# B4T8. Internet: arquitectura de red. Origen, evolución y estado actual. Principales servicios. Protocolos HTTP, HTTPS y SSL/TLS

## Introducción

Internet es una red mundial de redes interconectadas basada en la familia de protocolos TCP/IP.

Su objetivo principal es permitir la comunicación entre sistemas heterogéneos mediante protocolos estándar.

Internet constituye la infraestructura básica de comunicaciones de la sociedad digital actual y soporta servicios como:

- navegación web;
- correo electrónico;
- transferencia de archivos;
- servicios en la nube;
- videoconferencia;
- redes sociales;
- administración electrónica.

Para el examen TAI es especialmente importante:

- comprender la arquitectura TCP/IP;
- conocer la evolución histórica de Internet;
- distinguir los principales servicios;
- entender HTTP y HTTPS;
- conocer SSL/TLS y sus mecanismos de seguridad.

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# 1. Origen y evolución de Internet

## 1.1 ARPANET

El origen de Internet se sitúa en ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network), red creada en Estados Unidos por la agencia DARPA en 1969.

### Objetivos principales

- interconectar centros de investigación;
- garantizar comunicaciones resistentes ante fallos;
- compartir recursos computacionales.

### Características

- red descentralizada;
- conmutación de paquetes;
- uso inicial del protocolo NCP (Network Control Protocol).

Primeros nodos:

- UCLA;
- Stanford;
- UCSB;
- Universidad de Utah.

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## 1.2 Aparición de TCP/IP

Durante los años 70 surgió la necesidad de interconectar redes heterogéneas.

Vinton Cerf y Robert Kahn desarrollaron TCP/IP.

### Características

- independencia del hardware;
- interconexión entre redes;
- direccionamiento universal;
- transmisión fiable.

Fecha clave:

- 1 de enero de 1983: ARPANET adopta TCP/IP.

Este hecho suele considerarse el nacimiento oficial de Internet.

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## 1.3 Expansión académica y comercial

Décadas de 1980 y 1990:

- expansión universitaria;
- creación de NSFNET;
- aparición de proveedores ISP (Internet Service Provider);
- crecimiento global.

La aparición de la World Wide Web (WWW) impulsó definitivamente Internet.

Elementos clave:

- HTTP;
- HTML;
- navegadores web.

Tim Berners-Lee desarrolló la WWW en el CERN en 1989.

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## 1.4 Evolución posterior

Hitos importantes:

| Década | Evolución |
|---|---|
| 1990 | Web y navegadores |
| 2000 | Banda ancha y comercio electrónico |
| 2010 | Redes sociales y cloud computing |
| 2020 | IoT, 5G, IA y edge computing |

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## 1.5 Estado actual de Internet

Características actuales:

- red global descentralizada;
- predominio de IPv4 con transición progresiva a IPv6;
- uso masivo de servicios cloud;
- crecimiento del tráfico multimedia;
- aumento de dispositivos IoT;
- necesidad crítica de ciberseguridad.

### Tendencias

- virtualización de redes;
- SDN (Software Defined Networking);
- Zero Trust;
- computación distribuida;
- edge computing;
- cifrado generalizado mediante HTTPS.

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# 2. Arquitectura de red de Internet

## 2.1 Concepto de arquitectura TCP/IP

Internet utiliza la arquitectura TCP/IP.

Se organiza en capas.

Cada capa ofrece servicios a la superior.

### Ventajas

- modularidad;
- interoperabilidad;
- escalabilidad;
- independencia tecnológica.

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## 2.2 Modelo TCP/IP

El modelo TCP/IP suele dividirse en 4 capas.

| Capa TCP/IP | Función principal | Protocolos |
|---|---|---|
| Aplicación | Servicios al usuario | HTTP, FTP, SMTP, DNS |
| Transporte | Comunicación extremo a extremo | TCP, UDP |
| Internet | Encaminamiento | IP, ICMP |
| Acceso a red | Acceso físico y enlace | Ethernet, Wi‑Fi |

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## 2.3 Relación entre TCP/IP y OSI

| Modelo OSI | Modelo TCP/IP |
|---|---|
| Aplicación | Aplicación |
| Presentación | Aplicación |
| Sesión | Aplicación |
| Transporte | Transporte |
| Red | Internet |
| Enlace de datos | Acceso a red |
| Física | Acceso a red |

> ### Importante para examen

- TCP/IP es el modelo práctico usado en Internet.
- OSI es un modelo teórico de referencia.

