Simuladores para virtualizar redes y aprender routing y switching

Simuladores para virtualizar redes y aprender routing y switching

Javier Jiménez

Si vas a montar una red doméstica o para una empresa, es importante realizar pruebas y conocer diferentes aspectos antes de proceder al montaje. Esto permitirá optimizar los recursos y no tener complicaciones en un futuro. Para ello podemos utilizar simuladores de redes. De esta forma, desde nuestro equipo podremos montar nuestras propias redes virtuales y realizar diferentes pruebas para posteriormente configurar el entorno en «real». ¿Quieres conocer qué simuladores tenemos hoy en día?

Estos simuladores de redes también nos permitirán aprender sobre routing y switching, de hecho, son ampliamente utilizados para el aprendizaje y pasar diferentes certificaciones como las de Cisco. Vamos a ver algunas de las opciones más conocidas y recomendables que podemos usar.

¿Qué significa diseñar una red?

Hablar del diseño de red, es hablar de una categoría dentro del desarrollo de sistemas. Este nos permite determinar la estructura física para una red, ya sea de una casa o de un negocio. Entonces estamos ante la planificación de la implementación de toda la infraestructura necesaria para la red informática. Todo esto tiene varias implicaciones, como la evaluación, determinación del alcance que va a tener, y comprender la propia red. Una vez tenemos un diseño completo, se representa con un diagrama que hace un efecto de modelo para orientar a los expertos en el momento que se procede con la instalación.

Estos diagramas tienes diferentes elementos. Estos son:

  • El mapa lógico de la red que se va a diseñar.
  • La estructura del cableado y el direccionamiento IP.
  • La totalidad, tipo y ubicación de los dispositivos que se van a instalar. Como routers, switches, servidores, entre otros.
  • Arquitectura de la seguridad de la red, y los procesos generales de seguridad informática que se van a seguir.

Y todo esto se divide en tres capas.

  • Capa física: Define todo el hardware que va a formar parte de la red, y que se va a poder manejar de forma física.
  • Capa de enlace de datos: Busca que la transferencia sea lo más fiable posible, dentro de todo el circuito que representa la red.
  • Capa de red: Es la capa encargada de diseñar el direccionamiento lógico y la ruta directa de todas las comunicaciones.
  • Capa de transporte: Determina como se fragmenta la red y se entrega la información entre toda ella.

Luego tenemos otras capas, somo la de sesión. La cual se encarga de proporcionar los mecanismos que controlan la comunicación entre las diferentes aplicaciones finales. La capa de presentación, que representa la información como los caracteres, números, imágenes que llegan de forma reconocible. Y por último la de aplicación, que gestiona toda la información relativa a las aplicaciones.

¿Por qué diseñar una red?

Se podría decir que, en algunos casos, diseñar previamente una red es un proceso crítico dentro del organigrama de una empresa. Esto es porque con estos mapas, podremos establecer una base más sólida para garantizar que la red funcione de la forma adecuada. Un funcionamiento eficiente y confiable, es necesario en todas las redes. Por lo cual, algunos de las claves más importantes por las qué diseñar una red son:

  • Planificación eficiente: Tener un diseño previo nos permite planificar los recursos y la infraestructura que sean necesarios. Con esto podremos entender los requisitos que vamos a tener en el presente y en el futuro, así como identificar las necesidades de ancho de banda necesario, el almacenamiento o la seguridad. Por lo cual estamos ante un sistema que nos ayudará a evitar problemas como pueden ser algunas limitaciones.
  • Optimización de recursos: Crear el diseño de una red basado en el material disponible, nos ayuda a gestionar los recursos de una forma más eficiente y óptima. En este apartado, podemos incluir la asignación de direcciones IP, segmentación de la red, capacidades de almacenamiento, o la distribución equitativa del ancho de banda. Todo esto en conjunto, hará que la red mejore de forma generalizada en cuanto a rendimiento, y ayuda a minimizar el riesgo de problemas como los cuellos de botella.
  • Seguridad: Es uno de los puntos críticos de cualquier empresa, y donde se invierte mucho dinero para mantener altos estándares. Con un diseño de red previo, podemos establecer políticas de seguridad más personalizadas y eficientes, configurar dispositivos firewall, instalar sistemas de detección de intrusos, o incluso implementar prácticas de controles de acceso.
  • Adaptabilidad: Todas las redes deben ser adaptables y hasta cierto punto, escalables. Por lo general es complicado predecir cómo va a crecer una red, o lo que vamos a necesitar en el futuro. Pero con un buen diseño previo, podemos estar preparados para lo que sea. Esto ayudará a que sea escalable, y que se pueda adaptar a las necesidades que se puedan tener en un momento concreto.

