Modelos en capas para Resolución de Problemas de Red

En esta sección se compara los métodos de resolución de problemas que usan un enfoque sistemático, en capas. Además, se presenta las pautas para seleccionar un método de resolución de problemas de red.

1. Uso de modelos en capas para la resolución de problemas

Una vez que se recopilan todos los síntomas, y si no se identifica una solución, el administrador de red compara las características del problema con las capas lógicas de la red para aislar y resolver el problema.

Los modelos lógicos de tecnología de redes, como los modelos OSI y TCP/IP, dividen la funcionalidad de la red en capas modulares. Cuando se realiza la resolución de problemas, se pueden aplicar estos modelos en capas a la red física para aislar los problemas de la red.

Por ejemplo, si los síntomas sugieren un problema de conexión física, el técnico de red puede concentrarse en la resolución de problemas del circuito que funciona en la capa física. Si ese circuito funciona según lo esperado, el técnico observa las áreas en otra capa que podrían estar causando el problema.

1.1. Modelo de referencia OSI

El modelo de referencia OSI proporciona un lenguaje común para los administradores de red y se usa frecuentemente para resolver problemas de red. Por lo general, los problemas se describen en términos de una determinada capa del modelo OSI.

Este modelo describe la forma en que la información de una aplicación de software en una computadora se desplaza a través de un medio de red hasta una aplicación de software en otra computadora.

• Las capas superiores (de 5 a 7) se ocupan de los problemas de aplicación y, generalmente, se implementan solo en el software. La capa de aplicación es la más cercana al usuario final.
• Las capas inferiores (de 1 a 4) se ocupan de los problemas de transporte de datos. Las capas 3 y 4 por lo general se implementan solo en el software. La capa física (capa 1) y la capa de enlace de datos (capa 2) se implementan en el hardware y el software. La capa física es la más cercana al medio físico de red, como el cableado de la red, y es responsable de colocar efectivamente la información en el medio.

En la Imagen 1, se muestran algunos dispositivos comunes y las capas del modelo OSI que se deben examinar durante el proceso de resolución de problemas de cada dispositivo.

Observe que los routers y los switches multicapa se muestran en la capa 4, la capa de transporte. Si bien los routers y los switches multicapa generalmente toman decisiones de reenvío en la capa 3, se pueden usar las ACL en esos dispositivos para tomar decisiones de filtrado con la información de la capa 4.

1.2. Modelo TCP/IP

Similar al modelo de red OSI, el modelo de red TCP/IP también divide la arquitectura de red en capas modulares. En la Imagen 2, se muestra la relación entre el modelo de red TCP/IP y las capas del modelo de red OSI.

Esta es una asignación estrecha que permite que la suite de protocolos TCP/IP se comunique correctamente con muchas tecnologías de red.

• La capa de aplicación en la suite TCP/IP combina las funciones de las tres capas del modelo OSI: sesión, presentación y aplicación. La capa de aplicación proporciona comunicación entre aplicaciones tales como FTP, HTTP y SMTP en hosts separados.
• Las capas de transporte de TCP/IP y de OSI se corresponden directamente en cuanto a su función. Esta capa es responsable del intercambio de segmentos entre dispositivos en una red TCP/IP.
• La capa de Internet de TCP/IP se relaciona con la capa de red del modelo OSI. Esta capa es responsable de colocar los mensajes en un formato fijo para que los dispositivos los administren.
• La capa de acceso a Internet de TCP/IP corresponde a las capas física y de enlace de datos de OSI. Esta capa se comunica directamente con los medios de red y proporciona una interfaz entre la arquitectura de la red y la capa de Internet.

2. Métodos de resolución de problemas

Mediante los modelos en capas, existen tres métodos principales para resolver problemas de red:

• Ascendente
• Descendente
• Divide y vencerás

Cada método tiene sus ventajas y desventajas. En este tema, se describen los tres métodos y se proporcionan pautas para elegir el mejor método para una situación específica.

2.1. Método de resolución de problemas ascendente

En la resolución de problemas ascendente, se comienza por los componentes físicos de la red y se atraviesan las capas del modelo OSI de manera ascendente hasta que se identifica la causa del problema, como se muestra en la Imagen 3.

La resolución de problemas ascendente es un buen método para usar cuando se sospecha que el problema es físico. La mayoría de los problemas de red residen en los niveles inferiores, de modo que, con frecuencia, la implementación del método ascendente es eficaz.

