1.1. ¿Qué es Internet y cuál es su origen?

Una red de comunicaciones está formada por el conjunto de elementos necesarios para que se establezca la comunicación.

Internet es una red de área extensa (WAN) orientada a la transmisión de datos (textos, imágenes, vídeos o también llamadas de voz, todos ellos convertidos a dígitos binarios o bits). Es el resultado de la colaboración de cientos de miles de redes de diversa extensión.

Origen de Internet

La historia de Internet se remonta a varias décadas atrás, con hitos clave que marcaron su desarrollo:

• 1960: La agencia ARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados) del Departamento de Defensa de EE. UU. comienza a investigar y a desarrollar mecanismos para que los equipos informáticos individuales se pudiesen conectar entre sí.
• 1967: Nace el concepto de ARPANET como una red que permitiría conectar, a través de equipos específicos enlazados entre sí, ordenadores de distintos fabricantes.
• 1969: ARPANET conecta con éxito cuatro universidades estadounidenses.
• 1973-74: Vinton Cerf y Robert Kahn presentan la propuesta de lo que se convertiría en los protocolos TCP/IP, la base fundamental del Internet moderno.
• Actualidad: Internet es una enorme cantidad de redes conectadas entre sí mediante enlaces y dispositivos de conexión. La mayor parte de los usuarios se conectan a la red mediante Proveedores de Servicios de Internet (ISP, Internet Service Providers), que se organizan formando una estructura jerárquica.

1.2. ¿Cómo funciona Internet?

Comunicaciones entre sistemas informáticos

En Internet se conectan diferentes dispositivos, a menudo de fabricantes distintos y con hardware, software y lenguajes diferentes. Para que puedan comunicarse, es necesario que se pongan en común y usen un lenguaje universal: los bits.

• La comunicación se transmite en forma de ceros y unos (bits).
• Estos bits deben enviarse mediante ondas electromagnéticas, ya sea por medios guiados (cables de cobre, fibra óptica) o no guiados (ondas de radio).
• Se deben tener dispositivos detectores de errores, que son inevitables en cualquier comunicación a distancia.
• Precisan un protocolo, que es un conjunto de reglas que gobiernan la comunicación.

Protocolos de comunicación

El protocolo posibilita la comunicación asegurando que el emisor y el receptor hablen el mismo «lenguaje». Define qué se comunica, cómo se comunica y cuándo se comunica.

El modelo OSI

El modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI) es un estándar internacional que describe cómo crear protocolos de comunicaciones en red, estructurados en 7 capas o niveles. Los mensajes del dispositivo emisor van atravesando (hacia “abajo”) las sucesivas capas hasta llegar al medio de transmisión; al llegar al destinatario, el mensaje efectúa el camino opuesto, moviéndose (hacia “arriba”) por las diversas capas hasta llegar a la capa de aplicación. Cada capa proporciona funciones y servicios a la capa inmediatamente superior y, a su vez, emplea las funciones y servicios que le proporciona la inferior a través de una serie de interfaces.

El protocolo TCP/IP

Es un gran conjunto de protocolos (o familia de protocolos) que se han convertido en los estándares de la Red. Se estructura en capas, y cada una de ellas ofrece servicios a la situada en el nivel inmediatamente superior.

Capas del protocolo TCP/IP

Capa	Descripción y Protocolos
Acceso a la red	Se definen las características físicas del medio de transmisión.
Internet	Establece las herramientas necesarias para definir el camino seguido por los datos desde el dispositivo origen al dispositivo destino. Protocolo principal: Protocolo de Internet (IP, Internet Protocol).
Transporte	Los protocolos de este nivel proporcionan un servicio de transferencia entre sistemas finales, haciendo abstracción de los detalles y especificidades de las redes subyacentes. Protocolo principal: TCP (Protocolo de Control de Transmisión), un protocolo de transporte fiable de puerto a puerto.
Aplicación	Permite la comunicación entre aplicaciones de equipos conectados a través de los protocolos de capas inferiores. Ejemplos: SMTP, POP e IMAP (correo electrónico); Telnet y SSH (acceso remoto); FTP y SFTP (transferencia de archivos); HTTP y HTTPS (web), etc.

