Introducción:
Network Packet Capture (a menudo denominado PCAP) es la práctica fundamental de interceptar y registrar las unidades individuales de datos (paquetes) que cruzan una computadora. network. Como fuente última de verdad, captura network paquetes proporciona evidencia granular e indiscutible de todo lo que sucede en su network, lo que lo hace esencial para la seguridad, la resolución de problemas y el cumplimiento. La capacidad de tener éxito grabar network tráfico y realizar una inmersión profunda network análisis de paquetes eso es lo que distingue a los expertos network ingenieros y seguridad analistas del resto.
¿Qué es un paquete IP?
Para dominar la captura de paquetes, primero debe comprender su elemento central: el Paquete IP, la unidad básica de datos transmitidos a través de Internet o redes privadas networks. Cada correo electrónico, vídeo o archivo se divide en paquetes en el origen y se vuelve a ensamblar en el destino.
Un paquete completo consta de dos partes principales:
El encabezado: Contiene metadatos cruciales, como las direcciones IP de origen y destino, los números de puerto, los números de secuencia y la información del protocolo. Es la capa de control que permite el enrutamiento, similar a una etiqueta de envío en una carta. Indica a los enrutadores de dónde proviene el paquete y a dónde se dirige. Los campos clave incluyen:
- • Dirección IP de origen: Dirección del remitente.
- • Dirección IP de destino: Dirección del destinatario.
- • Número de protocolo: Identifica el protocolo de la capa de transporte (por ejemplo, TCP=6, UDP=17).
- • Tiempo de vida (TTL): Limita el número de saltos que un paquete puede realizar antes de ser descartado.
La carga útil: Los datos reales de la aplicación que se transmiten. Al capturar estos paquetes, se obtiene la visibilidad en quién se comunica (el encabezado) y qué se comunica (la carga útil). El contenido real, como datos web, audio o información de archivos. En análisis de paquetesLa carga útil revela qué datos fueron transmitidos o accedidos.
Diagrama 1: Tabla de IP
¿Qué es la red? Packet Capture?
En esencia, network es el proceso de recopilando pasivamente una copia del flujo de datos fluyendo a través de un network enlace. Cuando visita una página web, descarga un archivo o envía un correo electrónico, esos datos se dividen en pequeños paquetes numerados.
El alto rendimiento captura de paquetes en disco El proceso (CTD) consta de hardware especializado hiperconvergente de múltiples componentes, por lo que no se pierde ningún paquete. Los paquetes son capturados por una NIC (tarjeta de interfaz de red) especializada basada en FPGA, denominada aquí como NIC inteligente. SmartNIC almacena los paquetes y los retransmite a la lógica de procesamiento, donde los paquetes se asignan a diferentes flujos y filtración y se aplican otros criterios. El paquetes completos A continuación, el encabezado y la carga útil se escriben en los discos giratorios o en las unidades de estado sólido (SSD) y se indexan para poder encontrarlos posteriormente.El proceso implica una ingeniería maravillosa para no perder ni un solo paquete a pesar de la diferencia de velocidad entre el externo network velocidades (como 100 Gbps), velocidad de captura y luego velocidad de escritura en el disco.
Diagrama 2: Proceso de captura en disco
Diagrama 3: Flujo de captura a disco
Cuando llega el momento de buscar y recuperar los paquetes relevantes en caso de un evento de solución de problemas o un incidente de seguridad, puede enviar una consulta al sistema para encontrar los paquetes correctos entre millones de paquetes según criterios prescritos. El indexado datos de paquete Se realiza una búsqueda y los paquetes relevantes se pueden descargar y visualizar directamente desde el almacenamiento. Se pueden utilizar herramientas estándar de la industria, como Wireshark, para visualizar los paquetes, y estos se pueden descargar al ordenador portátil local (lo cual tiene limitaciones de rendimiento y no se recomienda). Dispositivos de captura especializados como NEOX Paquete Halcón y Paquete Grizzly No requieren la descarga de paquetes y proporcionan un rendimiento de nivel empresarial. Software de análisis para analizar el datos de paquete.
