Aprende cómo funciona Internet, de cero
Una guía pensada para entenderlo todo aunque partas de cero. Explicaciones cortas, analogías cotidianas, diagramas y un test autocorregido al final de cada tema.
📚Los 6 temas
Introducción y Modelos
Qué es Internet, su historia y los modelos OSI y TCP/IP que lo organizan todo.
Nivel Físico
Cables, fibra, ondas… por dónde viajan de verdad los datos.
Nivel de Enlace
Tramas, direcciones MAC, Ethernet y cómo varios equipos comparten un cable.
Nivel de Red
Direcciones IP, máscaras, NAT, routers y DHCP. El corazón de Internet.
Nivel de Transporte
TCP y UDP: entrega fiable vs. rápida. Puertos y el "saludo" en 3 pasos.
Nivel de Aplicación
Web, DNS, correo, FTP y SSH: los servicios que usas cada día.
🎯Preparación del examen
Apuntes orientados al examen
8 temas con el método de cada tipo de pregunta: qué es, cuándo cae, cómo se resuelve, ejemplo resuelto y trampas. Con autoevaluación final de 12 preguntas.
Ejemplos del profesor, resueltos
Las 45 preguntas de ejemplo explicadas al detalle: respuesta, porqué, teoría y método para replicarlo con otros números.
El examen real, resuelto entero
Las 45 preguntas del examen (12 capturas) con la respuesta correcta marcada y explicada paso a paso, bloque a bloque.
Plan diario hasta el examen (4 jul)
Calendario día a día, teoría completa y 52 ejercicios + simulacro para llegar sabiendo montar redes, fragmentar y calcular todo. Soluciones en archivo aparte.
Introducción y Modelos de Comunicación
Qué es Internet de verdad, de dónde salió y las "reglas del juego" (los modelos OSI y TCP/IP) que hacen que millones de aparatos distintos se entiendan entre sí.
1¿Qué es Internet realmente?
Internet no es una "nube" ni una cosa abstracta. Es, literalmente, un montón de redes conectadas entre sí, junto con los equipos que las forman, con la capacidad de intercambiar información. Nada más. Y nada menos.
Hay dos conceptos que la gente mezcla pero que son distintos:
Red de ordenadores
Equipos conectados entre sí (por cable u otro medio). Ej.: los aparatos enchufados al router de tu casa.
Red de comunicaciones
Además de estar conectados, los equipos ofrecen y piden servicios entre sí (compartir ficheros, impresión, backup…).
2Un poco de historia (rápida e indolora)
Saber de dónde viene ayuda a entender por qué Internet es como es: descentralizado y resistente.
En plena Guerra Fría, EE. UU. (vía la agencia ARPA) quería una red militar que no dependiera de un ordenador central. ¿Por qué? Porque si el enemigo destruía ese centro, todo se caía. La idea: una red que siguiera funcionando aunque le tiraran varios nodos.
Leonard Kleinrock propuso algo revolucionario. Antes, la información viajaba en un bloque entero: si fallaba algo, había que reenviarlo todo. Su idea: trocear el mensaje en paquetes, y que cada paquete encuentre su propio camino del origen al destino.
La primera red que conectó ordenadores lejanos: 4 equipos (Stanford, UCLA, UC Santa Bárbara y Utah). Usaban unos aparatos llamados IMP (los "abuelos" del módem) como interfaz con las líneas de datos. En 1971 ya eran 23 equipos; en 1984, más de 1000.
ARPANET (investigación) y MILNET (militar) se separan. ARPANET sigue creciendo hasta convertirse en el Internet que conocemos.
