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Wake-on-LAN

Un conector físico Wake-on-LAN (objeto blanco en primer plano) que aparece en el adaptador IBM PCI Token-Ring 2 Wake-on-LAN ( WoL ) [ a ] es un estándar de red Ethernet o Token ...

Un conector físico Wake-on-LAN (objeto blanco en primer plano) que aparece en el adaptador IBM PCI Token-Ring 2

Wake-on-LAN ( WoL ) [ a ] es un estándar de red Ethernet o Token Ring que permite encender o despertar un ordenador del modo de suspensión mediante un mensaje de red. Este mensaje suele enviarse al ordenador de destino mediante un programa ejecutado en un dispositivo conectado a la misma red de área local (LAN). También es posible iniciar el mensaje desde otra red mediante difusiones dirigidas a subredes o un servicio de puerta de enlace WoL. Se basa en la tecnología Magic Packet de AMD , desarrollada conjuntamente por AMD y Hewlett-Packard tras su propuesta como estándar en 1995. Posteriormente, el estándar fue rápidamente adoptado por IBM , Intel y otras empresas.

Si el ordenador que se va a activar se comunica mediante Wi-Fi , debe emplearse un estándar suplementario llamado Wake on Wireless LAN (WoWLAN). [ 1 ] Los proveedores suelen complementar los estándares WoL y WoWLAN para proporcionar servicios bajo demanda transparentes al protocolo, por ejemplo, en la función de activación bajo demanda Bonjour de Apple ( Sleep Proxy ). [ 2 ]

Historia

La base del mecanismo estándar de la industria Wake-on-LAN actual fue creada alrededor de 1994 por AMD en cooperación con Hewlett-Packard , quienes codesarrollaron la tecnología Magic Packet de AMD y presentaron su propuesta en noviembre de 1995 en un documento técnico de AMD. [ 3 ] Esto permitía que un dispositivo de red remoto se activara a través del circuito subyacente de administración de energía, enviándole una trama Ethernet estándar que contiene un patrón de datos específico detectado por el controlador Ethernet en el extremo receptor.

AMD ya había implementado el mecanismo WoL en su familia de controladores Ethernet AMD PCnet II . El término “Magic Packet” es una marca registrada de AMD. [ 3 ]

La tecnología Wake-on-LAN tuvo una amplia adopción a partir de octubre de 1996, cuando IBM formó la Alianza de Gestión Avanzada (AMA) con Intel . En abril de 1997, esta alianza adoptó la tecnología Wake-on-LAN. [ 4 ] [ 5 ]

A diferencia de la mayoría de los protocolos de red, no se han creado documentos formales de Solicitud de Comentarios (RFC) para Wake-on-LAN, pero no obstante sigue siendo un estándar ampliamente utilizado en la industria.

Principio de funcionamiento

Las conexiones Ethernet , incluidas las redes domésticas y de trabajo, las redes inalámbricas de datos e Internet , se basan en tramas enviadas entre ordenadores. La función Wake-on-LAN (WoL) se implementa mediante una trama especialmente diseñada llamada paquete mágico , que se envía habitualmente a todos los ordenadores de una red, incluido el que se desea activar. El paquete mágico contiene la dirección MAC del ordenador de destino. Este es un número de identificación, integrado en cada controlador de interfaz de red (NIC), que permite que el NIC sea reconocido y direccionado de forma única en la red. En los ordenadores compatibles con Wake-on-LAN, las NIC escuchan los paquetes entrantes, incluso cuando el resto del sistema está apagado. Si llega un paquete mágico dirigido a la dirección MAC del dispositivo, la NIC envía una señal a la fuente de alimentación o a la placa base del ordenador para que se active. Esto tiene el mismo efecto que pulsar el botón de encendido.

El paquete mágico se transmite a través de la capa de enlace de datos a todos los dispositivos conectados en una red determinada, utilizando la dirección de difusión de red ; la dirección IP (que corresponde a la capa de internet ) no se utiliza. Dado que Wake-on-LAN se basa en la mensajería de difusión, generalmente solo se puede usar dentro de una subred . Sin embargo, en la práctica, Wake-on-LAN puede funcionar en cualquier red, con la configuración y el hardware adecuados, incluyendo la activación remota a través de internet.

