## Bloque 4 Tema 8. Internet: arquitectura de red. Origen, evolución y estado actual. Principales servicios. Protocolos HTTP, HTTPS y SSL/TLS

Este audio recorre los conceptos clave de Internet: su origen, su arquitectura, sus servicios principales y los protocolos web HTTP, HTTPS y SSL/TLS.

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## 1. Origen y evolución de Internet

Internet nació en ARPANET, la red creada por DARPA en 1969 para interconectar centros de investigación. Su diseño buscaba resistir fallos y compartir recursos computacionales entre universidades y centros de investigación. ARPANET utilizaba conmutación de paquetes y, en sus primeros años, el protocolo NCP.

Durante los años setenta se desarrolló TCP/IP gracias a Vinton Cerf y Robert Kahn. TCP/IP permitió conectar redes heterogéneas, independizarse del hardware y tener un direccionamiento universal. El 1 de enero de 1983 ARPANET adoptó TCP/IP de forma oficial, un hito que se considera el nacimiento de Internet.

En los años ochenta y noventa Internet se expandió desde el entorno académico al comercial. Se creó NSFNET y aparecieron los primeros proveedores ISP. La World Wide Web impulsó este crecimiento, con HTTP, HTML y los navegadores web. Tim Berners-Lee lanzó la WWW en el CERN en 1989.

La evolución posterior trajo nuevos hitos: la web en los años noventa, la banda ancha y el comercio electrónico en los dos mil, las redes sociales y el cloud computing en los diez, y en los veinte la llegada del IoT, el 5G, la inteligencia artificial y el edge computing.

Hoy Internet es una red global descentralizada. Predomina IPv4, aunque la transición a IPv6 sigue avanzando. Los servicios cloud, el tráfico multimedia y los dispositivos IoT crecen constantemente, y la ciberseguridad es un requisito crítico.

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## 2. Arquitectura de red de Internet

Internet se basa en la arquitectura TCP/IP, organizada en capas que ofrecen servicios a las capas superiores. Esta modularidad facilita la interoperabilidad, la escalabilidad y la independencia tecnológica.

El modelo TCP/IP se divide en cuatro capas: aplicacion, transporte, internet y acceso a red. En la capa de aplicacion están los servicios que usan los usuarios, como HTTP, FTP, SMTP y DNS. En transporte está TCP y UDP, que garantizan la comunicación extremo a extremo. En la capa de internet se encuentra IP e ICMP, responsables del encaminamiento. Y en la capa de acceso a red están los protocolos físicos y de enlace, como Ethernet y Wi-Fi.

TCP/IP es el modelo práctico usado en Internet, mientras que OSI es un modelo teórico de referencia. En OSI las capas de aplicacion, presentacion y sesion se corresponden con la capa de aplicacion de TCP/IP, la capa de red con internet, y las capas de enlace y fisica con acceso a red.

Cada dispositivo conectado a Internet necesita una dirección IP. IPv4 usa direcciones de 32 bits con notación decimal con puntos, como 192.168.1.1. El problema principal de IPv4 es el agotamiento de direcciones. IPv6 usa direcciones de 128 bits en formato hexadecimal, como 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334, y aporta un espacio enorme, autoconfiguración, seguridad integrada y mejor soporte para IoT.

El encaminamiento determina el camino que siguen los paquetes. Los routers son los dispositivos implicados. Entre los protocolos más importantes están RIP para routing básico, OSPF para routing interno avanzado y BGP para el routing entre sistemas autónomos. BGP es fundamental en Internet.

DNS, el sistema de nombres de dominio, traduce nombres como www.example.com en direcciones IP como 93.184.216.34. Gracias a DNS, no es necesario memorizar direcciones numéricas.

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## 3. Principales servicios de Internet

La World Wide Web o WWW permite acceder a documentos hipermedia. Su componente básico es el navegador, que solicita recursos a un servidor web mediante HTTP o HTTPS. El puerto habitual del HTTP es el 80 y el del HTTPS es el 443.

El correo electrónico usa SMTP para el envío, POP3 para la descarga y IMAP para el acceso remoto y la sincronización.

La transferencia de archivos se realiza con FTP, que usa los puertos 20 y 21 y es un protocolo no cifrado. SFTP, basado en SSH, usa el puerto 22 y ofrece mayor seguridad.

El acceso remoto puede realizarse con Telnet, que usa el puerto 23 y no cifra, por lo que es inseguro y está en desuso. SSH usa el puerto 22, cifra la conexión y permite autenticación segura.

Los servicios multimedia incluyen streaming, videoconferencia y VoIP. Protocolos habituales son RTP para el transporte multimedia, SIP para señalización VoIP y RTSP para streaming.

Los servicios cloud se organizan en IaaS, PaaS y SaaS, ofreciendo infraestructura, plataformas o software como servicio, con elasticidad, alta disponibilidad y pago por uso.