¿Dónde se documenta todo esto? Los RFC
Los protocolos y estándares se escriben en documentos públicos. Los más importantes:
| Documento | Qué es |
|---|---|
| RFC (Request For Comments) | Describe protocolos, formatos de mensajes, ideas. Cada uno tiene un número único que nunca se reutiliza, ni aunque quede obsoleto. |
| STD (Internet Standard) | Un RFC (o varios) que por su importancia gana categoría de estándar. Ej.: el RFC 791 (IP) es el STD 5. |
| FYI (For Your Information) | Información y aclaraciones generales. De rango inferior a STD y RFC. |
| IEEE 802 | Normas ISO creadas por el IEEE. Las más comunes describen el nivel de enlace (lo verás en el Tema 3). |
3¿Por qué hacen falta "modelos de comunicación"?
Hoy se conectan a la red aparatos completamente distintos (un móvil, un PC de sobremesa, una nevera inteligente…). ¿Cómo logran trabajar juntos? Mediante protocolos comunes.
4El modelo OSI: 7 capas
La ISO creó en 1980 el modelo OSI (Open System Interconnection). Ojo: OSI no es un protocolo, es un plano, una forma de diseñar comunicaciones por capas. Tiene 7 niveles, y cada uno solo habla con el de justo arriba y el de justo abajo.
5El modelo TCP/IP: 5 capas (el que de verdad usamos)
TCP/IP nació antes que OSI, en los años 70, para ARPANET. Se llama así por sus dos primeros protocolos (TCP e IP). Cuando apareció OSI, TCP/IP se reorganizó por capas. Aquí usamos la versión de 5 niveles:
Herramientas del curso
Wireshark
Analizador de tráfico gratuito. "Escucha" todos los paquetes que pasan por tu tarjeta de red. Te deja ver de verdad lo que estudias.
VMware Player
Crea máquinas virtuales: tener otro SO (ej. Linux) dentro del tuyo sin particionar nada. Alternativa en Mac: VirtualBox.
🎴Repaso rápido (dale la vuelta a las tarjetas)
Nivel Físico
La capa más "de calle": por dónde viajan de verdad los datos. Cables, fibra y ondas. De aquí dependen la velocidad y la fiabilidad de tu conexión.
1Dos conceptos para medir cualquier medio
Velocidad de transmisión
Cuánta información transporta el medio por unidad de tiempo. Se mide en bytes/segundo y múltiplos (Mbytes/s…).
Latencia
Lo que tarda la información en llegar de origen a destino. Se mide en milisegundos (ms). Menos es mejor.
2Medios de transmisión
Un medio de transmisión es cualquier cosa que permita que la información viaje del origen al destino. Se dividen en dos grandes grupos:
Guiados
Hay un elemento físico (un cable) que une origen y destino. Par trenzado, coaxial, fibra.
No guiados
Usan el espacio abierto (el aire). Ondas de radio, microondas, infrarrojos. También llamados inalámbricos.
Antes: los 3 tipos de comunicación
| Tipo | Cómo funciona | Ejemplo |
|---|---|---|
| Símplex | Solo en un sentido, nunca al revés | Radio FM 📻 |
| Semidúplex | Los dos sentidos, pero no a la vez (por turnos) | Walkie-talkie 🗣️ |
| Dúplex completo (full dúplex) | Los dos sentidos a la vez | Teléfono ☎️ |
3Medios guiados (los cables)
Dos hilos de cobre, cada uno aislado, retorcidos entre sí. ¿Por qué se trenzan? Para evitar "ruidos" (interferencias) externas. Es el más usado hoy, sobre todo en redes LAN.
Apantallado o no:
- UTP (no apantallado): el más común, barato y flexible. Para redes domésticas y de oficina.
- FTP: se blinda el cable en conjunto.
- STP (F/FTP): se blinda cada par y el conjunto. Caro y rígido; solo para sitios con muchas interferencias (un hospital, p. ej.).
Categorías: CAT5 y CAT5e → hasta 100 Mbps. CAT6 → hasta 1000 Mbps (1 Gbps), más rígido. Todos llevan 4 pares (8 hilos) y conector RJ-45. Notación oficial: n Base-T (10/100/1000 Base-T).