Para que Wake-on-LAN funcione, partes de la interfaz de red deben permanecer activas. Esto consume una pequeña cantidad de energía en modo de espera . Para reducir aún más el consumo de energía, la velocidad del enlace generalmente se reduce a la velocidad más baja posible (por ejemplo, una NIC Gigabit Ethernet mantiene solo un  enlace de 10 Mbit/s). Deshabilitar Wake-on-LAN, cuando no sea necesario, puede reducir ligeramente el consumo de energía en computadoras que están apagadas pero aún conectadas a una toma de corriente. [ 6 ] El consumo de energía se convierte en una consideración en dispositivos alimentados por batería, como las computadoras portátiles, ya que esto puede agotar la batería incluso cuando el dispositivo está completamente apagado.

Paquete mágico

El paquete mágico es una trama que se envía con mayor frecuencia como una difusión y que contiene en cualquier parte de su carga útil 6 bytes de todos los 255 (FF FF FF FF FF FF en hexadecimal ), seguidos de dieciséis repeticiones de la dirección MAC de 48 bits de la computadora objetivo, para un total de 102 bytes.

Dado que el paquete mágico solo se escanea en busca de la cadena anterior y no se analiza realmente mediante una pila de protocolos completa, podría enviarse como carga útil de cualquier protocolo de capa de red y transporte, aunque normalmente se envía como un datagrama UDP al puerto 0 (número de puerto reservado), [ 7 ] 7 ( Protocolo de eco ) o 9 ( Protocolo de descarte ), [ 8 ] o directamente a través de Ethernet usando EtherType 0x0842. [ 9 ] Un protocolo de capa de transporte orientado a la conexión como TCP es menos adecuado para esta tarea, ya que requiere establecer una conexión activa antes de enviar datos de usuario.

Un paquete mágico estándar tiene las siguientes limitaciones básicas:

  • Requiere la dirección MAC del ordenador de destino (también puede requerir una contraseña de SecureOn ).
  • No proporciona confirmación de entrega
  • Es posible que no funcione fuera de la red de área local.
  • Requiere compatibilidad de hardware para Wake-on-LAN en el ordenador de destino.
  • La mayoría de las interfaces inalámbricas 802.11 no mantienen un enlace en estados de baja potencia y no pueden recibir un paquete mágico.

La implementación de Wake-on-LAN está diseñada para ser simple y para que el circuito del controlador de la interfaz de red la procese rápidamente con un consumo mínimo de energía. Dado que Wake-on-LAN opera por debajo de la capa del protocolo IP, las direcciones IP y los nombres DNS carecen de sentido, por lo que se requiere la dirección MAC.

Transmisiones dirigidas a subredes

Una limitación principal de la técnica estándar de Wake-on-LAN por difusión es que los paquetes de difusión generalmente no se enrutan. Esto impide que la técnica se utilice en redes grandes o a través de Internet. Las difusiones dirigidas a subredes (SDB) [ 10 ] [ 11 ] pueden utilizarse para superar esta limitación. Las SDB pueden requerir cambios en la configuración del enrutador intermedio. Las SDB se tratan como paquetes de red unicast hasta que son procesadas por el enrutador final (local). Este enrutador luego difunde el paquete mediante una difusión de capa 2. Esta técnica permite que se inicie una difusión en una red remota, pero requiere que todos los enrutadores intermedios reenvíen la SDB. [ 12 ] [ 13 ] Al preparar una red para reenviar paquetes SDB, se debe tener cuidado de filtrar los paquetes para que solo se permitan los paquetes SDB deseados (por ejemplo, WoL) ; de lo contrario, la red podría participar en ataques DDoS como el ataque Smurf . [ 14 ] 

Solución de problemas de paquetes mágicos

La tecnología Wake-on-LAN puede ser difícil de implementar, ya que requiere una BIOS/ UEFI y un hardware de interfaz de red adecuados, y, en ocasiones, compatibilidad con el sistema operativo y el enrutador para funcionar correctamente. En algunos casos, el hardware puede activarse desde un estado de bajo consumo, pero no desde otros. Esto significa que, debido a problemas de hardware, el ordenador puede activarse desde su estado de apagado suave (S5) , pero no desde el modo de suspensión o hibernación, o viceversa.