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## 2.4 Direccionamiento IP

Cada dispositivo conectado a Internet necesita una dirección IP.

Tipos:

### IPv4

### Características

- 32 bits;
- representación decimal con puntos;
- ejemplo: 192.168.1.1.

Problema principal:

- agotamiento de direcciones.

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### IPv6

### Características

- 128 bits;
- representación hexadecimal;
- enorme espacio de direcciones.

### Ejemplo

2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334

### Ventajas

- más direcciones;
- autoconfiguración;
- seguridad integrada;
- mejor soporte para IoT.

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## 2.5 Encaminamiento

El encaminamiento determina el camino que siguen los paquetes.

Dispositivos implicados:

- routers.

### Protocolos importantes

| Protocolo | Función |
|---|---|
| RIP | Routing básico |
| OSPF | Routing interno avanzado |
| BGP | Routing entre sistemas autónomos |

BGP (Border Gateway Protocol) es fundamental en Internet.

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## 2.6 DNS

DNS (Domain Name System) traduce nombres de dominio en direcciones IP.

### Ejemplo

www.example.com → 93.184.216.34

### Ventajas

- facilita el uso de Internet;
- evita memorizar direcciones IP.

### Puertos

- UDP 53;
- TCP 53.

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# 3. Principales servicios de Internet

## 3.1 World Wide Web

La WWW permite acceder a documentos hipermedia.

### Componentes

- navegador;
- servidor web;
- HTTP/HTTPS;
- HTML.

Puerto habitual:

- HTTP: 80;
- HTTPS: 443.

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## 3.2 Correo electrónico

Permite intercambio de mensajes.

Protocolos:

| Protocolo | Función | Puerto |
|---|---|---|
| SMTP | Envío | 25 |
| POP3 | Descarga | 110 |
| IMAP | Acceso remoto | 143 |

Versiones seguras:

| Protocolo | Puerto seguro |
|---|---|
| SMTPS | 465 |
| POP3S | 995 |
| IMAPS | 993 |

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## 3.3 Transferencia de archivos

### FTP

FTP (File Transfer Protocol).

### Características

- transferencia de archivos;
- protocolo no cifrado.

### Puertos

- 20 datos;
- 21 control.

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### SFTP

Basado en SSH.

Puerto:

- 22.

Más seguro que FTP.

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## 3.4 Acceso remoto

### Telnet

Acceso remoto sin cifrar.

Puerto:

- 23.

Actualmente obsoleto por inseguridad.

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### SSH

SSH (Secure Shell).

### Características

- acceso remoto seguro;
- cifrado;
- autenticación.

Puerto:

- 22.

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## 3.5 Servicios multimedia

Incluyen:

- streaming;
- videoconferencia;
- VoIP.

Protocolos habituales:

| Protocolo | Uso |
|---|---|
| RTP | Transporte multimedia |
| SIP | Señalización VoIP |
| RTSP | Streaming |

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## 3.6 Servicios cloud

### Modelos principales

| Modelo | Descripción |
|---|---|
| IaaS | Infraestructura como servicio |
| PaaS | Plataforma como servicio |
| SaaS | Software como servicio |

### Características

- elasticidad;
- alta disponibilidad;
- acceso remoto;
- pago por uso.

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# 4. HTTP

## 4.1 Concepto

HTTP (HyperText Transfer Protocol) es el protocolo de transferencia de hipertexto.

Permite la comunicación entre:

- clientes web;
- servidores web.

### Características

- protocolo de aplicación;
- modelo cliente-servidor;
- sin estado (stateless);
- basado normalmente en TCP.

Puerto:

- 80.

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## 4.2 Funcionamiento básico

### Secuencia

1. El cliente solicita un recurso.
2. El servidor procesa la petición.
3. El servidor responde.
4. El cliente interpreta la respuesta.