Las empresas grandes normalmente tienen un departamento de sistemas con diferentes equipos que están en pruebas, y que son exactamente los mismos equipos que los que hay en producción, para que todo sea lo más realista posible para que luego esas configuraciones se pasen directamente a producción. Sin embargo, las empresas que no tienen muchos recursos económicos, no pueden permitirse equipos realmente caros para pruebas. En estos casos, es donde pueden recurrir a simuladores o emuladores de redes, donde podemos configurar modelos de routers y switches exactamente igual como si estuvieran realmente en la mesa. Además, es mucho más sencillo configurar una red compleja con diferentes routers en un simulador, porque tienes todo a mano para poder hacerlo, que tener varios routers o switches gestionables repartidos por toda una sala, donde tienes que configurar uno por uno todos ellos.

Los simuladores de redes suelen ser gratuitos, pero hay otros que son de pago ya que hay que pagar las licencias de los routers que incorporas en el simulador, aunque es posible que haya por Internet algunas imágenes del sistema operativo gratuitas, y las puedas usar, tal y como ocurre con el software GNS3, donde tenemos la posibilidad de cargar imágenes de los sistemas operativos de routers, switches, firewalls y muchos otros equipos de red, pero normalmente estas imágenes tienen un coste.

Simuladores de redes

Los siguientes programas podemos instalarlos de forma completamente gratuita en nuestro equipo, con el objetivo de crear redes complejas y simular su funcionamiento en la vida real. De esta forma, en caso de que detectemos algún problema que pueda trasladarse a la vida real, a la instalación final que vayamos a configurar, podremos solucionarlo lo antes posible antes de pasarlo a producción con el fallo. Además, este tipo de simuladores son realmente útiles para aprender mucho sobre redes, la mayoría de las certificaciones como las de Cisco, Juniper y otros fabricantes, se pueden practicar en estos simuladores sin necesidad de comprar los equipos, los cuales pueden costar miles de euros.

Cisco Packet Tracer

El primer simulador de redes del que queremos hablar es Cisco Packet Tracer. Es uno de los más usados y completos que podemos encontrar. Ha sido desarrollado por Cisco. De hecho, es la aplicación que recomiendan cuando tengamos que hacer pruebas con algunos de sus productos, como routers, switches de red, hubs, servidores etc. No se trata de una herramienta compleja, ya que resulta sencilla de utilizar. Además es gratuita y permite realizar todo tipo de virtualización de redes.

Este programa está orientado principalmente a usuarios que quieren obtener las diferentes certificaciones de Cisco CCNA, ya que nos permitirá estudiar y aprender cómo funciona el switching y routing en Cisco iOS, el sistema operativo de Cisco que tenemos en sus routers. Cuando queremos aprender con simuladores o emuladores para certificaciones CCNP o superior, este simulador se nos quedará bastante corto, ya que no dispone de todas las opciones de configuración más avanzadas que otros simuladores sí incorporan.

Hasta la versión de Cisco Packet Tracer 6.X, no era necesario registrarse en la web oficial de Cisco, simplemente nos descargábamos el simulador y podíamos empezar a realizar los diferentes escenarios de pruebas. A partir de la versión Cisco Packet Tracer 7.0, Cisco necesita que te registres en la página web de forma completamente gratis, y que inicies sesión en el programa, de lo contrario tendrás muchas funcionalidades limitadas. Nuestra recomendación es que descarguéis siempre la última versión disponible, pero tendrás que registrarse en Cisco para posteriormente iniciar sesión en el programa.

Si quieres un simulador por software que funciona de forma muy fácil y rápida, con muy poco consumo de recursos porque es todo una simulación, entonces este programa es el ideal para ti. Además, existen por Internet una gran cantidad de tutoriales sobre su funcionamiento y también sobre cómo realizar diferentes montajes a través de este software. Otros programas como GNS3 o Eve-NG habían superado claramente las funcionalidades y posibilidades de CPT (Cisco Packet Tracer), pero en las últimas versiones Cisco ha realizado un gran trabajo mejorando su simulador de redes.