Consideraciones de seguridad

Acceso no autorizado

Los paquetes mágicos se envían a través del enlace de datos o capa OSI-2 , que puede ser utilizado o mal utilizado por cualquier persona en la misma LAN, a menos que el equipo LAN de capa 2 sea capaz y esté configurado para filtrar dicho tráfico de acuerdo con los requisitos de seguridad de todo el sitio.

Se pueden utilizar cortafuegos para impedir que los clientes de la WAN pública accedan a las direcciones de difusión de los segmentos de LAN internos, o bien se pueden configurar los enrutadores para que ignoren las difusiones dirigidas a la subred.

Ciertas tarjetas de red (NIC) admiten una función de seguridad llamada "SecureOn". Esta permite a los usuarios almacenar en la NIC una contraseña hexadecimal de 6 bytes. Los clientes añaden esta contraseña al paquete mágico. La NIC solo activa el sistema si la dirección MAC y la contraseña son correctas. [ 15 ] Esta medida de seguridad reduce significativamente el riesgo de ataques de fuerza bruta exitosos , al aumentar el espacio de búsqueda en 48 bits (6 bytes), hasta 2⁹⁶ combinaciones si la dirección MAC es completamente desconocida. Sin embargo, cualquier interceptación de la red expondrá la contraseña en texto plano.

El uso indebido de la función Wake-on-LAN solo permite encender los ordenadores; no elude por sí mismo las contraseñas ni otras medidas de seguridad, y no puede apagar el equipo una vez encendido. Sin embargo, muchos ordenadores cliente intentan arrancar desde un servidor PXE al encenderse mediante WoL. Por lo tanto, en ocasiones se puede utilizar una combinación de servidores DHCP y PXE en la red para iniciar un ordenador con una imagen de arranque de un atacante, eludiendo cualquier medida de seguridad del sistema operativo instalado y otorgando acceso a discos locales desprotegidos a través de la red.

Interacciones con el control de acceso a la red

El uso de la tecnología Wake-on-LAN en redes empresariales a veces puede entrar en conflicto con soluciones de control de acceso a la red, como la autenticación basada en MAC 802.1X , lo que puede impedir la entrega de paquetes mágicos si el hardware WoL de una máquina no ha sido diseñado para mantener una sesión de autenticación activa mientras está en estado de suspensión. [ 16 ]

Seguridad

Algunos PC incluyen tecnología integrada en el chipset para mejorar la seguridad de Wake-on-LAN. Por ejemplo, Intel AMT (un componente de la tecnología Intel vPro ). AMT utiliza cifrado TLS para proteger un túnel de comunicación fuera de banda hacia un PC basado en AMT para comandos de administración remota como Wake-on-LAN. [ 17 ]

AMT protege el túnel de comunicación con cifrado AES ( Estándar de Cifrado Avanzado ) de 128 bits y claves RSA con módulos de 2048 bits. [ 18 ] [ 19 ] Debido a que la comunicación cifrada es fuera de banda, el hardware y el firmware de la PC reciben el paquete mágico antes de que el tráfico de red llegue a la pila de software del sistema operativo (SO). Dado que la comunicación cifrada se produce por debajo del nivel del SO, es menos vulnerable a ataques de virus, gusanos y otras amenazas que suelen dirigirse al nivel del SO. [ 17 ]

Los departamentos de TI que utilizan Wake-on-LAN mediante la implementación Intel AMT pueden encender un PC AMT en entornos de red que requieren seguridad basada en TLS, como IEEE 802.1X , Cisco Self Defending Network (SDN) y entornos Microsoft Network Access Protection (NAP). [ 17 ] La implementación de Intel también funciona para redes inalámbricas . [ 17 ]

Requisitos de hardware

La función Wake-on-LAN se implementa en la placa base del ordenador y en el controlador de la interfaz de red . Por lo tanto, no depende del sistema operativo que se ejecute en el ordenador. Para que Wake-on-LAN funcione, a veces es necesario habilitar esta función en la tarjeta de interfaz de red o en el chip integrado. Los detalles sobre cómo hacerlo dependen del sistema operativo y del controlador del dispositivo.