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## 4. HTTP

HTTP, HyperText Transfer Protocol, es el protocolo de transferencia de hipertexto de la web. Funciona con un modelo cliente-servidor: el cliente solicita un recurso y el servidor responde con el recurso solicitado.

HTTP es un protocolo de aplicacion sin estado. Opera normalmente sobre TCP en el puerto 80. Para mantener sesión entre peticiones se utilizan mecanismos como las cookies.

Los métodos principales son GET para obtener un recurso, POST para enviar datos, PUT para actualizar un recurso, DELETE para eliminarlo, HEAD para obtener solo cabeceras, OPTIONS para consultar capacidades y PATCH para modificaciones parciales.

Los códigos de estado indican el resultado de cada petición: 1xx informativos, 2xx éxito, 3xx redirecciones, 4xx errores del cliente y 5xx errores del servidor.

HTTP ha evolucionado: HTTP/1.0 usaba una conexión por recurso; HTTP/1.1 introdujo conexiones persistentes y pipelining; HTTP/2 añadió multiplexación y compresión de cabeceras; HTTP/3 usa QUIC sobre UDP para reducir latencia y mejorar el rendimiento móvil.

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## 5. HTTPS

HTTPS, HyperText Transfer Protocol Secure, es la versión segura de HTTP. Protege la comunicación web mediante cifrado TLS.

HTTPS usa el puerto 443. Proporciona confidencialidad, integridad y autenticación. Los certificados digitales, emitidos por autoridades de certificación, permiten comprobar que el servidor es el legítimo.

El navegador valida el certificado y, si es correcto, se establece una clave de sesión para cifrar toda la comunicación. HTTPS evita que terceros lean o manipulen los datos y previene ataques de suplantación.

Mecanismos como HSTS obligan a usar siempre HTTPS en un dominio, evitando ataques de intermediarios.

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## 6. SSL y TLS

SSL fue el primer protocolo para cifrar comunicaciones en Internet, pero quedó obsoleto por vulnerabilidades. TLS es su sucesor y el estándar actual.

TLS ofrece confidencialidad, autenticación e integridad. Durante el handshake TLS, cliente y servidor acuerdan algoritmos, el servidor presenta su certificado y se genera una clave secreta compartida que permitirá cifrar la sesión.

TLS combina criptografía asimétrica para el intercambio de claves y la autenticación, criptografía simétrica para cifrar los datos y funciones hash para garantizar la integridad.

Las versiones inseguras son SSL 2.0, SSL 3.0, TLS 1.0 y TLS 1.1. Las versiones recomendadas son TLS 1.2 y TLS 1.3. TLS no se usa solo en HTTPS, también protege FTPS, SMTPS, IMAPS y VPNs.

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## 7. Seguridad en Internet

Las amenazas habituales incluyen malware, phishing, DoS/DDoS, sniffing, spoofing y MITM. Para protegerse se utilizan firewalls, IDS/IPS, VPN, TLS y MFA.

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## 8. Diferencias importantes

HTTP no cifra y usa el puerto 80; HTTPS cifra con TLS y usa el puerto 443. SSL es la versión antigua e insegura, TLS es el protocolo actual y seguro. TCP es orientado a conexión y fiable, mientras que UDP no garantiza entrega y es más rápido. IPv4 usa 32 bits y está en escasez; IPv6 usa 128 bits y ofrece un espacio mucho mayor.

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## 9. Puertos, protocolos y conceptos relevantes

Los puertos importantes son: HTTP 80, HTTPS 443, FTP 20/21, SSH 22, Telnet 23, SMTP 25, DNS 53, POP3 110, IMAP 143, SMTPS 465, IMAPS 993 y POP3S 995.

Los protocolos clave son HTTP y HTTPS en aplicacion, DNS en aplicacion, FTP en aplicacion, TCP y UDP en transporte, IP en internet y Ethernet en acceso a red.

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## 10. Preguntas típicas de examen

Preguntas 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 y en qué capa opera cada protocolo.

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## 11. Errores frecuentes

Errores habituales: confundir Internet y WWW, confundir IP pública y privada, creer que TCP/IP tiene 7 capas, confundir cifrado simétrico y asimétrico, asociar HTTPS al puerto 80, asociar DNS solo a TCP, pensar que TLS reemplaza TCP y creer que SSL sigue siendo seguro.

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## 12. Miniresumen final

Internet es una red mundial basada en TCP/IP. Surgió de ARPANET y evolucionó con TCP/IP y la WWW. El modelo TCP/IP tiene cuatro capas. IP permite direccionamiento y routing, y DNS traduce nombres en direcciones IP. HTTP es el protocolo web sin cifrar, y HTTPS añade TLS para seguridad. TLS ofrece confidencialidad, integridad y autenticación, y las versiones recomendadas son TLS 1.2 y 1.3. Los certificados digitales verifican identidades. IPv6 ofrece un espacio de direcciones muy superior al de IPv4.
