La capa de red es el nivel 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 el nivel 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 describe y estandariza las funciones de comunicación de un sistema de telecomunicaciones o informático, sin tener en cuenta su estructura interna ni la tecnología subyacente. Su objetivo es la interoperabilidad de diversos sistemas de comunicación mediante protocolos de comunicación estándar.
En el modelo OSI, la comunicación de red se clasifica en 7 niveles diferentes, cada uno con sus propias funciones específicas. Esto ayuda a estandarizar cómo los distintos sistemas informáticos y aplicaciones interactúan entre sí e intercambian datos. Cada nivel tiene la responsabilidad de realizar tareas específicas relacionadas con el envío y la recepción de datos. Todos los niveles son necesarios para que un mensaje llegue a su destino.
¿Cuáles son los 7 niveles del modelo OSI?
1. Nivel físico. El nivel físico del modelo OSI se refiere al equipo físico necesario para transferir datos; piensa en conmutadores y cables. Los bits de datos sin procesar se transfieren a través de estos medios físicos.
El nivel físico es responsable de establecer una conexión entre dispositivos físicos.
2. Nivel de enlace de datos. El nivel de enlace de datos del modelo OSI se refiere a la tecnología utilizada para conectar dos máquinas a través de una red. El nivel de enlace de datos se divide a su vez en dos subniveles: el nivel de control de enlace lógico (LLC), responsable del control de flujo y de errores, y el nivel de control de acceso al medio (MAC), responsable de proporcionar acceso al nivel físico. Estos dos subniveles están controlados por la tarjeta de interfaz de red (NIC) para garantizar que la distribución de datos de un nodo informático a otro se complete correctamente.
En términos más sencillos, este nivel del modelo OSI se encarga de mantener la transmisión de datos entre dos nodos dentro del mismo segmento de red.
3. Nivel de red. El nivel 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 un equipo host a otro.
El nivel de red enruta los datos a través de la ruta física más rápida (más corta): piensa en ello como en el tráfico. Evita la congestión, la prioridad del servicio, los enlaces rotos y muchos otros «obstáculos». Las actividades clave de este nivel incluyen el enrutamiento, el reenvío y el direccionamiento entre redes y redes conectadas de nodos o máquinas.
4. Nivel de transporte. El nivel de transporte del modelo OSI es responsable de enviar y distribuir datos fiables 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 pérdidas ni errores de datos y ser fácil de recuperar.
Es habitual que el Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y el Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP) se utilicen en este nivel.
5. Nivel de sesión. El nivel de sesión del modelo OSI se encarga de gestionar las conexiones entre aplicaciones: esto incluye establecer, coordinar y cerrar estas conexiones.
El nivel de sesión ayuda a establecer un enlace para iniciar una sesión, los esfuerzos de autenticación para verificar remitentes y receptores, la autorización de las comunicaciones compartidas, el trabajo para mantener las sesiones una vez establecidas y, por último, la terminación de la conexión al completarse.
Un ejemplo real implica tráfico de Internet: un usuario puede querer navegar por una página web durante un breve periodo de tiempo. Las actividades que se producen entre bastidores para establecer, autorizar, mantener y después finalizar la sesión de este usuario en la página web deseada se realizan todas en el nivel de sesión del modelo OSI.
6. Nivel de presentación. El nivel de presentación del modelo OSI se encarga de presentar los datos (paquetes de código) en un formato útil y utilizable. Los paquetes de datos fluyen por las redes, a menudo cifrados. Cuando un paquete llega al nivel 6, debe presentarse en un formato utilizable.
En este nivel, los datos pueden convertirse, el código de caracteres puede traducirse, los datos pueden comprimirse y los datos pueden cifrarse o descifrarse; todas ellas son actividades que ayudan a presentar los datos en un formato «utilizable».
7. Capa de la aplicación. La capa de la aplicación del modelo OSI implica la forma en que una aplicación de usuario (como un navegador, un correo electrónico o un sitio web) interactúa con la red. La capa 7 actúa como la interfaz esencial entre las aplicaciones con las que interactúa un usuario y la red subyacente por la que circulan sus datos.