La función Wake-on-LAN generalmente debe habilitarse en la sección de administración de energía de la BIOS/UEFI de la placa base del PC, aunque en algunos sistemas, como los ordenadores Apple, viene habilitada por defecto. En sistemas antiguos, esta configuración de la BIOS/UEFI puede denominarse WoL; en sistemas más recientes compatibles con PCI versión 2.2, puede denominarse PME (Power Management Events, que incluye WoL). También puede ser necesario configurar el ordenador para que reserve energía de reserva para la tarjeta de red cuando el sistema esté apagado.

En placas base más antiguas, si la interfaz de red es una tarjeta enchufable en lugar de estar integrada en la placa base, puede haber un conector en la placa conectado a la tarjeta de red mediante un cable especial de tres pines. Los sistemas que admiten el estándar PCI 2.2 y con una tarjeta adaptadora de red compatible con PCI 2.2 no suelen requerir un cable, ya que la alimentación en espera necesaria se transmite a través del bus PCI. [ 20 ] La fuente de alimentación debe cumplir con las especificaciones ATX 2.01.

Los portátiles que funcionan con la tecnología de procesador Intel Centrino o más reciente [ 21 ] (con soporte explícito de BIOS/UEFI) permiten despertar la máquina mediante Wake on Wireless LAN (WoWLAN).

En la mayoría de los PC modernos, ACPI recibe la notificación del encendido y toma el control del mismo. En ACPI, OSPM debe registrar la fuente de activación o el dispositivo que provoca el encendido : el interruptor de encendido por software , la NIC (a través de Wake-on-LAN), la apertura de la cubierta, un cambio de temperatura, etc. [ 22 ] 

La interfaz WoL de tres pines en la placa base consta de: pin 1, +5 V CC (rojo); pin 2, tierra (negro); pin 3, señal de activación (verde o amarillo). [ 23 ] Al suministrar +5 V CC a la señal de activación del pin 3, el ordenador se encenderá siempre que WoL esté habilitado en la configuración de la BIOS/UEFI.

Requisitos de software

El software que envía un paquete mágico WoL se denomina en distintos ámbitos cliente o servidor , lo que puede generar confusión. Si bien el hardware o firmware WoL desempeña, sin duda, la función de un servidor , las interfaces web que actúan como puerta de enlace a través de la cual los usuarios pueden emitir paquetes WoL sin descargar un cliente local suelen ser conocidas como "el servidor Wake-on-LAN". Además, el software que administra las capacidades WoL desde el sistema operativo anfitrión puede denominarse erróneamente cliente en ocasiones; las máquinas en modo de suspensión que pueden activarse con WoL suelen ser ordenadores de escritorio de usuarios finales y, como tales, generalmente se consideran máquinas cliente en la jerga informática, pero WoL se refiere a los servicios que ejecutan como servidores , por definición .

Creación y envío del paquete mágico

Existe software para enviar paquetes mágicos WoL disponible para todas las plataformas modernas, incluyendo Windows , Macintosh y Linux, además de muchos teléfonos inteligentes . Algunos ejemplos son: Wake on LAN GUI, LAN Helper, Magic Packet Utility, NetWaker para Windows, Nirsoft WakeMeOnLAN, WakeOnLANx, EMCO WOL, Aquila Tech Wake on LAN, ManageEngine WOL utility, FusionFenix ​​y SolarWinds WOL Tool. [ 24 ]

Garantizar que el paquete mágico viaje desde el origen hasta el destino.

Si el remitente se encuentra en la misma subred o red de área local que el ordenador que se desea activar, generalmente no hay problemas. Al enviar correos electrónicos a través de Internet, y en particular cuando interviene un enrutador con traducción de direcciones de red (NAT) (como suele ocurrir en la mayoría de los hogares), a menudo se requieren configuraciones especiales.