Os recomendamos descargar Cisco Packet Tracer desde la web oficial.

GNS3

Otro simulador de redes que podemos utilizar es GNS3, que son las siglas de Graphical Network Simulator. Tiene la peculiaridad de ser de código abierto y ha sido diseñado para poder simular redes más complejas de una manera sencilla. Su objetivo es simular lo mejor posible cómo sería en la vida real. Nuevamente estamos ante un programa gratuito y de código abierto, muy útil para ingenieros, administradores y cualquier persona que esté preparando certificaciones para Cisco o Juniper. Sirve para realizar todo tipo de pruebas y poder poner así a prueba los conocimientos, solventar posibles errores que aparezcan, etc.

GNS3 permite cargar las imágenes binarias del sistema operativo de Cisco y ejecutarla de forma emulada, además, podríamos conectar el GNS3 a las tarjetas de red cableadas o WiFi del equipo real, para interactuar con este emulador y darle un mayor realismo. Otra característica muy importante es que nos permitirá añadir máquinas virtuales a las redes internas, de esta forma, podríamos diseñar una red compleja y luego conectar una VM con Windows o Linux para la realización de más pruebas.

GNS3 utiliza los módulos Dynamips, VirtualBox y Qemu. De esta forma permite ofrecer una experiencia lo más real posible a los diferentes sistemas operativos de los routers y dispositivos de red. Se trata de una aplicación multiplataforma, ya que es compatible con sistemas operativos Windows, Linux y macOS. Lo mejor que puedes hacer es instalar el servidor de GNS3 en una máquina virtual con VMware o Virtual Box, y posteriormente desde el GNS3 «Cliente» conectarnos a esta máquina virtual, de esta forma, tendremos la máxima eficiencia posible y el programa funcionará realmente bien.

GNS3 es un programa más difícil de configurar en un primer momento que Cisco Packet Tracer, pero una vez que lo conoces estamos seguros que te encantará, de hecho, es nuestro emulador de redes favorito por todas las funcionalidades avanzadas que dispone. Si además de aprender sobre redes con routing y switching quieres aprender sobre seguridad informática, este emulador te permitirá conectar máquinas virtuales y ejecutar scripts en Python sin problemas.

Puedes descargar la aplicación desde su página web oficial. Allí encontrarás también vídeos tutoriales e información para aprender más sobre su funcionamiento y todo lo que puedes conseguir, uno de los puntos fuertes de GNS3 es que también tiene una gran cantidad de vídeos en YouTube sobre montajes de redes muy complejos, ideal para aprender.

Eve-NG

Eve-NG o también conocido como Emulated Virtual Environment Next Generation, es un programa que nos permite simular redes virtuales de múltiples proveedores. Este programa ha sido desarrollado para usuarios domésticos o pequeñas empresas donde quieren simular sus redes y configuraciones. A diferencia de los dos programas anteriores, tenemos tanto una edición «Community Edition» que es totalmente gratuita, y también una versión profesional con un pago anual. Tanto GNS3 como Eve-NG necesitan las imágenes de software de los dispositivos de red, y en muchas ocasiones no es posible conseguirlas de forma gratuita. Eve-NG consume muy pocos recursos y tan solo necesitaríamos un programa como PuTTY para acceder y modificar la topología de la red.

Este programa nos permitirá pasar las certificaciones de Cisco, Juniper y también otros fabricantes como CheckPoint, PaloAlto, F5 y muchas más, ya que permite una gran cantidad de fabricantes de redes. El diseño de la interfaz gráfica de usuario es muy intuitivo y disponemos de muchísimas opciones de configuración, además, al ser multifabricante podremos crear complejas redes formadas por diferentes fabricantes. Otras características son que tendremos aceleración de hardware con KVM para tener el mejor rendimiento, podemos tener una interfaz HTML5 completa, permite multiusuario para acceder simultáneamente al mismo proyecto, podemos pasar una red real a la virtual para la realización de pruebas e incluso podremos crear imágenes personalizadas con Visio para posteriormente incrustarlo a Eve-NG.