Diagrama 4: Proceso de búsqueda y recuperación de paquetes
Diagrama 5: Flujo de búsqueda y recuperación de paquetes
¿Por qué realizar una red? Packet Capture ¿Y análisis?
| Caso de uso | Mareas Ideales para Lecciones |
| Solución de problemas de red | Diagnosticar problemas de rendimiento intermitentes, detectar network congestión, problemas de latencia, detección de pérdida de paquetes y verificación de configuraciones de Calidad de Servicio (QoS) mediante el análisis de los tiempos de enlace y retransmisiones de TCP/IP. |
| Ciberseguridad y análisis forense | Investiga un incidente de seguridad. Los registros solo te dicen qué sucedió; los paquetes te muestran... cómo Sucedió. Los analistas utilizan archivos PCAP para reconstruir un ataque, rastrear el movimiento lateral de un atacante e identificar la exfiltración de datos. |
| Rendimiento de la aplicación | Determinar si la lentitud de la aplicación se debe a la network, el servidor, o la propia aplicación (el clásico “network “debate frente a aplicación”). |
| Auditoría de cumplimiento | Demostrar el cumplimiento de las políticas de retención de datos internos o reglamentarios manteniendo un registro forense de datos específicos. network segmentos o perímetros. |
Métodos para capturar el tráfico de red
Capturar network tráfico efectivo, debe posicionar su solución de captura en un punto estratégico en el networkHay dos técnicas principales que se utilizan para acceder y capturar el tráfico en network la izquierda:
(a). Duplicación de puertos (puertos SPAN)
- Ventajas: Solución rentable e instantánea, aprovecha los recursos existentes. network hardware. Puede funcionar para captura, análisis y resolución de problemas ad-hoc a corto plazo a bajo network las velocidades
- Desventajas: Puede resultar poco fiable bajo cargas elevadas, ya que el switch prioriza el tráfico operativo sobre el tráfico duplicado, lo que provoca la pérdida de paquetes y una captura incompleta, además de comprometer el rendimiento del switch en su función principal de reenvío. Es inseguro y supone una vulnerabilidad de seguridad, ya que los atacantes pueden usar el puerto SPAN para acceder al flujo de datos principal y vulnerar los sistemas desde allí. Nunca ha sido una solución escalable ni a largo plazo.
Diagrama 6: Captura a través de un puerto SPAN
(segundo). Network TAPs (Puntos de acceso de prueba)
- Ventajas: Proporciona una copia 100% completa del tráfico (para captura completa de paquetes) desde el cable y es completamente a prueba de fallos. Proporciona el máximo rendimiento a alta velocidad. network Velocidades sin perder paquetes y es una solución escalable a largo plazo para la monitorización. No tiene dirección MAC ni IP, por lo que no puede ser detectado ni pirateado. Los TAP activos y los TAP de fibra segura también cuentan con una función de diodo de datos, lo que impide el pirateo de rutas inversas, lo que los convierte en una solución extremadamente segura.
- Desventajas: Requiere instalación física y hardware específico por adelantado, y puede necesitar algún recableado y espacio.
Diagrama 7: Captura a través de un grifo
(C). Network Packet Broker
- Ventajas: Una forma altamente escalable y eficiente de consolidar el derecho network tráfico y proporciona control total sobre cuándo activar o desactivar un flujo de datos a un destino, o filtrar en función de múltiples criterios. Aumenta la versatilidad del dispositivo de captura, ya que ahora se pueden capturar múltiples fuentes, y aumenta la capacidad de almacenamiento de captura mediante filtrado y deduplicación tipos de características.
- Desventajas: La configuración inicial y el cableado, que se realizan una sola vez, y algunos costes asociados a un dispositivo adicional, pero las ventajas superan a las desventajas.
Diagrama 8: Captura a través de un agente de paquetes
Herramientas de captura: Software frente a dispositivo dedicado
El gran volumen y la velocidad de la tecnología moderna network Los datos requieren especialización herramientas de captura de paquetes Para gestionar la carga y procesar la información, es necesario recurrir a sistemas basados en software o CPU. Se requieren sistemas especializados basados en FPGA para garantizar una captura sin pérdidas.
(un). Packet Capture Software
Para diagnósticos a pequeña escala y bajo demanda, el software de captura de paquetes instalado en un host puede funcionar en algunas situaciones. Por ejemplo, Wireshark es la herramienta de captura de paquetes (también llamada analizador de protocolos), gratuita y de código abierto, estándar de la industria. Permite a los usuarios explorar y filtrar los datos capturados almacenados en archivos PCAP. Puede funcionar al intentar solucionar un problema de wifi local o de conectividad de una oficina remota a menos de 10 Gbps. Sin embargo, la necesidad de descargar paquetes al host local, lo que consume almacenamiento y expone a vulnerabilidades de seguridad y privacidad, además de no ser capaz de gestionar altas velocidades como 100 Gbps, lo hace inadecuado para cualquier empresa o proveedor de servicios serio. network supervisión.También existen versiones virtualizadas de aplicaciones de captura de paquetes diseñadas para entornos virtuales (VM) locales y para la nube. Estos dispositivos virtuales aprovechan la tecnología y funcionan como el dispositivo de hardware (abajo), pero a menor escala y dependen de los recursos asignados en la nube. cloud.