Comparación de modelos TCP/IP y OSI

Capas TCP/IP	Capas OSI Equivalentes
Aplicación	Aplicación, Presentación, Sesión
Transporte	Transporte
Internet	Red
Acceso a la red	Enlace de datos, Física

Direcciones IP

Una dirección IP es una convención numérica para identificar unívocamente cada equipo conectado a una red que emplea el protocolo IP.

Protocolo IPv4

Define direcciones IP como una secuencia de 4 números de 8 bits cada uno. Para poderlas leer con más facilidad, se suelen representar como cuatro números decimales, con un valor comprendido entre 0 y 255. Ejemplo: 128.24.8.7.

Protocolo IPv6

Permite definir un número mucho mayor de direcciones para dar cabida al creciente número de dispositivos conectados.

Máscara de subred

Es una dirección IP que permite determinar el ámbito de la red a la que pertenece un dispositivo.

Direcciones IP fijas

Una dirección IP asignada que no cambia con el tiempo.

Direcciones IP dinámicas

Una dirección asignada dinámicamente por un servicio centralizado (como DHCP) cuando el equipo se conecta a la red.

Resolución de nombres y servidores DNS

Para acceder a un determinado servicio de un equipo de la red, en lugar de introducir su dirección IP y puerto, solemos usar un nombre de dominio (ej: www.google.com).

Resolución de nombres

Es el servicio de Internet que traduce, para cada nombre de dominio, la dirección IP del equipo que tiene asociado.

Servidores DNS (Sistema de Nombres de Dominio)

Cada equipo conectado a Internet tiene asignados unos servidores DNS a los que debe preguntar cada vez que introducimos un nombre de dominio en el navegador: ¿a qué dirección IP corresponde este nombre? Una vez que el servidor DNS responde a dicha solicitud, la capa de aplicación del equipo cliente puede enviar sus peticiones al equipo correspondiente empleando su dirección IP.

1.3. Modos de conexión a la red

Tipos de Conexión a Internet

Tipo de Conexión	Características
Cable de par trenzado	Ventajas: Reducido coste de fabricación del cable y facilidad para instalarlo. Desventaja: La velocidad de transmisión disminuye rápidamente con la distancia que debe recorrer la señal.
Fibra óptica	Ventajas: La señal no sufre la influencia de campos electromagnéticos externos. La luz se propaga por la fibra con menor atenuación, lo que hace posible comunicaciones a larga distancia con un número reducido de repetidores. Ancho de banda elevado (velocidades de transmisión de entre 10 y 40 Gbps). Cada fibra puede transportar diversos canales, cada uno con un haz de luz de diferente longitud de onda. Desventaja: Elevado coste del medio de transmisión y del equipo.
Redes móviles	La telefonía móvil de tercera generación (3G) emplea un sistema denominado UMTS que soporta tasas de transferencia de datos de hasta 42 Mbps mediante el uso del protocolo HSPA+. Las generaciones posteriores (4G, 5G) ofrecen velocidades muy superiores.
Wifi	Redes locales inalámbricas basadas en los estándares IEEE 802.11. La transmisión de información a través de estas redes se efectúa mediante ondas de radio con un alcance de unos 20 metros en interiores.

Seguridad en redes inalámbricas

Para evitar accesos no autorizados a una red inalámbrica, se pueden tomar varias medidas. Una de ellas es configurar los puntos de acceso para que solo permitan acceder a dispositivos con una dirección MAC conocida. Otra, más común, es el uso de algoritmos de seguridad:

• WEP (Wired Equivalent Privacy): Un protocolo antiguo y vulnerable; su seguridad puede ser rota en minutos.
• WPA (Wi-Fi Protected Access): Un protocolo más seguro que WEP, diseñado como una mejora intermedia.
• WPA2 y WPA3: Utilizan algoritmos de seguridad sofisticados y son los estándares recomendados actualmente.

1.4. Proveedores de servicios de Internet (ISP)

Un ISP (Internet Service Provider) es una empresa que proporciona acceso a Internet. Actualmente, la mayoría de los usuarios acceden a Internet mediante ISP de titularidad privada, sobre todo empresas telefónicas y de telecomunicaciones. Los proveedores de servicios se estructuran de forma jerárquica.

