¿Qué es la capa de red?

La capa de red es la capa 3 del modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI).  La capa de red es responsable de permitir la comunicación entre dispositivos a través de diferentes redes. Sin ella, los datos no sabrían cómo encontrar el camino de un dispositivo a otro a través de internet o de cualquier otro sistema interconectado.

¿Qué es el modelo OSI?

Antes de profundizar en la capa de red y sus funciones, es importante comprender el modelo de interconexión de sistemas abiertos (modelo OSI). El modelo OSI es un modelo conceptual que caracteriza y estandariza las funciones de comunicación de un sistema de telecomunicaciones o de cómputo sin tener en cuenta su estructura y tecnología internas subyacentes. Su objetivo es la interoperabilidad de diversos sistemas de comunicación con protocolos de comunicación estándar. 

En el modelo OSI, la comunicación de red se clasifica en 7 capas diferentes, cada una con sus propias funciones específicas. Esto ayuda a estandarizar cómo los diferentes sistemas y aplicaciones informáticas interactúan entre sí e intercambian datos. Cada capa tiene la responsabilidad de realizar tareas específicas relacionadas con el envío y la recepción de datos. Todas las capas son necesarias para que un mensaje llegue a su destino.

¿Cuáles son las 7 capas del modelo OSI? 

1. Capa física. La capa física del modelo OSI se refiere al equipo físico necesario para transferir datos; piensa en switches y cables. Los bits de datos sin procesar se transfieren a través de estos medios físicos.

La capa física es responsable de establecer una conexión entre dispositivos físicos.

2. Capa de enlace de datos. La capa de enlace de datos del modelo OSI se refiere a la tecnología que se usa para conectar dos máquinas a través de una red. La capa de enlace de datos se divide además en dos subcapas: la capa de Control de Enlace Lógico (LLC), responsable del control de flujo y de errores, y la capa de Control de Acceso al Medio (MAC), responsable de proporcionar acceso a la capa física. Estas dos subcapas están controladas por la Tarjeta de Interfaz de Red (NIC) para garantizar que la distribución de datos de un nodo de computadora a otro se complete correctamente.  

En términos más simples, esta capa del modelo OSI es responsable de mantener la transmisión de datos entre dos nodos dentro del mismo segmento de red. 

3. Capa de red. La capa de red del modelo OSI es responsable de permitir la transferencia de datos desde un host de origen en una red hasta un host de destino en una red diferente. Permite el reenvío y el enrutamiento de paquetes entre diferentes redes, o de una computadora host a otra. 

La capa de red enruta los datos a través de la ruta física más rápida (más corta): piensa en esto como el tráfico. Funciona en torno a la congestión, la prioridad del servicio, los enlaces rotos y muchos otros “bloqueos”. Las actividades clave en esta capa incluyen el enrutamiento, el reenvío y el direccionamiento entre redes y redes conectadas de nodos o máquinas. 

4. Capa de transporte. La capa de transporte del modelo OSI es responsable de enviar y entregar datos confiables o “correctos” de un dispositivo a otro, ya sea a través de una red o entre dos redes. Para que un paquete de datos llegue correctamente, debe estar en el orden correcto, sin pérdida de datos ni errores, y ser fácil de recuperar.
Es común que el Protocolo de control de transmisión (TCP) y el Protocolo de datagramas de usuario (UDP) se utilicen en este nivel.

5. Capa de sesión. La capa de sesión del modelo OSI es responsable de administrar las conexiones entre aplicaciones: esto incluye establecer, coordinar y finalizar estas conexiones. 

La capa de sesión ayuda a establecer un enlace para iniciar una sesión, realizar esfuerzos de autenticación para verificar a remitentes y destinatarios, autorizar las comunicaciones compartidas, mantener las sesiones una vez que se han establecido y, por último, terminar la conexión al finalizar. 

Un ejemplo de la vida real involucra tráfico de Internet: un usuario podría querer navegar por una página web durante un breve periodo de tiempo. Las actividades que ocurren entre bastidores para establecer, autorizar, mantener y luego terminar la sesión de este usuario en la página web deseada se realizan en la capa de sesión del modelo OSI. 