Diagrama 9: Packet Capture Software
(segundo). Packet Capture Componentes metálicos
Para la captura y el análisis continuos y de alta velocidad de paquetes a escala empresarial, se requiere un dispositivo dedicado. dispositivo de captura de paquetes es necesario. Se trata de sistemas hiperconvergentes de alto rendimiento diseñados específicamente para manejar volúmenes masivos de network tráfico sin perder un solo paquete (captura de cero pérdidas). Estos dispositivos especializados, a veces llamados simplemente analizadores de paquetes, se implementan en crítico network puntos (como el perímetro de Internet o el núcleo del centro de datos) y ofrecen velocidades de captura a disco de 10, 25, 40 o 100 Gbps con capacidades de almacenamiento de paquetes masivas que van desde terabytes hasta petabytes. El almacenamiento integrado o externo expandible se basa en discos giratorios o en unidades de estado sólido (SSD) más recientes, y el almacenamiento cifrado especializado (SED) también es una opción para mayor seguridad y privacidad en implementaciones de centros de datos sensibles. Las funciones inteligentes, como el filtrado, permiten capturar solo metadatos o tráfico de aplicaciones específicas para ahorrar el costoso espacio en disco.Paquete NEOX Falcon y Paquete Grizzly Las aplicaciones de captura de paquetes son soluciones de captura de paquetes que ofrecen hasta 100 Gbps de transmisión continua. captura completa de paquetes y hasta 8 petabytes de capacidad de almacenamiento.
Diagrama 10: Packet Capture Componentes metálicos
Análisis y análisis forense de redes
Captura de paquetes es solo la mitad del trabajo. Eventualmente, un network o el ingeniero o analista de seguridad desearía aprovechar el datos de paquete y los metadatos extraídos de él para solucionar problemas. network problemas o para investigar un incidente de seguridad, como una brecha. Por tales razones, los datos PCAP casi siempre se utilizan con un Software de análisis que pueda leer los datos, extraer y correlacionar la información que contienen y visualizarla en un formato gráfico fácil de comprender.Wireshark es un software de código abierto que se utiliza comúnmente para analizar datos de paquetePero, como muchos programas de código abierto, tiene limitaciones. captura de paquetes NEOX Los productos son compatibles con Wireshark, pero también incluyen su propio software de análisis empresarial. Este puede manejar un rendimiento mucho mayor y proporciona métricas clave como latencia, principales emisores, análisis de protocolos e información adicional para una resolución de problemas más rápida. Por lo tanto, el valor de solución de captura de paquetes Esto se logra plenamente con un software de análisis de este tipo, no solo con tener el hardware.
Diagrama 11: Ejemplo de análisis de redes
Preguntas Frecuentes
¿Cuál es el propósito principal de network ¿Captura y análisis de paquetes?
El objetivo principal es obtener una visibilidad profunda y granular de network Actividad. Permite a los equipos de TI ver los datos reales (los encabezados y las cargas útiles) de cada comunicación. Esto es fundamental para:
- • Solución de problemas: Identificar la causa raíz de problemas como latencia, pérdida de paquetes o network congestión.
- • Seguridad: Realizar análisis forenses para comprender cómo se produjo una intrusión, a qué datos se accedió y el alcance de la brecha.
¿Cómo capturo el tráfico en? network ¿Enlaces sin afectar el rendimiento?
El método más confiable es utilizar un dedicado Network TAP (Punto de acceso de prueba). A diferencia de los puertos SPAN/Mirror de un switch (que pueden descartar paquetes), un TAP es un dispositivo pasivo en línea que crea una copia exacta y garantizada del flujo de datos sin afectar el flujo del tráfico de producción en vivo. Esto garantiza el registro. network Tráfico con 100% de fidelidad.
Está lleno Packet Capture ¿Siempre necesario?
Pleno Packet Capture (Capturar tanto la cabecera como la carga útil) proporciona la información definitiva necesaria para un análisis forense exhaustivo. Sin embargo, debido a los enormes requisitos de almacenamiento, algunas organizaciones optan por Smart. Packet Capture o captura filtrada. Este enfoque utiliza un network Dispositivo de captura de paquetes para registrar selectivamente solo el tráfico relevante a un problema conocido (por ejemplo, tráfico a una dirección IP o protocolo específico) o solo capturar los encabezados de los paquetes, lo que a menudo es suficiente para monitorear el rendimiento y resolver problemas básicos.
¿Cuáles son algunos protocolos comunes que decodifican los analizadores de paquetes?
Los analizadores de paquetes están diseñados para decodificar cientos de protocolos en todas las capas del modelo OSI. Los protocolos más comunes que se analizan incluyen:
- • Capa 2: Ethernet, ARP
- • Capa 3: IP (IPv4, IPv6)
- • Capa 4: TCP, UDP, ICMP
- • Capa 7 (Aplicación): HTTP/HTTPS, DNS, SMTP, FTP y protocolos de aplicaciones propietarias.