Además, el protocolo WoL opera en un nivel más profundo de la arquitectura de red multicapa. Para garantizar que el paquete mágico llegue desde el origen al destino mientras este se encuentra en reposo, normalmente se debe configurar la vinculación ARP en un enrutador NAT. Esto permite que el enrutador reenvíe el paquete mágico al equipo en reposo en la capa de enlace , por debajo del Protocolo de Internet. La vinculación ARP tiene algunas implicaciones de seguridad (véase suplantación de ARP ); sin embargo, un atacante debe usar un equipo conectado directamente a la LAN objetivo (conectado a la LAN mediante cable o mediante Wi-Fi) para obtener acceso a la LAN.

La mayoría de los routers domésticos son capaces de enviar paquetes mágicos a una LAN; por ejemplo, los routers con el firmware DD-WRT , Tomato o PfSense tienen un cliente Wake-on-LAN integrado.

Respondiendo al paquete mágico

La mayoría de las funciones del hardware WoL suelen estar bloqueadas de forma predeterminada y deben habilitarse mediante la configuración de la BIOS/UEFI del sistema. En algunos casos, se requiere una configuración adicional desde el sistema operativo, por ejemplo, a través de las propiedades de la tarjeta de red en el Administrador de dispositivos en sistemas operativos Windows.

Microsoft Windows

Las versiones más recientes de Microsoft Windows integran la funcionalidad WoL en el Administrador de dispositivos . Esta función está disponible en la pestaña de administración de energía de las propiedades del controlador de cada dispositivo de red. Para aprovechar al máximo las capacidades WoL de un dispositivo (como la capacidad de reactivarse desde un estado de apagado ACPI S5), puede ser necesario instalar el paquete completo de controladores del fabricante del dispositivo de red, en lugar del controlador básico proporcionado por Microsoft o el fabricante del equipo. En la mayoría de los casos, también se requiere una configuración correcta de BIOS/UEFI para que WoL funcione.

La capacidad de despertar desde el modo de suspensión híbrida no es compatible oficialmente con Windows. [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ] Esto se debe a un cambio en el comportamiento del sistema operativo que hace que los adaptadores de red no se activen explícitamente para WoL cuando se produce el apagado a estos estados, de modo que esos adaptadores no consuman energía en lo que para el usuario parece un estado de apagado, aunque el sistema solo esté hibernando . WoL desde un estado de hibernación no híbrida cuando un usuario solicita explícitamente la hibernación o un estado de suspensión es compatible. Sin embargo, algunos dispositivos de hardware habilitarán WoL desde estados que no son compatibles con Windows. [ 25 ] [ 27 ]

Hardware Mac y macOS

El hardware moderno de Mac admite la funcionalidad WoL cuando el ordenador está en modo de suspensión, pero no es posible reactivar un ordenador Mac desde un estado de apagado.

Mac OS X Snow Leopard y versiones posteriores son compatibles con WoL, también conocido como Wake on Demand. En portátiles, esta función se controla mediante el panel Batería de Ajustes del Sistema de macOS, en la ventana emergente Opciones. La opción Activar para acceso a la red se puede configurar en "Siempre", "Solo con adaptador de corriente" o "Nunca"; "Siempre" habilita Wake-on-LAN incluso con alimentación por batería, mientras que "Solo con adaptador de corriente" la habilita únicamente cuando está conectado a la corriente. En ordenadores de sobremesa, esta función se controla mediante el panel Ahorro de energía de Ajustes del Sistema. Al marcar la casilla Activar para acceso a la red, se habilita Wake-on-LAN. [ 29 ] También se puede configurar mediante la terminal con el comando pmset womp (activar con paquete mágico).

El sistema de gestión de clientes Apple Remote Desktop puede utilizarse para enviar paquetes Wake-on-LAN, [ 30 ] pero también existen aplicaciones gratuitas y de prueba para macOS. Un mecanismo llamado Bonjour Sleep Proxy , proporcionado por los puntos de acceso Apple AirPort y los Apple TV, permite que otras máquinas en una LAN provoquen el envío de un paquete WoL a un host cuando esa máquina accede a uno de los recursos compartidos del host.

Linux

La compatibilidad con Wake-on-LAN se puede cambiar utilizando una subfunción del comando ethtool , por ejemplo:

ethtool -s eth0 wol g 

Otros estados de la máquina y señales de activación de la LAN

Un ordenador moderno puede encontrarse en diversos estados de energía , denominados "suspensión", "modo de espera" e "hibernación". En algunos modos de bajo consumo, el estado del sistema se almacena en la memoria RAM y el ordenador puede reactivarse rápidamente; en otros, el estado se guarda en el disco duro y la placa base se apaga, tardando al menos varios segundos en reactivarse. El ordenador puede salir de un estado de bajo consumo mediante diversas señales.