También tiene dos conductores, pero uno dentro del otro: conductor interior → aislante → malla metálica → funda. Misma estructura física que el cable de antena de la tele. Usa conectores BNC y necesita un terminador en cada extremo para evitar ruidos.
Tipos: fino (thinnet, 10 Base-2) y grueso (thicknet, 10 Base-5). Hoy está en desuso: lo sustituyeron el par trenzado (en LAN) y la fibra (en distancias largas).
Un núcleo (por donde va la luz), un revestimiento y una cubierta. La luz "rebota" dentro del núcleo gracias a la diferencia de densidad con el revestimiento, así puede dar curvas. La luz se emite con láser.
Dos tipos:
- Multimodo: varios rayos por caminos distintos. Más barata, más lenta.
- Monomodo: núcleo muy pequeño, la luz va casi en horizontal. Más rápida, más cara.
Pegas: no hay un conector estándar (¡cuidado al comprar!), las herramientas son carísimas (la fusionadora ronda los 4300 €) y, como la luz va en un solo sentido, para full dúplex hacen falta dos fibras. En instalaciones domésticas baratas se usa una sola y la comunicación es semidúplex.
4Medios no guiados (sin cables)
Usan señales electromagnéticas y antenas, que pueden ser direccionales (un haz hacia un punto) u omnidireccionales (en todas direcciones).
Ondas de radio
3 KHz–1 GHz. Omnidireccionales, atraviesan paredes, pero se interfieren fácil. Un emisor → muchos receptores.
Microondas
1–300 GHz. Direccionales, por "línea de vista" (sin obstáculos). No atraviesan paredes. Aquí están el WiFi y el Bluetooth (2,4 GHz).
Infrarrojos
Muy alta frecuencia, corto alcance, direccionales, no atraviesan paredes. Hoy casi solo en mandos a distancia.
5Cómo accedemos a Internet desde casa
El módem convertía la señal digital del PC en analógica para mandarla por la línea de teléfono hasta el ISP. Dos pegas grandes: lentísimo (máx. 56 Kbps) y mientras navegabas no podías usar el teléfono. Hoy en desuso.
La idea: usar el ancho de banda del par telefónico que no usa la voz para los datos. Se separa en franjas: voz (0–4 KHz), subida (4–50 KHz) y descarga (50 KHz–1 MHz, la más rápida). Por eso puedes hablar y navegar a la vez. Solo hay que poner un splitter (discriminador) en los teléfonos. Es la opción mayoritaria en España (históricamente).
Sustituye la línea telefónica por fibra directa con el ISP. Velocidades altísimas, y los operadores la aprovechan para meter también voz IP y televisión.
Para sitios donde llevar cable no es rentable (una estación meteorológica en la montaña, la Antártida, un avión…). Funciona, pero es caro y con poco ancho de banda.
6Cómo se mueven los datos: 2 métodos
Conmutación de circuitos
Se reserva un "camino" fijo de extremo a extremo durante toda la llamada. Lo usa el teléfono tradicional. Problema: cada conmutador tiene enlaces limitados; si se llenan, no entran más llamadas (¡como en Nochevieja!).
Conmutación de paquetes
El mensaje se trocea en paquetes y cada uno busca su camino. Los conmutadores no tienen límite fijo: los paquetes esperan en cola. Es la base de las redes de datos actuales.
🎴Repaso rápido
Nivel de Enlace de Datos
Subimos una capa. Aquí se mueven los datos entre dos equipos del mismo enlace, se convierte el medio físico en algo fiable y aparece la estrella de las redes locales: Ethernet.
1¿Qué hace esta capa? Sus servicios
En esta capa los paquetes se llaman tramas (frames). El protocolo puede ofrecer estos servicios (uno o varios):
Encapsulación
Mete los datos del nivel superior en una trama antes de enviarlos por el medio físico.
Control de flujo
Evita que el emisor mande tan rápido que desborde el buffer del receptor.
Control de errores
Detección (siempre) y corrección (si se puede). Suele usar CRC (códigos de redundancia cíclica).