### Ejemplo

Cliente:

GET /index.html HTTP/1.1

Servidor:

HTTP/1.1 200 OK

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## 4.3 Métodos HTTP

| Método | Función |
|---|---|
| GET | Obtener recurso |
| POST | Enviar datos |
| PUT | Actualizar recurso |
| DELETE | Eliminar recurso |
| HEAD | Obtener cabeceras |
| OPTIONS | Consultar capacidades |
| PATCH | Modificación parcial |

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## 4.4 Códigos de estado HTTP

### 1xx Informativos

| Código | Significado |
|---|---|
| 100 | Continue |

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### 2xx Éxito

| Código | Significado |
|---|---|
| 200 | OK |
| 201 | Created |
| 204 | No Content |

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### 3xx Redirecciones

| Código | Significado |
|---|---|
| 301 | Moved Permanently |
| 302 | Found |
| 304 | Not Modified |

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### 4xx Error cliente

| Código | Significado |
|---|---|
| 400 | Bad Request |
| 401 | Unauthorized |
| 403 | Forbidden |
| 404 | Not Found |

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### 5xx Error servidor

| Código | Significado |
|---|---|
| 500 | Internal Server Error |
| 502 | Bad Gateway |
| 503 | Service Unavailable |

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## 4.5 Cabeceras HTTP

### Ejemplos

| Cabecera | Función |
|---|---|
| Host | Dominio solicitado |
| User-Agent | Cliente utilizado |
| Content-Type | Tipo de contenido |
| Cookie | Información de sesión |
| Authorization | Credenciales |

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## 4.6 Evolución de HTTP

### HTTP/1.0

- una conexión por recurso.

### HTTP/1.1

- conexiones persistentes;
- mejoras de rendimiento.

### HTTP/2

- multiplexación;
- compresión de cabeceras;
- mejor eficiencia.

### HTTP/3

### Características

- usa QUIC;
- basado en UDP;
- menor latencia;
- mejor rendimiento móvil.

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# 5. HTTPS

## 5.1 Concepto

HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure) es HTTP sobre SSL/TLS.

Objetivo:

- proteger comunicaciones web.

Puerto:

- 443.

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## 5.2 ## Servicios de seguridad

HTTPS proporciona:

| Servicio | Descripción |
|---|---|
| Confidencialidad | Cifrado de datos |
| Integridad | Detección de modificaciones |
| Autenticación | Verificación del servidor |

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## 5.3 Funcionamiento general

### Fases

1. Establecimiento de conexión TLS.
2. Intercambio de certificados.
3. Negociación criptográfica.
4. Generación de claves.
5. Comunicación cifrada HTTP.

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## 5.4 Certificados digitales

Un certificado digital vincula:

- identidad;
- clave pública.

Emitidos por:

- CA (Certification Authority).

Contenido:

- titular;
- clave pública;
- emisor;
- firma digital;
- periodo de validez.

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## 5.5 Problemas de seguridad mitigados por HTTPS

| Amenaza | Mitigación |
|---|---|
| Escucha de tráfico | Cifrado |
| Manipulación | Integridad |
| Suplantación | Certificados |
| Man in the Middle | Validación TLS |

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# 6. SSL y TLS

## 6.1 Concepto

SSL (Secure Sockets Layer) y TLS (Transport Layer Security) son protocolos criptográficos.

Objetivo:

- proteger comunicaciones en red.

TLS es el sucesor de SSL.

SSL está obsoleto.

### Versiones inseguras

- SSL 2.0;
- SSL 3.0;
- TLS 1.0;
- TLS 1.1.

### Versiones recomendadas

- TLS 1.2;
- TLS 1.3.

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## 6.2 ## Servicios de seguridad

TLS proporciona:

- confidencialidad;
- integridad;
- autenticación.

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## 6.3 Criptografía utilizada

TLS combina:

### Criptografía asimétrica

Uso:

- intercambio de claves;
- autenticación.

### Ejemplos

- RSA;
- ECC.

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### Criptografía simétrica

Uso:

- cifrado de datos.

### Ejemplos

- AES;
- ChaCha20.

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### Funciones hash

Uso:

- integridad.

### Ejemplos

- SHA-256;
- SHA-384.

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## 6.4 Handshake TLS

Proceso simplificado:

1. Cliente inicia conexión.
2. Cliente indica versiones y algoritmos soportados.
3. Servidor envía certificado.
4. Cliente valida certificado.
5. Intercambio de claves.
6. Se generan claves de sesión.
7. Comunicación cifrada.

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## 6.5 Suites criptográficas

Definen:

- algoritmo de intercambio;
- algoritmo de cifrado;
- algoritmo hash.

### Ejemplo

TLS_AES_256_GCM_SHA384

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## 6.6 TLS 1.3

Mejoras:

- menor latencia;
- eliminación de algoritmos inseguros;
- simplificación del protocolo;
- mayor seguridad.

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## 6.7 PKI

PKI (Public Key Infrastructure).