1.5. Intranets, extranets y computación en la nube

Intranet

Es una red de comunicaciones que emplea los protocolos TCP/IP para intercambiar información o compartir funcionalidades, recursos y aplicaciones en el seno de una organización (una empresa, una institución, una universidad, etc.).

Funciones en la empresa:

• Gestión de equipos de trabajo, proyectos y asignación de recursos.
• Gestión de las relaciones con los clientes a través de sistemas CRM.
• Gestión de productos, stocks, entradas y salidas a través de aplicaciones ERP.

Extranet

Es una red informática que permite un acceso exterior restringido, normalmente mediante el uso de una validación con un nombre de usuario y una contraseña. Puede concebirse como una prolongación de la intranet de una empresa que permite el acceso a partes de la misma a proveedores, clientes o colaboradores.

Las herramientas en la nube o Cloud Computing

Es un modelo de relación cliente-servidor en el que un servicio que tradicionalmente se llevaba a cabo localmente (en el propio equipo del usuario) se proporciona ahora de manera remota a través de Internet.

Ventajas: mayor aprovechamiento de los recursos, posibilidad de acceder a ellos desde dispositivos muy diversos y desde cualquier lugar con acceso a Internet.

1.6. Navegadores y la World Wide Web

World Wide Web (WWW)

Es un conjunto de documentos de hipertexto (páginas web) que contienen texto, imágenes y enlaces entre sí. Estos documentos se transmiten a través de un protocolo de la capa de aplicación de la familia TCP/IP, denominado HTTP (Protocolo de Transferencia de Hipertexto). La posibilidad de navegar entre unos documentos y otros siguiendo sus enlaces o hipervínculos supuso un hito en el desarrollo de Internet y se convirtió en el principal motor de su popularización.

Navegador o cliente web

Es una aplicación capaz de obtener un documento web y presentar su contenido de acuerdo con lo establecido en su lenguaje de marcas (principalmente HTML).
Ejemplos: Google Chrome, Mozilla Firefox, Microsoft Edge, Opera y Safari.

1.7. Búsqueda de información en la red

Tipos de motores de búsqueda

• Tipo Directorio: Funcionan de forma similar a un directorio en papel, organizando los sitios web por categorías y subcategorías. Ejemplos: Yahoo! (en sus inicios), Open Directory Project (DMOZ).
• Arañas o Robots (Tipo Índice): Un software rastrea la WWW en busca de documentos web y los indiza (los incorpora a sus bases de datos). Cuando un usuario efectúa una consulta, el motor de búsqueda le ofrece un listado de los documentos de su índice que resulten relevantes.

Características de los motores de búsqueda tipo índice

Constan de varios elementos clave:

• Bot o Araña (Crawler): Una aplicación software encargada de rastrear (crawling) la Web. Este software accede a los documentos web a través de los enlaces que apuntan a ellos. Cuando descubre una página relevante, la incorpora al índice del motor de búsqueda.
• Algoritmos de búsqueda: Están destinados a mostrar los mejores resultados posibles para la consulta del usuario. El motor interpreta lo que se quiere buscar y extrae las páginas de su índice que considera más relevantes por su calidad y originalidad, ordenándolas según criterios complejos. Las técnicas para mejorar esta clasificación se conocen como SEO (Search Engine Optimization).

Operadores de búsqueda

Los motores de búsqueda ofrecen la posibilidad de utilizar ciertos operadores en las consultas para obtener resultados más específicos.

Operadores de Búsqueda Comunes

Operador	Función
site:	Muestra las páginas indexadas pertenecientes a un determinado sitio web. Ej: site:wikipedia.org inteligencia artificial
cache:	Muestra la versión de una página web que Google tiene almacenada en su índice y la fecha en la que se indexó.
related:	Muestra páginas relacionadas con un determinado sitio web, en función de las similitudes semánticas.
inurl:	Muestra páginas que contengan una o varias palabras en su dirección web (URL).
intitle:	Muestra páginas que contengan una o varias palabras en su título.
filetype:	Muestra documentos de un determinado tipo de archivo. Ej: informe anual filetype:pdf
" " (comillas)	Permite buscar exactamente la frase introducida en la consulta. Ej: "historia de la computación"
- (signo menos)	Actúa como un filtro sustractivo, eliminando resultados que contengan una palabra. Ej: jaguar -coche