Entrega fiable
Garantiza que cada trama llega bien; si hay error irrecuperable, la retransmite.
2Protocolos de acceso
Conecta dos equipos directamente (un enlace, un nodo en cada extremo). Es el típico al conectar tu módem con el ISP (por RTC o DSL). Hace: encapsulación, detección de errores, detecta si el enlace se cae y negocia direcciones de la capa de red.
A diferencia de PPP, sirve tanto para punto a punto como multipunto (varios equipos en el mismo enlace). Es importantísimo porque ha servido de base a otros protocolos.
Tres tipos de trama: I (información, lleva datos), S (supervisión, control de flujo y errores) y U (sin numeración, gestiona el enlace).
Tipos de estación: primaria (manda, sus tramas son "órdenes"), secundaria (obedece, sus tramas son "respuestas") y combinada (hace las dos).
Estructura de la trama HDLC:
| Campo | Función |
|---|---|
| Delimitador (8 bits) | Marca inicio y fin. Siempre 01111110 |
| Dirección (8 bits) | Identifica la estación secundaria |
| Control (8/16 bits) | Define el tipo de trama (I, S o U) |
| Información (variable) | Los datos (solo en tramas I y algunas U) |
| FCS | Secuencia de comprobación → detecta errores |
3Acceso múltiple: cuando todos comparten un cable
Particionamiento del canal
Se reparte el canal: por tiempo (cada nodo tiene su turno) o por frecuencia (cada nodo su "trozo"). Sencillo, pero desperdicia capacidad si solo uno quiere hablar.
Acceso aleatorio
Cada nodo transmite cuando quiere. Si hay colisión, paran y reintentan tras un tiempo aleatorio (clave para no volver a chocar).
Aloha puro: transmite la trama entera en cuanto llega. Si choca, espera y reintenta con una probabilidad. Aloha con particiones: el tiempo se divide en ranuras sincronizadas; solo puedes empezar al principio de una ranura. Reduce colisiones. Es el precursor de Ethernet.
CSMA (Carrier Sense Multiple Access): antes de transmitir, el nodo escucha el canal. Si está ocupado, espera. "Sondeo de portadora".
CSMA/CA (Collision Avoidance): cuando es casi imposible detectar la colisión mientras transmites, como en inalámbrico. → Es lo que usa el WiFi. Usa esperas (DIFS + tiempo aleatorio) y confirmaciones.
Regla de oro de ambos: escuchar antes de transmitir, y si hay colisión, parar.
4Redes LAN y Ethernet
Una LAN (red de área local) es una red para un área limitada (una planta, un edificio). El IEEE creó el proyecto 802 y dividió el nivel de enlace en dos subniveles:
LLC (802.2)
Control de Enlace Lógico. Abstrae al nivel de red de los detalles del medio físico. (IP no lo usa, por eso lo vemos por encima.)
MAC
Control de Acceso al Medio. Encapsula en tramas y las pasa al físico. Estándares: 802.3 (Ethernet), 802.11 (WiFi), 802.15 (Bluetooth).
La dirección MAC
Ethernet usa direcciones de 6 octetos (48 bits), en hexadecimal, separadas por ":". Ejemplo: 21:A3:F4:40:29:B7. Caso especial: todo a unos FF:FF:FF:FF:FF:FF = broadcast (a todos).
- Los 3 primeros octetos identifican al fabricante de la tarjeta.
- Los 3 últimos identifican esa tarjeta concreta.
- Cada tarjeta tiene una MAC, y solo una.