Como nivel superior del modelo OSI, el nivel 7 implica el procesamiento de datos justo debajo de la superficie virtual de las aplicación con las que interactúa un usuario. Los datos se presentan de una forma que las aplicación orientadas al usuario pueden utilizar realmente. Un ejemplo habitual es una petición HTTP utilizada para cargar una página web.
¿Qué hace el nivel de red?
Ahora volvamos al nivel de red... El nivel 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 sencillos, puedes pensar en el nivel de red como el «servicio postal» de internet: determina adónde deben ir los datos (el «correo» de internet) y cómo pueden llegar allí de la forma más eficiente.
La capa de red (nivel 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: Distribuye 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 su transmisión y luego los vuelve a ensamblar en el destino.
¿Deberías preocuparte por la seguridad del nivel de red?
Respuesta corta: ¡sí! El nivel de red puede ser un objetivo muy atractivo para los atacantes. Dado que conecta dispositivos a nivel global y, por tanto, puede tener amplias implicaciones cuando se ve afectada, los actores maliciosos pueden tratar de atacar el nivel de red para:
Interrumpir las comunicaciones, con ataques de denegación de servicio o DDoS.
Suplantar identidades mediante técnicas de suplantación de IP.
Secuestrar sesiones o redirigir el tráfico.
Escanea y aprovecha sistemas vulnerables.
Proteger este nivel es crucial porque las violación de la seguridad pueden afectar a todos los niveles superiores de OSI, incluso si existen protecciones adecuadas en el nivel de aplicación o de transporte.
¿Cuáles son las principales amenazas de seguridad en el nivel de red?
Denegación de servicio (DoS/DDoS). Estos ataques inundan el nivel 3 con volúmenes masivos de paquetes para saturar los recursos de red y, en última instancia, provocar la caída de 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 atacantes pueden interceptar o alterar el tráfico entre dos extremos, a menudo aprovechando el enrutamiento inseguro o el envenenamiento ARP (junto con el nivel 2).
Secuestro de rutas y ataques BGP. Los atacantes pueden manipular las tablas de enrutamiento para redirigir o bloquear el tráfico.
Captura de paquetes y análisis de tráfico. Sin cifrado, los datos sensibles de los paquetes IP pueden ser interceptados.
Ataques de fragmentación. Los paquetes fragmentados de forma maliciosa pueden eludir la detección de intrusiones o los cortafuegos.
Cómo Fastly puede ayudar a mantener seguro el nivel de red
La suite de soluciones AppSec de Fastly puede ayudar a proteger las aplicaciones de tu organización en todos los niveles del modelo OSI. Ofrecemos protección multinivel que te mantiene seguro desde la capa de red hasta la capa de la aplicación.
La oferta de productos de AppSec de Fastly incluye:
Red de distribución de contenidos de Fastly: Hemos integrado la seguridad en la esencia de nuestra plataforma. El envío de registros en tiempo real de Fastly ofrece visibilidad al instante del tráfico, el rendimiento, las amenazas y la resolución de problemas.
WAF de última generación de Fastly: El WAF de última generación de Fastly ofrece protección avanzada para tus aplicaciones, API y microservicios, estén donde estén y con una única solución
Seguridad de API: Detén el uso indebido de API supervisando los valores y parámetros inesperados enviados por los puntos de conexión y bloqueando las peticiones no autorizadas. Fastly puede detectar y bloquear ataques en API de SOAP, REST, gRPC, WebSockets y GraphQL.
DDoS Protection: Despliega rápidamente y protege de inmediato frente a ataques DDoS a aplicaciones. Gracias al enorme ancho de banda de nuestra red y a sus técnicas adaptativas, DDoS Protection de Fastly mantiene automáticamente el rendimiento y la disponibilidad sin necesidad de configuración.
Bot Management: Fastly Bot Management identifica y mitiga rápidamente la actividad no deseada de bots, protegiendo tus aplicaciones frente a diversos ataques automatizados.
Mejora la seguridad del nivel de red. Descubre hoy las soluciones de AppSec de Fastly.