Os recomendamos acceder a la web oficial de Eve-NG donde podréis encontrar los enlaces para descargar y toda la información sobre este simulador de redes.

VIRL

Virtual Internet Routing Lab o también conocido como VIRL, es el emulador avanzado creado por Cisco para aprender sobre redes, y está orientado tanto a usuarios particulares como también a centros de enseñanza. Este software nos permite emular redes muy complejas con el mayor realismo posible. VIRL requiere una suscripción anual para disponer de acceso a todas las imágenes compatibles, es muy fácil de utilizar (más que GNS y que Eve-NG). Este programa necesita de una aplicación de terminal como PuTTY para realizar la ejecución de los diferentes comandos, además, el funcionamiento de VIRL es bastante más óptimo en equipos que tienen un hardware limitado, ya que realiza un uso óptimo de los recursos disponibles.

Si estás pensando en sacarte certificaciones como CCNP o CCIE de Cisco, utilizar VIRL para el entrenamiento te será fundamental, y es lo que recomienda Cisco para pasar correctamente estas certificaciones, no obstante, GNS3 también sería muy buena opción para estas certificaciones, pero con VIRL te aseguras tener las últimas versiones del sistema operativo de Cisco para los routers y switches.

Os recomendamos acceder a la web oficial de Cisco VIRL donde encontraréis todos los detalles para utilizar este emulador de redes.

Netsim

Si buscas algo más específico para laboratorios de pruebas e investigación, Netsim es un programa ideal para ello. Permite simular redes con una cantidad importante de hardware y realizar pruebas para montar una red. Cuenta con características similares a las dos opciones anteriores que hemos visto.

Puedes descargar la última versión desde su sitio web. Es una herramienta utilizada por cientos de organizaciones en muchos países del mundo, con características que se adaptan tanto a nivel empresarial como también a nivel doméstico, para realizar pruebas que necesitemos para simular una red. Esta aplicación se puede implementar en el sistema operativo Windows. Podrás realizar simulaciones muy diversas, para entornos de diferentes infraestructuras, como vehículos autónomos o equipos manufactureros.

En definitiva, estas son algunas de las opciones que tenemos disponibles para poder realizar simulaciones de redes. Son herramientas ideales para quienes necesiten configurar cualquier tipo de red, ya sea a nivel empresarial o doméstico, y quieran realizar pruebas para poder detectar posibles errores y solucionarlos. Hemos mostrado algunas aplicaciones gratuitas y que ofrecen todo lo necesario para ello. Además, muchas de ellas son multiplataformas, por lo que podrás utilizarlas en diferentes sistemas operativos donde necesites realizar las pruebas.

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  • Usted es una de las pocas personas que ha hecho clic en un anuncio que promociona un descuento por el “Día de la madre”de una tienda de regalos en Internet dentro de la aplicación de una web/medio de comunicación. El medio de comunicación quiere contar con informes para comprender con qué frecuencia usted y otros usuarios han visualizado o han hecho clic en un anuncio determinado dentro de la aplicación y, en particular, en el anuncio del “Día de la madre” para así ayudar al medio de comunicación y a sus socios (por ejemplo, las agencias de publicidad) a optimizar la ubicación de los anuncios.

La información sobre qué contenido se te presenta y sobre la forma en que interactúas con él puede utilizarse para determinar, por ejemplo, si el contenido (no publicitario) ha llegado a su público previsto y ha coincidido con sus intereses. Por ejemplo, si hasleído un artículo, si has visualizado un vídeo, si has escuchado un “pódcast” o si has consultado la descripción de un producto, cuánto tiempo has pasado en esos servicios y en las páginas web que has visitado, etc. Esto resulta muy útil para comprender la relevancia del contenido (no publicitario) que se te muestra.

  • Has leído una publicación en un blog sobre senderismo desde la aplicación móvil de un editor/medio de comunicación y has seguido un enlace a una publicación recomendada y relacionada con esa publicación. Tus interacciones se registrarán para indicar que la publicación inicial sobre senderismo te ha resultado útil y que la misma ha tenido éxito a la hora de ganarse tu interés en la publicación relacionada. Esto se medirá para saber si deben publicarse más contenidos sobre senderismo en el futuro y para saber dónde emplazarlos en la pantalla de inicio de la aplicación móvil.
  • Se te ha presentado un vídeo sobre tendencias de moda, pero tu y otros usuarios habéis dejado de visualizarlo transcurridos unos 30 segundos. Esta información se utilizará para valorar la duración óptima de los futuros vídeos sobre tendencias de moda.