Estructura de una trama MAC (Ethernet 802.3)
| Campo | Función |
|---|---|
| Preámbulo (7 oct.) | Sincroniza emisor y receptor |
| SFD (1 oct.) | "10101011" → marca el comienzo real de la trama |
| Dirección destino (6 oct.) | A quién va dirigida |
| Dirección origen (6 oct.) | Quién la envía |
| Longitud / Tipo (2 oct.) | Tamaño de los datos (mín. 46, máx. 1500) |
| Datos | La información del nivel superior |
| Relleno | Si los datos no llegan al mínimo |
| FCS (4 oct.) | CRC para detectar errores |
Evolución de Ethernet
| Versión | Velocidad | Año |
|---|---|---|
| Ethernet clásica | 10 Mbps | inicio |
| Fast Ethernet (FE) | 100 Mbps | 1992 (mató al coaxial) |
| Gigabit Ethernet (GE) | 1000 Mbps (1 Gbps) | 1998 |
| (en desarrollo) | 10 Gbps | — |
🎴Repaso rápido
Nivel de Red — IP
El corazón de Internet. Aquí vive IP, las famosas direcciones, las máscaras, el NAT que tienes en casa, los routers y el DHCP. Es el tema más largo: ve con calma, está troceado.
1IP: la idea base
En esta capa los paquetes se llaman datagramas y las direcciones, direcciones lógicas. El protocolo casi único aquí es IP (estudiamos IPv4; IPv6 va en otro curso).
Como cada datagrama va solo, lleva toda la info para encaminarse. Para que ninguno se quede dando vueltas eternamente, tiene un tiempo de vida (TTL): cada vez que cruza una red baja 1, y al llegar a 0 se descarta. El reensamblado de fragmentos se hace solo en el destino.
2La cabecera IPv4 (lo esencial)
| Campo | Para qué |
|---|---|
| Versión (4 bits) | En IPv4 vale 4 |
| IHL (4 bits) | Longitud de la cabecera (mín. 20 octetos) |
| Longitud total (16 bits) | Tamaño del datagrama entero |
| Identificador (16 bits) | Nº de secuencia para identificar el datagrama |
| Indicadores / Flags (3 bits) | Control de fragmentación (no fragmentar / más fragmentos) |
| Tiempo de vida (TTL, 8 bits) | Saltos que le quedan; a 0 se descarta |
| Protocolo (8 bits) | Qué protocolo de transporte recibe los datos (TCP/UDP) |
| Dirección origen (32 bits) | IP del emisor |
| Dirección destino (32 bits) | IP del receptor |
3Direcciones IP: cómo se leen
Una IP (IPv4) tiene 32 bits = 4 octetos. Da unos 4.294 millones de direcciones posibles. Tiene dos partes: una identifica la red y otra el equipo dentro de esa red.
Se escribe en decimal (cómodo) o binario:
11000000 . 10101000 . 00000010 . 01100100
Clases de direcciones
Según el primer octeto, la IP pertenece a una clase. Esto define cuánta red y cuánto equipo hay:
| Clase | 1er octeto | Parte red / equipo | Uso |
|---|---|---|---|
| A | 0 – 127 | 1 octeto red / 3 equipo | Unicast (redes enormes) |
| B | 128 – 191 | 2 / 2 | Unicast (medianas) |
| C | 192 – 223 | 3 / 1 | Unicast (pequeñas, 256 equipos) |
| D | 224 – 239 | — | Multicast |
| E | 240 – 255 | — | Reservado |
La máscara de red
La máscara dice qué parte de la IP es red y qué parte es equipo: unos (1) en la parte de red, ceros (0) en la de equipo. Solo aplica a clases A, B y C.
| Clase | Decimal | Reducida |
|---|---|---|
| A | 255.0.0.0 | /8 |
| B | 255.255.0.0 | /16 |
| C | 255.255.255.0 | /24 |
4Modos de direccionamiento
Unicast
De A a un destino concreto. Lo normal. Ej.: un ping.
Multicast
De A a un grupo de equipos. Se envía un mensaje que se replica en los routers. Gestionado por IGMP.
Broadcast
De A a todos los de su red. Nunca sale de la red local (evita saturar Internet).
Anycast
En IPv4 casi no se usa: el router decide el destino (el más cercano). Casi solo entre routers.