6. Capa de presentación. La capa de presentación del modelo OSI es responsable de presentar los datos (paquetes de código) en un formato útil y utilizable. Los paquetes de datos fluyen a través de las redes, a menudo cifrados. Cuando un paquete llega a la capa 6, debe presentarse en un formato utilizable. 

En esta capa, los datos pueden convertirse, el código de caracteres puede traducirse, los datos pueden comprimirse y los datos pueden cifrarse o descifrarse; todas estas actividades ayudan a presentar los datos en un formato “utilizable”. 

7. Capa de aplicación. La capa de aplicación del modelo OSI implica la forma en que una aplicación de usuario (como un navegador, correo electrónico o sitio web) interactúa con la red. La capa 7 funciona como la interfaz esencial entre las aplicaciones con las que interactúa un usuario y la red subyacente por la que viajan sus datos. 

Como la capa superior del modelo OSI, la capa 7 implica el procesamiento de datos justo debajo de la superficie virtual de las aplicaciones con las que interactúa un usuario.  Los datos se presentan de una manera que las aplicaciones orientadas al usuario realmente pueden usar. Un ejemplo común es una solicitud HTTP que se usa para cargar una página web.

¿Qué hace la capa de red?

Ahora volvamos a la capa de red... La capa de red del modelo OSI es responsable de permitir la transferencia de datos desde un host de origen en una red hasta un host de destino en una red diferente. En términos muy simples, puedes pensar en la capa de red como el “servicio postal” de internet: determina a dónde deben ir los datos (el “correo” de internet) y cómo pueden llegar allí de la manera más eficiente. 

La capa de red (capa 3) realiza lo siguiente:

• Enrutamiento: determina la mejor ruta para que los datos viajen a través de redes interconectadas.

• Direccionamiento lógico: Asigna direcciones IP a los dispositivos para que puedan identificarse dentro de una red.

• Reenvío de paquetes: Entrega paquetes de datos desde el dispositivo de origen hasta el dispositivo de destino.

• Fragmentación y reensamblaje: divide los paquetes de datos grandes en otros más pequeños para la transmisión y luego los vuelve a ensamblar en el destino.

¿Deberías preocuparte por la seguridad de la capa de red? 

La respuesta corta es sí. La capa de red puede ser un objetivo muy atractivo para los atacantes. Debido a que conecta dispositivos a nivel global y, por lo tanto, puede tener amplias implicaciones cuando se ve afectada, los actores maliciosos pueden intentar atacar la capa de red para:

• Interrumpir las comunicaciones con ataques de Denegación de servicio o DDoS.

• Suplantar identidades mediante técnicas de IP spoofing.

• Secuestrar sesiones o redirigir tráfico.

• Escanear y explotar sistemas vulnerables.

Proteger esta capa es crucial porque las filtraciones pueden afectar todas las capas superiores del modelo OSI, incluso si se cuenta con las protecciones adecuadas en la capa de aplicación o de transporte.

¿Cuáles son las principales amenazas de seguridad en la capa de red? 

Denegación de servicio (Denegación de servicio/DDoS). Estos ataques inundan la capa 3 con volúmenes masivos de paquetes para saturar los recursos de red y, en última instancia, derribar sistemas o sitios web. 

Suplantación de IP. Los atacantes falsifican direcciones IP para hacerse pasar por hosts de confianza, eludir controles de acceso o lanzar ataques de denegación de servicio.

Ataques de intermediario (MitM). Los actores maliciosos pueden interceptar o alterar el tráfico entre dos endpoints, a menudo al explotar el enrutamiento inseguro o el envenenamiento ARP (junto con la capa 2).

Secuestro de rutas y ataques BGP. Los atacantes pueden manipular las tablas de enrutamiento para redirigir o bloquear el tráfico.

Detección de paquetes y análisis de tráfico. Sin cifrado, los datos sensibles en los paquetes IP pueden ser interceptados.

Ataques de fragmentación. Los paquetes fragmentados de forma maliciosa pueden eludir la detección de intrusiones o los firewall.

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