La BIOS/UEFI de la máquina debe estar configurada para permitir Wake-on-LAN. Para permitir el encendido desde el estado apagado, también se requiere el encendido mediante evento de administración de energía (PME). El adaptador Intel permite "Wake on Directed Packet", "Wake on Magic Packet", "Wake on Magic Packet desde el estado apagado" y "Wake on Link". [ 31 ]

Despertar sin la presencia del operador

Los equipos que no están diseñados para admitir Wake-on-LAN pueden quedar apagados tras un corte de energía. Es posible configurar la BIOS/UEFI para que estos equipos se inicien automáticamente al restablecerse la energía, evitando así que queden inactivos.

Otros problemas pueden afectar la capacidad de iniciar o controlar la máquina de forma remota: fallo del hardware de la máquina o de la red, fallo de la batería de la configuración del BIOS/UEFI (la máquina se detendrá al iniciarse antes de que se establezca la conexión de red, mostrando un mensaje de error y requiriendo pulsar una tecla), pérdida de control de la máquina debido a problemas de software (bloqueo de la máquina, finalización del software de control remoto o de red, etc.) e infección por virus o corrupción del disco duro.

Despertarse en Internet

El emisor de la señal de activación (paquete mágico) no tiene por qué estar en la misma red de área local (LAN) que el ordenador que se está activando. Puede enviarse desde cualquier lugar utilizando:

  1. Una red privada virtual (VPN) , que hace que el remitente parezca ser miembro de la LAN. 
  2. Internet con difusión local : algunos enrutadores permiten que un paquete recibido de Internet se difunda a toda la LAN; [ 32 ] los puertos TCP o UDP predeterminados preconfigurados para retransmitir solicitudes WoL suelen ser los puertos 7 ( Protocolo de eco ), 9 ( Protocolo de descarte ) o ambos. Esta configuración de proxy debe estar habilitada en el enrutador, y puede ser necesario configurar reglas de reenvío de puertos en su firewall integrado para aceptar paquetes mágicos provenientes de Internet a estos números de puerto restringidos y permitir su retransmisión en la red local (normalmente a los mismos puertos y el mismo protocolo TCP o UDP). Dichos enrutadores también pueden ser configurables para usar diferentes números de puerto para este servicio de proxy. 
  3. Internet sin difusión local : si (como suele ocurrir) el cortafuegos o el enrutador del destino no permite que los paquetes recibidos de Internet se difundan a la red local, aún se puede lograr la función Wake-on-Internet enviando el paquete mágico a cualquier puerto específico de la dirección de Internet del destino, después de haber configurado previamente el cortafuegos o el enrutador para que reenvíe los paquetes que lleguen a ese puerto a la dirección IP local del equipo que se está activando. Es posible que el enrutador requiera reservar la dirección IP local del equipo que se está activando para reenviarle los paquetes cuando no esté en funcionamiento. 

Véase también

Notas

  1. Los términos equivalentes incluyen wake on WAN , remote wake-up , power on by LAN , power up by LAN , resume by LAN , resume on LAN y wake up on LAN .

Referencias

  1. von Nagy, Andrew (8 de noviembre de 2010). "Wake on Wireless LAN" . Blog de Revolution Wi-Fi . Consultado el 28 de octubre de 2015 .
  2. Fleishman, Glenn (28 de agosto de 2009). "Despertar bajo demanda permite que Snow Leopard duerma con un ojo abierto" . Macworld . Archivado del original el 16 de septiembre de 2009. Consultado el 15 de septiembre de 2009. Cómo funciona, panel de preferencias de Ahorro de energía .
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  8. "Planificar cómo activar clientes en Configuration Manager" . Microsoft Docs . 23/04/2019 . Consultado el 29/10/2020 . ... De forma predeterminada, los paquetes de activación tradicionales se transmiten mediante el puerto UDP 9... 
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