5NAT: cómo conectas 20 aparatos con 1 sola IP
NAT introduce las IP privadas: rangos que cualquiera puede usar en su red interna sin pedir permiso:
| Clase | Rango privado |
|---|---|
| A | 10.0.0.0 – 10.255.255.255 |
| B | 172.16.0.0 – 172.31.255.255 |
| C | 192.168.0.0 – 192.168.255.255 |
El router NAT tiene una IP pública (cara fuera) y una privada (cara dentro), y traduce. La forma más potente usa IP + puerto: así distingue perfectamente cada conexión sin gastar muchas IP públicas. Es lo que hay en casi todos los hogares españoles.
6Segmentación: subredes y superredes
Subredes
Dividir una red grande en trozos. Se añaden 1s a la máscara. VLSM permite subredes de tamaños distintos.
Superredes
Lo contrario: unir varias redes contiguas (p. ej. dos clase C). Se quitan 1s a la máscara. Evita desperdiciar IP.
7IP ↔ MAC: ARP y DHCP
Para que un equipo funcione hace falta relacionar la dirección lógica (IP) con la física (MAC). Y en los dos sentidos.
A quiere mandar algo a B y solo sabe su IP, pero para transmitir por el cable necesita la MAC de B. Entonces A lanza una petición ARP por broadcast ("¿quién tiene esta IP?"). B responde por unicast con su MAC. A lo guarda en su tabla ARP temporalmente (temporal para no dar problemas si cambias de tarjeta).
El caso contrario: tengo MAC pero necesito una IP automáticamente. Evolución:
- RARP: un servidor respondía, pero solo en su red y con equipos pre-registrados.
- BOOTP: ya atendía varias redes, pero la tabla seguía siendo manual.
- DHCP ⭐: asignación dinámica. Es el que se usa hoy.
2. Servidor → OFFER (te ofrezco esta IP)
3. Cliente → REQUEST (acepto esa IP)
4. Servidor → ACK (concedida, por un tiempo)
DHCP da, además de la IP: la máscara, la puerta de enlace y los DNS. Con eso el equipo ya es operativo en Internet.
8Encaminamiento estático: cómo decide un router
Para unir redes distintas hace falta un router bien configurado con su tabla de encaminamiento. Cada fila dice: red destino, máscara, puerta de enlace (siguiente salto) e interfaz.
9ICMP: el "mensajero de avisos" (y el ping)
Como IP no es fiable, hace falta un compañero que avise de problemas: ICMP. Vive en el mismo nivel que IP pero sus mensajes viajan dentro de datagramas IP.
Mensajes de error
Destino inalcanzable, tiempo excedido (TTL a 0), problema de parámetro, ralentización de origen (control de flujo básico), redirección.
Mensajes de consulta
Eco y respuesta a eco (¡el ping!), marca de tiempo, petición de máscara.
🎴Repaso rápido
Nivel de Transporte — TCP y UDP
Aquí conviven dos protocolos con filosofías opuestas: TCP (fiable y ordenado) y UDP (rápido y despreocupado). Saber cuándo usar cada uno es clave.
1Puertos: las "puertas" de cada aplicación
Las direcciones de esta capa se llaman puertos. Si la IP te lleva al edificio, el puerto te lleva a la puerta concreta (la aplicación). La IANA los reparte en tres rangos:
| Rango | Nombre | Uso |
|---|---|---|
| 0 – 1023 | Bien conocidos | Controlados por la IANA (HTTP, FTP…) |
| 1024 – 49151 | Registrados | Hay que registrarlos para evitar duplicados |
| 49152 – 65535 | Dinámicos | Libres; los usa tu equipo para recibir respuestas |
2Mecanismos de un protocolo fiable (los usa TCP)
Como la capa de red (IP) no es fiable, TCP tiene que poner el orden por su cuenta. Despliega cada mecanismo:
Cada segmento se numera, pero no de 1 en 1: se numera por octetos. Si el primero ocupa 200 octetos y empieza en 1, el siguiente empieza en 201. Así se controla a la vez el orden y la cantidad de datos.
