Introducción al tunneling

Definiciones

Encapsulamiento

El proceso de empaquetar o envolver datos en un formato específico antes de enviarlos a través de una red se conoce como encapsulamiento. El encapsulamiento, en el contexto del tunneling, implica agregar un encabezado del túnel al paquete original para permitir su transporte a través del túnel. El encabezado del túnel contiene la información necesaria para enrutar el paquete a través de la red y asegurarse de que llegue al destino correcto.

Desencapsulamiento

El desencapsulamiento es el proceso opuesto al encapsulamiento. Consiste en eliminar el encabezado del túnel del paquete encapsulado en el punto de salida del túnel, dejando al descubierto el paquete original. El desencapsulamiento ocurre en el destino final del paquete, y es necesario para acceder a los datos originales y procesarlos adecuadamente.

Protocolo de transporte

El protocolo de transporte es un conjunto de reglas y procedimientos que gobiernan la transmisión confiable de datos entre dos puntos finales en una red. Los protocolos de transporte más comunes son TCP (Transmission Control Protocol) y UDP (User Datagram Protocol). Estos protocolos definen cómo se establecen y mantienen las conexiones, cómo se dividen los datos en paquetes, cómo se asegura la entrega de los paquetes y cómo se manejan los errores.

Protocolo de encapsulación

El protocolo de encapsulación es el protocolo utilizado para agregar el encabezado del túnel al paquete original y crear el paquete encapsulado. Diferentes protocolos de tunneling utilizan diferentes protocolos de encapsulación. Por ejemplo, PPTP utiliza GRE (Generic Routing Encapsulation) como protocolo de encapsulación, mientras que L2TP utiliza el propio protocolo L2TP para encapsular los datos.

Protocolo de red

El protocolo de red se refiere a un conjunto de reglas y formatos que definen cómo los dispositivos en una red se comunican entre sí. El protocolo de red más comúnmente utilizado en Internet es el Protocolo de Internet (IP), que es responsable de enrutar y entregar paquetes de datos a través de la red. Otros protocolos de red incluyen IPv6, IPX, AppleTalk, entre otros.

Paquete original

El paquete original es el paquete de datos que se desea transportar desde la fuente hasta el destino a través de una red incompatible. Puede ser un paquete IP, un segmento de datos TCP/UDP u otro tipo de datos de red. Este paquete contiene la información original que se quiere transmitir.

Encabezado del túnel

El encabezado del túnel se agrega al paquete original para permitir su transporte a través del túnel. El encabezado del túnel contiene información de control necesaria para guiar el paquete a lo largo del camino del túnel y permitir su correcta entrega al destino. Este encabezado generalmente incluye campos como las direcciones IP de origen y destino del túnel, información de secuencia para garantizar la ordenación correcta de los paquetes y otros campos específicos del protocolo de tunneling utilizado.

Paquete encapsulado

El paquete encapsulado es el resultado de combinar el paquete original y el encabezado del túnel. Es el paquete resultante que se envía a través de la red entre los puntos de entrada y salida del túnel. El paquete encapsulado tiene su propia estructura de encabezado, que incluye el encabezado del túnel seguido por el paquete original. Este encapsulamiento asegura que el paquete original esté protegido y pueda viajar a través de la red utilizando el protocolo de tunneling correspondiente.

Cuando el paquete encapsulado llega al punto de salida del túnel, el encabezado del túnel se retira (desencapsulación) y se entrega el paquete original al destino final. El proceso de encapsulación y desencapsulación permite que los paquetes atraviesen redes incompatibles, superando restricciones de enrutamiento, cortafuegos y otras barreras que podrían impedir la comunicación directa entre la fuente y el destino.

Tunneling y su propósito en las comunicaciones de red

En las comunicaciones de red, el término "Tunneling", también conocido como "túnel", se refiere a la forma en que un protocolo de red se encapsula dentro de otro protocolo de red. En esencia, el túnel crea una "tubería" virtual a través de una red pública o no segura, permitiendo que los datos se transporten de manera segura y privada entre dos puntos en una red a través de una red subyacente.

El objetivo principal del tunneling en las comunicaciones de red es permitir la transmisión segura de datos a través de redes inseguras o no confiables, como Internet. Al encapsular un protocolo en otro, se agrega seguridad y privacidad a los datos transmitidos. Esto es particularmente útil en situaciones donde se necesita establecer una conexión segura entre dos puntos de una red separados por una red pública, como en el caso de una red corporativa que se extiende por Internet.

El tunneling también puede usarse para superar barreras de red como cortafuegos o restricciones de red impuestas por proveedores de servicios de Internet (ISP). Dado que los dispositivos de red solo ven el protocolo externo y no el protocolo interno encapsulado, los datos pueden fluir a través de estos dispositivos o restricciones sin ser bloqueados o alterados.