La desventaja del método de resolución de problemas ascendente es que requiere que revise cada dispositivo e interfaz en la red hasta que detecte la posible causa del problema. Recuerde que se debe registrar cada conclusión y cada posibilidad, de modo que es posible que haya mucho papeleo asociado a este enfoque.

Otro desafío es determinar qué dispositivos se deben examinar primero.

2.2. Método de resolución de problemas descendente

En la Imagen 4, la resolución de problemas descendente comienza por las aplicaciones de usuario final y atraviesa las capas del modelo OSI de manera descendente hasta que se identifica la causa del problema.

Antes de abordar las partes más específicas de la red, se prueban las aplicaciones de usuario final de un sistema final. Use este método para los problemas más simples o cuando crea que el problema está en un software.

La desventaja del enfoque descendente es que requiere que se revise cada aplicación de red hasta que se detecte la posible causa del problema. Se debe registrar cada conclusión y cada posibilidad. El desafío es determinar qué aplicación se debe examinar primero.

2.3. Método de resolución de problemas divide y vencerás

En la Imagen 5, se muestra el enfoque divide y vencerás para resolver un problema de red. El administrador de red selecciona una capa y hace pruebas en ambos sentidos desde esa capa.

En el método de resolución de problemas divide y vencerás, comienza por reunir las experiencias que el usuario tiene del problema, documenta los síntomas y, después, con esa información, hace una deducción fundamentada sobre la capa del modelo OSI en la que se debe comenzar la investigación.

Cuando se verifica que una capa funciona correctamente, se puede suponer que las capas por debajo de ella funcionan. El administrador puede trabajar en las capas del modelo OSI en sentido ascendente. Si una capa del modelo OSI no funciona correctamente, el administrador puede trabajar en el modelo de capas OSI de manera descendente.

Por ejemplo, si los usuarios no pueden acceder al servidor web, pero pueden hacer ping al servidor, entonces el problema se encuentra por encima de la capa 3. Si el ping al servidor falla, es probable que el problema esté en una capa inferior del modelo OSI.

3. Otros Métodos de resolución de problemas

Además del enfoque sistemático de resolución de problemas en capas, también existen otros enfoques menos estructurados.

Un enfoque de resolución de problemas se basa en una deducción fundamentada del administrador de red, según los síntomas del problema. Los administradores de red experimentados implementan este método (prueba y error) con mayor éxito porque se apoyan en sus amplios conocimientos y experiencia para aislar y resolver problemas de red con determinación.

Otro método consiste en comparar una situación de funcionamiento con una en la que no hay funcionamiento y detectar las diferencias significativas, que incluyen:

• Configuraciones
• Versiones de software
• Propiedades del hardware y de otros dispositivos

Si bien este método puede proporcionar una solución que funcione, no revela con claridad la causa del problema. Este método puede ser útil cuando al administrador de red le falta un área de conocimientos o cuando es necesario resolver el problema rápidamente.

La sustitución es otra metodología rápida de resolución de problemas, que implica cambiar el dispositivo problemático por uno que se sepa que funciona. Si se corrige el problema, el administrador de red sabe que el problema está en el dispositivo que quitó. Si el problema permanece, la causa puede estar en cualquier otro lugar.

En situaciones específicas, este puede ser un método ideal para la resolución rápida de un problema, por ejemplo, cuando queda inactivo un único punto de error crítico, como un router de frontera. En vez de resolver el problema, puede resultar más beneficioso reemplazar el dispositivo y restaurar el servicio.

4. Pautas para seleccionar un método de resolución de problemas

Para resolver rápidamente los problemas de una red, tómese el tiempo para seleccionar el método más eficaz de resolución de problemas de red. En la ilustración, se muestra este proceso.

El siguiente es un ejemplo de cómo elegir un método de resolución de problemas según un problema específico:

• Dos routers IP no intercambian información de routing.
• La última vez que ocurrió este tipo de problema se trató de un problema de protocolo. Por lo tanto, elija el método de resolución de problemas divide y vencerás.
• Un análisis revela que hay conectividad entre los routers.
• Comience el proceso de resolución de problemas en la capa física o de enlace de datos.
• Confirme la conectividad y comience a probar las funciones asociadas con TCP/IP en la capa superior siguiente del modelo OSI, es decir, la capa de red.