Se usa confirmación positiva (ACK). Si A manda los segmentos 1, 2 y 3 pero solo llegan 1 y 2, B responde ACK=3 ("tengo hasta el 2, espero el 3"). A deduce que el 3 se perdió y lo reenvía. ¿Y si se pierde el ACK? A tiene un temporizador por segmento: si vence sin confirmación, retransmite.
Los números de secuencia son finitos y podrían repetirse. Solución: que el espacio de números sea lo bastante grande para no repetirse en un tiempo razonable, y que el emisor sepa que puede recibir varias confirmaciones de lo mismo. Si llega un duplicado muy tardío tras cerrar la conexión, se descarta.
Parada y espera: A manda 1 trama y espera el ACK antes de mandar la siguiente. Simple, pero lentísimo en redes rápidas o con distancia (solo hay 1 mensaje en vuelo).
Apertura (three-way handshake):
- A → SYN ("quiero conectar")
- B → SYN + ACK ("vale, y yo también")
- A → ACK ("confirmado")
Cierre: idéntico, pero con FIN en vez de SYN.
Si la red o un extremo cae, la conexión queda "medio abierta". Para no esperar eternamente, cada extremo tiene un temporizador de conexión que reinicia al recibir mensajes; si vence, da la conexión por terminada. También se puede cortar de golpe con un segmento RST.
3TCP — fiable y ordenado
TCP (Transmission Control Protocol) es orientado a conexión e implementa todos los mecanismos de arriba. Su mensaje es el segmento (cabecera mínima 20 octetos).
Las 3 fases de toda conexión TCP: establecimiento (3 pasos) → transferencia (bidireccional, con ventana deslizante) → cierre (3 pasos con FIN). Existe el semicierre: un extremo termina de enviar pero el otro sigue mandando datos.
Puertos TCP conocidos (¡memorízalos!)
| Puerto | Servicio |
|---|---|
| 20, 21 | FTP (transferencia de archivos) |
| 22 | SSH (terminal seguro) |
| 23 | Telnet (terminal) |
| 25 | SMTP (envío de correo) |
| 53 | DNS (nombres de dominio) |
| 80 | HTTP (web) |
| 110 | POP3 (recepción de correo) |
| 443 | HTTPS (web segura) |
4UDP — rápido y sin compromisos
UDP (User Datagram Protocol) es no orientado a conexión y no fiable. Su mensaje es el datagrama. No hay establecimiento ni cierre, no numera, no controla flujo, y su control de errores es mínimo (si algo llega corrupto, se descarta). Cabecera de solo 8 bytes.
¿Por qué usar UDP si "no garantiza nada"? Porque añade poquísima sobrecarga y a veces la velocidad importa más que la perfección:
Petición-respuesta simple
Sensores que reportan valores, señal horaria… perder uno no pasa nada.
Tiempo real
Aplicaciones donde llegar ya importa más que llegar perfecto.
Streaming
Voz, vídeo (Skype, YouTube). Si un trocito se pierde, mejor seguir que congelarlo todo.
TCP vs. UDP de un vistazo
| TCP | UDP | |
|---|---|---|
| Conexión | Sí (orientado) | No |
| Fiabilidad | Alta (retransmite) | Ninguna |
| Orden | Garantizado | No |
| Control de flujo | Sí (ventana) | No |
| Velocidad / sobrecarga | Más lento | Muy rápido, ligero |
| Mensaje | Segmento | Datagrama |
| Ejemplos | Web, correo, FTP | Streaming, VoIP, DNS |
🎴Repaso rápido
Nivel de Aplicación
La capa de arriba del todo, la que tú usas cada día: la web, el DNS, el correo, FTP y SSH. Aquí los protocolos se convierten en aplicaciones reales.
