Conceptos

Arquitectura de red segura y segmentación

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La arquitectura de red segura es el diseño de la red (capas, segmentación, controles y flujos permitidos) con el objetivo de mantener disponibilidad, reducir el movimiento lateral, limitar…

Definición

La arquitectura de red segura es el diseño de la red (capas, segmentación, controles y flujos permitidos) con el objetivo de:

  • Mantener disponibilidad (redundancia/continuidad).
  • Reducir el movimiento lateral (segmentación + controles).
  • Limitar impacto ante compromiso (zonas, mínimos privilegios, monitoreo).
  • Hacer el tráfico observable y gobernable (políticas, logs, detección).

Contexto

En un entorno corporativo, la red no solo conecta sistemas: también define qué puede hablar con qué, con qué protocolos y bajo qué controles.

Una red “bien diseñada” (según el RAW) busca:

  • Resiliencia: si un switch falla, el tráfico se redistribuye por otra ruta sin perder uptime.
  • Contención: si un servidor expuesto (p.ej. web) se compromete, no debe poder pivotar hacia activos críticos.
  • Aislamiento por defecto: si un dispositivo “aleatorio” se conecta (BYOD/guest), debe quedar segmentado y sin acceso a sistemas sensibles.

Desarrollo (MIT-style)

Principios prácticos (para que la red sea “segura”)

  • Segmentar por riesgo y función, no solo por comodidad.
  • Definir flujos permitidos (allowlist) entre zonas.
  • Usar controles por capas: L2 (switch), L3/L4 (router/firewall), L7 (proxy/UTM) + observabilidad.
  • Diseñar con logging: si no se puede detectar, no se puede responder.

Segmentación: subredes vs VLAN (por qué importa)

  • Las subredes segmentan a nivel de capa 3 (IP). Por sí solas, no siempre crean un límite de seguridad si el routing es amplio o la red es “plana”.
  • Las VLAN segmentan en capa 2 usando 802.1Q (etiquetado), separando dominios de broadcast y facilitando separar grupos de dispositivos por política.

Idea clave: si existe una ruta permisiva entre VLANs, hay conectividad; por eso VLAN ≠ seguridad automáticamente. Se necesita zonificación + control (ACL/firewall).

Notas rápidas (contexto adicional):

  • El RAW usa tag=<0-99> en ejemplos. En la práctica, los IDs de VLAN suelen estar en el rango 1–4094 (según plataforma/diseño).
  • La segmentación no sustituye controles de identidad: se complementa con IAAA (autenticación/autorización) y con principios como Defense in Depth.

Zonas de seguridad (zonificación)

Una práctica común es modelar la red como zonas (external/DMZ/trusted/restricted/management/audit) y definir qué tráfico puede cruzar entre ellas.

Regla simple de diseño:

  • Las zonas más expuestas (Externo/DMZ/Guest) deben tener el mínimo de rutas y privilegios hacia las zonas internas.
  • Las zonas más sensibles (Restringido/Gestión/Auditoría) deben estar más aisladas y con mayor monitoreo.

Controles de tráfico: ACL vs firewall con estado

  • ACL (stateless): lista de reglas (ACE) que permiten/deniegan según criterios (IP origen/destino, puertos, etc.). Útil y rápida, pero con contexto limitado.
  • Firewall con estado (stateful): correlaciona conexiones (established/related/invalid) y puede aplicar políticas más ricas. Base típica para pares de zonas.

Pares de zonas (zone pairs)

Modelo: definir políticas por dirección entre dos zonas (A → B y B → A). Esto mejora la claridad y la capacidad de aplicar “mínimo necesario” por flujo.

Inspección de tráfico cifrado (SSL/TLS inspection)

Si un implante/malware usa HTTPS hacia el exterior, el firewall puede verlo como “legítimo”. La inspección TLS (proxy/UTM) permite descifrar y aplicar controles.

Trade-offs (importante):

  • Privacidad/Legal/Compliance.
  • Riesgo de MiTM corporativo (confianza en el proxy y en su protección).
  • Ruptura de pinning/casos donde no se puede inspeccionar.

Controles L2/L3 contra ataques comunes

  • DHCP Snooping: evita servidores DHCP rogue y construye una tabla de bindings.
  • Dynamic ARP Inspection (DAI): valida ARP contra los bindings del snooping de DHCP, mitigando ARP spoofing.

Herramienta recomendada para observar/validar tráfico (lab): Wireshark.

Ejemplos (diseño rápido)

Ejemplo 1 — Segmentación mínima por zonas

  • Externo (Internet)
  • DMZ (servicios públicos / invitados)
  • Confianza (usuarios/workstations)
  • Restringido (DCs/DBs/datos sensibles)
  • Gestión/Auditoría (admin, backups, SIEM)

Flujos típicos (alto nivel):

  • Externo → DMZ: solo servicios publicados (p.ej. HTTPS) + WAF/IDS si aplica.
  • Confianza → DMZ: solo lo necesario (p.ej. navegación proxy/HTTPS) con inspección según política.
  • Confianza → Restringido: solo apps necesarias (allowlist), autenticación fuerte, logging.
  • Gestión/Auditoría: acceso muy limitado y altamente auditado.

Ejemplo 2 — Checklist de verificación rápida

  • ¿Qué zonas existen y quién pertenece?
  • ¿Qué flujos están permitidos y por qué?
  • ¿Qué controles aplican (ACL/firewall/UTM)?
  • ¿Qué logs existen y dónde se centralizan?
  • ¿Cómo evitas pivoting desde DMZ/Guest?

Pitfalls / Errores comunes

  • “Tengo VLANs, por tanto estoy seguro”: si hay routing permisivo, no hay contención.
  • VLAN nativa/trunks mal configurados (fugas de tráfico no etiquetado).
  • ACLs sin logging (invisible) o demasiado amplias (equivalen a “permit any”).
  • Firewall stateful sin diseño por pares de zonas (reglas difíciles de entender y mantener).
  • Inspección TLS sin gobernanza (impacto en privacidad, pinning, breakage).
  • DHCP snooping/DAI mal configurados (puertos trusted incorrectos, falsos positivos, bypass).

Diagrama

flowchart LR
  I[Externo / Internet] -->|HTTPS| DMZ[DMZ]
  DMZ -->|Flujos allowlist| LAN[Zona de confianza]
  LAN -->|Solo lo necesario| RES[Restringido]
  MGMT[Gestión/Auditoría] -->|Admin + telemetría| LAN
  MGMT -->|Admin + telemetría| RES

  subgraph Controles
    FW[Firewall stateful / zone pairs]
    UTM[Proxy/UTM + inspección TLS]
    L2[L2: VLAN + DHCP snooping + DAI]
  end

  FW --- DMZ
  FW --- LAN
  FW --- RES
  UTM --- DMZ
  L2 --- LAN

Referencias

  1. https://www.openvswitch.org/
  2. https://vyos.io/
  3. https://tryhackme.com/room/extendingyournetwork
  4. https://tryhackme.com/room/networksecurityprotocols
  5. https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/routers/asr9000/software/asr9k_r4-0/addr_serv/command/reference/ir40asrbook_chapter1.html
  6. https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst6500/ios/12-2SXF/native/configuration/guide/swcg/snoodhcp.pdf
  7. https://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/lan/catalyst4500/12-2/25ew/configuration/guide/conf/dynarp.html
  8. 802.1Q / dot1q

Título original en mis apuntes: Secure Network Architecture and Segmentation