Cómo el tunneling permite el transporte de paquetes de datos a través de redes incompatibles

El tunneling también puede usarse para superar barreras de red como cortafuegos o restricciones de red impuestas por proveedores de servicios de Internet (ISP). Dado que los dispositivos de red solo ven el protocolo externo y no el protocolo interno encapsulado, los datos pueden fluir a través de estos dispositivos o restricciones sin ser bloqueados o alterados.

Encabezados adicionales se agregan a los paquetes originales durante el proceso de tuneling; estos encabezados contienen la información necesaria para el transporte de esos paquetes a través de la red de destino. Este encabezado adicional se basa en el protocolo de red que use la red de destino.

Los dispositivos de red en el camino de los paquetes encapsulados solo ven el encabezado externo del protocolo de red compatible y no conocen el protocolo interno encapsulado. Los encabezados externos y los paquetes originales se eliminan a medida que los paquetes llegan a su destino final.

Este proceso permite el transporte transparente de paquetes de datos a través de redes incompatibles. La red original puede usar cualquier protocolo que necesite, pero la red de destino solo necesita usar el protocolo utilizado en el encabezado externo. Esto es particularmente ventajoso para la transferencia de datos entre redes diferentes, como una red privada virtual (VPN) que conecta dos redes comerciales a través de Internet.

Protocolos de Tunneling

IP Security (IPsec)

El protocolo de seguridad IP (IPsec) es un conjunto de estándares y protocolos que se utilizan para garantizar la comunicaciones en redes IP. ofrece autenticación, integridad de datos y confidencialidad a nivel de paquete IP. En redes privadas virtuales (VPN), IPsec se usa con frecuencia para crear túneles seguros a través de redes públicas. Consta de dos modos principales: el modo de túnel y el modo de transporte, utiliza criptografía para proteger los datos. Para brindar confidencialidad, integridad y autenticación, IPsec utiliza los protocolos ESP e IKE. En resumen, IPsec protege las comunicaciones en redes IP mediante la aplicación de mecanismos de seguridad que garantizan la privacidad y la integridad de los datos transmitidos.

Protocolo Point-to-Point (PPTP)

El protocolo punto a punto (PPP) es un protocolo de red que se utiliza para establecer y supervisar la conexión entre dos nodos en una red de comunicación. Funciona con la negociación, la autenticación, el control de errores y la compresión de datos. Los tres componentes principales de PPP son los Protocolos de Control de Enlace (LCP), los Protocolos de Autenticación (PAP y CHAP) y los Protocolos de Control de Red (NCP). Mientras que los protocolos de autenticación verifican la identidad de los usuarios, LCP se encarga de establecer y configurar la conexión. Los NCP pueden transmitir varios tipos de datos a través de conexiones PPP. En resumen, PPP se utiliza en enlaces seriales y conexiones de acceso telefónico para establecer conexiones seguras y confiables.

Layer 2 Tunneling Protocol (L2TP)

El Protocolo de túnel de capa 2 (L2TP) es un protocolo de red que permite crear túneles virtuales y transferir datos de una red an otra a través de redes IP. Se usa en implementaciones de redes privadas virtuales (VPN) para permitir conexiones seguras y cifradas a través de Internet. L2TP combina las características de PPTP y L2F para encapsular los datos en paquetes L2TP y enviarlos a través de la red IP. Para establecer y controlar la comunicación del túnel, utiliza protocolos de control y datos. Con IPsec, mejora la seguridad. En pocas palabras, L2TP es un protocolo que permite la transmisión segura de datos entre redes a través de Internet en implementaciones de VPN.

Generic Routing Encapsulation (GRE)

El protocolo de encapsulamiento común de routing (GRE) se utiliza en redes de datos para crear túneles virtuales y transportar paquetes de varios protocolos a través de una red de Internet Protocol. Los paquetes GRE originales se encapsulan en paquetes GRE y se envían a través de la red, lo que permite la comunicación entre redes que no son compatibles. No ofrece seguridad por sí solo, por lo que se utiliza con frecuencia en conjunto con otros protocolos, como IPsec, para proteger los datos transmitidos. En resumen, GRE encapsula y transporta paquetes a través de una red IP, lo que facilita la conectividad y el transporte de paquetes entre redes.

Secure Shell (SSH) Tunneling

La tunelización segura de Shell (SSH), también conocida como apertura de puertas de SSH, es un método que permite establecer un canal seguro dentro de una conexión SSH para transportar tráfico de red a través de una red no segura. Es ampliamente utilizado para proteger la seguridad y la privacidad de los datos enviados a través de redes públicas, como Internet.

El túnel SSH encapsula y encripta el tráfico de la red en una conexión SSH establecida entre un cliente y un servidor SSH. Este túnel seguro cifra y protege el tráfico de red, como tráfico web, correo electrónico, transferencia de archivos u otros servicios.