1Dos arquitecturas
Las direcciones de esta capa se llaman direcciones específicas (los nombres). Casi todo se construye sobre dos modelos:
Cliente-Servidor
Un servidor siempre activo atiende a muchos clientes. Cada uno tiene su versión del programa. Para mucha carga se usan clusters en centros de datos (CPD). Ej.: HTTP, FTP, SSH, DNS.
P2P (entre pares)
Sin (o casi sin) servidores: los equipos de los usuarios (pares) hablan entre ellos. Muy escalable: más usuarios = más recursos. Ej.: BitTorrent, eMule, Skype (híbrido).
2La Web: WWW y HTTP
La WWW la inventó Tim Berners-Lee en los 90. El protocolo que la sostiene es HTTP (HiperText Transfer Protocol): define cómo el cliente (navegador) pide páginas y cómo el servidor (Apache, IIS…) se las envía.
La URL, pieza a pieza
Una URL tiene 4 partes: Protocolo://Equipo:Puerto/Ruta
| Parte | Qué es | Ejemplo |
|---|---|---|
| Protocolo | http, https, ftp… | https:// |
| Equipo | Nombre del servidor (suele empezar por www) | www.amazon.es |
| Puerto | Opcional; si no es el estándar, se indica | :30456 |
| Ruta | Dónde está el recurso dentro del servidor | /ofertas |
3DNS: la agenda de contactos de Internet
Antiguamente había un archivo hosts con todos los nombres e IPs, que se copiaba a cada equipo. Con millones de equipos eso es imposible, así que se creó el DNS: una base de datos distribuida en muchos servidores.
Servicios del DNS
Alias de host
Un equipo puede tener un nombre largo (canónico) y un alias corto y fácil.
Alias de correo
Igual, pero para servidores de correo.
Distribución de carga
Un mismo nombre puede tener varias IP; el DNS va dando una distinta para repartir el trabajo.
Jerarquía de servidores DNS
Hay un 4º nivel: los DNS locales (de tu ISP), que resuelven consultas de su ámbito.
Cómo se resuelve una consulta: recursiva vs. iterativa
Recursiva
Tu DNS local delega y cada servidor pregunta al siguiente; la respuesta vuelve "en cadena" por el mismo camino. El local hace casi todo el trabajo "hacia dentro".
Iterativa
Cada servidor no resuelve, pero te dice "pregunta a este otro". Tu DNS local va saltando él mismo de uno a otro hasta dar con la respuesta.
4Correo electrónico
El correo "tradicional" (no el de página web tipo Gmail) usa tres tipos de agente que trabajan juntos:
UA (User Agent)
El programa para escribir, leer y gestionar correos. Ej.: Outlook.
MTA (Message Transfer Agent)
Transfiere los mensajes entre servidores. Protocolo: SMTP.
MAA (Message Access Agent)
Recoge el mensaje del buzón y te lo entrega. Protocolos: POP3 / IMAP4.
Una dirección de correo tiene dos partes separadas por @: usuario@dominio. El dominio dice en qué servidor está el buzón.
Los protocolos del correo
| Protocolo | Función | Puerto |
|---|---|---|
| SMTP | Envío (siempre cliente → servidor). "Correo saliente". | 25/TCP |
| POP3 | Recepción básica: descarga todo el buzón al equipo. Sin gestión. | 110/TCP |
| IMAP4 | Recepción avanzada: vista previa sin descargar todo, buscar, crear carpetas. | 143/TCP |
5FTP — transferir archivos
FTP resuelve cómo pasar archivos entre equipos de forma fiable con un truco: abre dos conexiones a la vez.
Conexión de control
Permanece activa toda la sesión. Por aquí van las órdenes. Puerto 21/TCP.
Conexión de datos
Se abre y cierra con cada archivo transferido. Puerto 20/TCP.
6SSH — control remoto seguro
Para manejar un equipo a distancia por línea de comandos. Antes se usaba Telnet, pero tenía un fallo gravísimo: enviaba todo sin cifrar (¡usuarios y contraseñas a la vista con un Wireshark!). SSH lo soluciona cifrando toda la comunicación.