dispositivos deben estar de acuerdo  en el formato y el orden de los mensajes intercambiados, así como las acciones tomadas en la transmisión o recibo de dichos mensajes.

Los dispositivos que se comuncan usan una serie de reglas, llamadas protocolo, para definir sus tareas, diferentes protocolos cumplen diferentes funciones.

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