Se pueden generar informes basados en la combinación de conjuntos de datos (como perfiles de usuario, estadísticas, estudios de mercado, datos analíticos) respecto a tus interacciones y las de otros usuarios con el contenido publicitario (o no publicitario) para identificar las características comunes (por ejemplo, para determinar qué público objetivo es más receptivo a una campaña publicitaria o a ciertos contenidos).

  • El propietario de una librería que opera en Internet quiere contar con informes comerciales que muestren la proporción de visitantes que han visitado su página y se han ido sin comprar nada o que han consultado y comprado la última autobiografía publicada, así como la edad media y la distribución de género para cada uno de los dos grupos de visitantes. Posteriormente, los datos relacionados con la navegación que realizas en su página y sobre tus características personales se utilizan y combinan con otros datos para crear estas estadísticas.
  • Un anunciante quiere tener una mayor comprensión del tipo de público que interactúa con sus anuncios. Por ello, acude a un instituto de investigación con el fin de comparar las características de los usuarios que han interactuado con el anuncio con los atributos típicos de usuarios de plataformas similares en diferentes dispositivos. Esta comparación revela al anunciante que su público publicitario está accediendo principalmente a los anuncios a través de dispositivos móviles y que es probable que su rango de edad se encuentre entre los 45 y los 60 años.

La información sobre tu actividad en este servicio, como tu interacción con los anuncios o con el contenido, puede resultar muy útil para mejorar productos y servicios, así como para crear otros nuevos en base a las interacciones de los usuarios, el tipo de audiencia, etc. Esta finalidad específica no incluye el desarrollo ni la mejora de los perfiles de usuario y de identificadores.

  • Una plataforma tecnológica que opera con un proveedor de redes sociales observa un crecimiento en los usuarios de aplicaciones móviles y se da cuenta de que, en funciónde sus perfiles, muchos de ellos se conectan a través de conexiones móviles. La plataforma utiliza una tecnología nueva para mostrar anuncios con un formato óptimo para los dispositivos móviles y con un ancho de banda bajo a fin de mejorar su rendimiento.
  • Un anunciante está buscando una forma de mostrar anuncios en un nuevo tipo de dispositivo. El anunciante recopila información sobre la forma en que los usuarios interactúan con este nuevo tipo de dispositivo con el fin de determinar si puede crear un nuevo mecanismo para mostrar la publicidad en ese tipo de dispositivo.

El contenido que se presenta en este servicio puede basarse en datos limitados, como por ejemplo la página web o la aplicación que esté utilizando, tu ubicación no precisa, el tipo de dispositivo o el contenido con el que estás interactuando (o con el que has interactuado) (por ejemplo, para limitar el número de veces que se te presenta un vídeo o un artículo en concreto).

  • Una revista de viajes, para mejorar las experiencias de viaje en el extranjero, ha publicado en su página web un artículo sobre nuevos cursos que ofrece una escuela de idiomas por Internet. Las publicaciones del blog de la escuela se insertan directamente en la parte inferior de la página y se seleccionan en función de la ubicación no precisa del usuario (por ejemplo, publicaciones del blog que explican el plan de estudios del curso para idiomas diferentes al del país en el que este te encuentras).
  • Una aplicación móvil de noticias deportivas ha iniciado una nueva sección de artículos sobre los últimos partidos de fútbol. Cada artículo incluye vídeos alojados por una plataforma de streaming independiente que muestra los aspectos destacados de cada partido. Si adelantas un vídeo, esta información puede utilizarse para determinar que el siguiente vídeo a reproducir sea de menor duración.

Se puede utilizar la localización geográfica precisa y la información sobre las características del dispositivo

Al contar con tu aprobación, tu ubicación exacta (dentro de un radio inferior a 500 metros) podrá utilizarse para apoyar las finalidades que se explican en este documento.

Con tu aceptación, se pueden solicitar y utilizar ciertas características específicas de tu dispositivo para distinguirlo de otros (por ejemplo, las fuentes o complementos instalados y la resolución de su pantalla) en apoyo de las finalidades que se explican en este documento.

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