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.
OMNeT++
OMNeT++ es una herramienta muy completa para simular redes y sistemas basados en eventos. Su punto fuerte es que funciona de forma modular, como si construyeras un sistema con bloques que puedes personalizar y combinar. Esto lo hace ideal para proyectos de investigación o desarrollo, ya que no solo se limita a redes de comunicación, sino que también puedes usarlo para simular sistemas distribuidos o arquitecturas de hardware. Además, al ser de código abierto, es accesible para todo el mundo (aunque esto también tiene contras), aunque algunas funciones avanzadas requieren licencia. Su interfaz gráfica es intuitiva y permite analizar los resultados fácilmente, aunque no tengas mucha noción con estos programas.
QualNet
Herramienta muy enfocada en simular redes de comunicación realistas. Lo interesante de QualNet es que permite planificar y probar redes antes de implementarlas físicamente. Es como tener un modelo virtual de tu red, donde puedes medir el rendimiento y hacer ajustes sin gastar un euro en hardware. Además, su capacidad para trabajar en tiempo real con dispositivos físicos es una gran ventaja, ya que puedes mezclar simulaciones virtuales con equipos reales. Esto lo hace muy útil en sectores como la industria militar o de emergencias, donde la fiabilidad es clave.
MIMIC Simulator
En este caso, MIMIC se centra en emular dispositivos y redes completas. Es como crear un laboratorio de redes en tu ordenador. Puedes simular desde routers y switches hasta sensores IoT, lo que es perfecto para probar configuraciones, entrenar equipos técnicos o incluso desarrollar nuevas herramientas de monitoreo. Lo mejor es que puedes probar cientos de configuraciones sin necesidad de comprar todo ese equipo físicamente, lo que ahorra tiempo y dinero.
Desventajas de los simuladores
Pese a que, como hemos visto, este tipo de simuladores sean una gran opción para probar una red sin necesidad de crearla, también tienen unas limitaciones y desventajas que veremos a continuación:
- Limitaciones de precisión: Aunque estos simuladores cada vez son mejores e imiten una red real con buena precisión, no son del todo exactos, por lo que podría haber variabilidad entre lo que esperamos y lo que acaba siendo, por tanto, hay que tener en cuenta estos márgenes de error y vigilar el comportamiento real una vez montada.
- Recursos de hardware: Utilizar una red apenas consume recursos, sin embargo, simularla sí, dependiendo del programa, las dimensiones y herramientas de la misma, por lo que, al igual que el punto anterior, el funcionamiento puede ser diferente al real si tenemos un equipo con poca potencia que esté utilizando un programa de simulación que requiera cierto nivel de hardware.
- Disponibilidad de dispositivos y protocolos: Algunos simuladores pueden no ser compatibles con todos los dispositivos y protocolos de red existentes, sobre todo los gratuitos. Esto podría limitarnos su utilidad en entornos avanzados y configuraciones más profesionales.
- Curva de aprendizaje: Este tipo de programas no son una calculadora, que pones lo que necesitas y te da el resultado. Algunos de ellos necesitan un aprendizaje lento, y tardarás un tiempo en controlarlos adecuadamente, por tanto, si no tienes nociones, no será fácil que el primer día obtengas el resultado deseado.
- Coste del programa: Pese a que tenemos programas gratuitos, una vez que seamos más expertos en estas herramientas y necesitemos más, deberemos hacernos con alguno de pago, o al menos en ciertas funciones, por lo que, para aprender, o en tareas sencillas, está bien, sin embargo, en ocasiones deberemos pasar por caja.
Si tienes cualquier duda o apunte sobre el tema de hoy, puedes dejarnos un comentario y trataremos de responderte.