Conjunto de elementos necesarios para gestionar certificados.

Incluye:

- autoridades certificadoras;
- autoridades de registro;
- certificados;
- listas de revocación.

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# 7. Seguridad en Internet

## 7.1 Amenazas habituales

| Amenaza | Descripción |
|---|---|
| Malware | Software malicioso |
| Phishing | Robo de credenciales |
| DoS/DDoS | Saturación de servicios |
| Sniffing | Captura de tráfico |
| Spoofing | Suplantación |
| MITM | Intercepción de comunicaciones |

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## 7.2 Medidas de protección

| Medida | Función |
|---|---|
| Firewalls | Filtrado |
| IDS/IPS | Detección y prevención |
| VPN | Comunicaciones seguras |
| TLS | Cifrado |
| MFA | Autenticación reforzada |

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# 8. Diferencias importantes

## HTTP vs HTTPS

| HTTP | HTTPS |
|---|---|
| Sin cifrado | Cifrado TLS |
| Puerto 80 | Puerto 443 |
| Vulnerable | Más seguro |
| No autentica | Usa certificados |

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## SSL vs TLS

| SSL | TLS |
|---|---|
| Antiguo | Actual |
| Inseguro | Seguro |
| Obsoleto | Vigente |

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## TCP vs UDP

| TCP | UDP |
|---|---|
| Orientado a conexión | No orientado a conexión |
| Fiable | No garantiza entrega |
| Más lento | Más rápido |
| Control de errores | Menor sobrecarga |

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## IPv4 vs IPv6

| IPv4 | IPv6 |
|---|---|
| 32 bits | 128 bits |
| Escasez de direcciones | Amplio espacio |
| NAT frecuente | NAT innecesario |
| Decimal | Hexadecimal |

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# 9. Puertos, protocolos y conceptos relevantes

## Puertos importantes

| Servicio | Puerto |
|---|---|
| HTTP | 80 |
| HTTPS | 443 |
| FTP | 20/21 |
| SSH | 22 |
| Telnet | 23 |
| SMTP | 25 |
| DNS | 53 |
| POP3 | 110 |
| IMAP | 143 |
| SMTPS | 465 |
| IMAPS | 993 |
| POP3S | 995 |

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## Protocolos importantes

| Protocolo | Capa |
|---|---|
| HTTP | Aplicación |
| HTTPS | Aplicación |
| DNS | Aplicación |
| FTP | Aplicación |
| TCP | Transporte |
| UDP | Transporte |
| IP | Internet |
| Ethernet | Acceso a red |

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# 10. Preguntas típicas de examen

## Preguntas muy frecuentes

- Diferencias entre HTTP y HTTPS.
- Función de TLS.
- Puerto de HTTPS.
- Función de DNS.
- Diferencia entre TCP y UDP.
- Diferencia entre IPv4 e IPv6.
- Qué protocolo usa el correo electrónico.
- Qué es un certificado digital.
- Qué es una CA.
- Qué capa ocupa cada protocolo.

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## Preguntas trampa habituales ⚠️

- Confundir SSL con TLS.
- Confundir HTTP con HTML.
- Pensar que HTTPS cifra únicamente la contraseña.
- Pensar que TLS pertenece a la capa de red.
- Confundir IMAP y SMTP.
- Confundir SSH y SSL.

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# 11. Errores frecuentes

## Errores conceptuales

- Creer que Internet y WWW son lo mismo.
- Confundir IP pública y privada.
- Pensar que TCP/IP tiene 7 capas.
- Confundir cifrado simétrico y asimétrico.

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## Errores técnicos

- Asociar HTTPS al puerto 80.
- Asociar DNS a TCP únicamente.
- Pensar que TLS reemplaza TCP.
- Creer que SSL sigue siendo seguro.

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# 12. Miniresumen final

- Internet es una red mundial basada en TCP/IP.
- Surgió desde ARPANET y evolucionó con TCP/IP y la WWW.
- El modelo TCP/IP tiene 4 capas.
- IP permite direccionamiento y routing.
- DNS traduce nombres en direcciones IP.
- HTTP es el protocolo web sin cifrar.
- HTTPS añade seguridad mediante TLS.
- TLS proporciona confidencialidad, integridad y autenticación.
- SSL está obsoleto.
- TLS 1.2 y TLS 1.3 son las versiones recomendadas.
- Los certificados digitales verifican identidades.
- IPv6 sustituirá progresivamente a IPv4.
