1. Hardware
Se denomina
hardware o soporte físico al conjunto de elementos materiales que componen un ordenador. Hardware también son los componentes físicos de una computadora tales como el disco duro, dispositivo de CD-Rom,
disquetera, etc.. En dicho conjunto se incluyen los dispositivos electrónicos y electromecánicos, circuitos, cables, tarjetas, armarios o cajas, periféricos de todo tipo y otros elementos físicos.
El hardware
se refiere a todos los componentes físicos (que se pueden tocar) de la computadora: discos, unidades de disco, monitor, teclado,
ratón, impresora, placas, chips y demás periféricos. En cambio, el software es intangible, existe como ideas, conceptos, símbolos,
pero no tiene sustancia. Una buena metáfora sería un libro: las páginas y la tinta son el hardware, mientras que las palabras,
oraciones, párrafos y el significado del texto son el software. Una computadora sin software sería tan inútil como un libro
con páginas en blanco.
Clasificación
de hardware:
Se clasifica
generalmente en básico y complementario.
Entendiendo
por básico todo aquel dispositivo necesario para iniciar el ordenador, y el complementario como su nombre lo dice sirve para
realizar funciones especificas o más allá de las básicas. El hardware básico en los ordenadores son generalmente 4: monitor,
CPU, ratón, teclado. El hardware complementario en los ordenadores son cualquiera que no se inclya en los anteriores como
son: impresora, video cámara digital, escáner, etc.
Tipos
de hardware:
Periféricos de entrada:
Son los
que permiten que el usuario aporte información exterior.
Estos son:
teclado, mouse, escáner, SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumda), micrófono, cámara, diskette etc.
Periféricos de salida:
Son los
que muestran al usuario el resultado de las operaciones realizadas por el PC.
En este
grupo se encuentran: monitor, impresora
Periféricos de entrada/salida:
Son los
dispositivos que pueden aportar simultáneamente información exterior al PC y al usuario.
Aquí
se encuentran: módem (Modulador/Demodulador), disquete, ZIP, CD-ROM, DVD-ROM, HD-DVD, Blu-Ray Disc, memoria USB (pendrives, Flash disks, etc), disco duro externo, memorias de pequeño tamaño (SD, Compact Flash I & II, Smart Card, MMC, etc).
Hardware Generalidades Computadora: aparato electrónico capaz de interpretar y
ejecutar comandos programados para operaciones de entrada, salida, cálculo y lógica. Las computadoras:
- Reciben entradas. La entrada son los datos que se capturan en un
sistema de computación para su procesamiento.
- Producen salidas. La salida es la presentación de los resultados
del procesamiento.
- Procesan información
- Almacenan información
Todo sistema
de cómputo tiene componentes de hardware dedicados a estas funciones:
- Dispositivos de entrada
- Dispositivos de salida
- Unidad central de procesamiento. Es la computadora real, la "inteligencia"
de un sistema de computación.
- Memoria y dispositivos de almacenamiento.
Cada dispositivo
de entrada es sólo otra fuente de señales eléctricas; cada dispositivo de salida no es más que otro lugar al cual enviar señales;
cada dispositivo de almacenamiento es lo uno o lo otro, dependiendo de lo que requiera el programa; no importa cuáles sean
los dispositivos de entrada y salida si son compatibles. Los elementos fundamentales que justifican el uso de las computadoras,
radican en que las computadoras son:
- Útiles.
- Baratas: tanto con respecto a sí mismas como con respecto al costo
de la mano de obra.
- Fáciles de utilizar.
Tecnologías y avances:
- 1ª generación: Con tubos de vacío, tubos de vidrio del tamaño de
una bombilla que albergaban circuitos eléctricos.que permitió empaquetar cientos de transistores en un circuito integrado
de un chip de silicio.
- 4ª generación: con el microprocesador, que es un computador completo
empaquetado en un solo chip de silicio.
Estudio
del hardware
El estudio
y diseño del hardware son un campo de estudio de la ingeniería electrónica, el campo de la electrónica abarca el análisis y diseño de sistemas digitales y analógicos.Uno de los sitemas
digitales más conocido es el microprocesador.La electrónica se encarga del diseño de estos sistemas digitales tan complejos que es donde realmente se realiza
la computación. La ingeniería electrónica abarca muchos campos de estudio como ser en el campo del control, la robotica industrial
y microbotica, tratamiento de señales digitalmente, las telecomunicaciones, análisis y diseño de redes de computadoras, control
moderno, la teoría de control, diseño e implementación de programas ensambladores con dispositivos electrónicos digitales,
el diseño de sistemas computacionales, etc,,
En el diseño de computadores la electrónica se encarga del control de los dispositivos perifericos, el diseño del programa
ensamblador para los microprocesadores, ya que esta ciencia es realmente la que crea los programas ensambladores que residen
en la CPU en formas de instrucciones, y que no se podría llevar a cabo muchas funciones importantes que
tiene las computadoras.En la programación de dispositivos harware la electrónica que tiene un campo muy aceptado en el diseño
de computadores y por medio del cual se lleva a cabo la lógica de movimiento de la información. Ea tal ves ,por lo mensionado
arriba, la razón que supuestamente las ciencias de la computación esta relacionada con el hardware inclusive quedando un espacio
muy grande entre estas dos ciencias.
2. Software
Se denomina
software (también programática o equipamiento lógico) a todos los componentes intangibles de un ordenador o computadora, esdecir, al conjunto de programas y procedimientos necesarios para hacer posible la realización de una tarea específica, en contraposición a los
componentes físicos del sistema (hardware). Esto incluye aplicaciones informáticas tales como un procesador de textos, que permite al usuario realizar una tarea, y software de sistema como un sistema operativo, que permite al resto de programas funcionar adecuadamente, facilitando la interacción con los componentes físicos
y el resto de aplicaciones.
Probablemente
la definición más formal de software es la atribuida a la IEEE en su estándar 729: «la suma total de los programas de cómputo, procedimientos, reglas [,] documentación y datos
asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de cómputo»[1]. Bajo esta definición el concepto de software va más allá de los programas de cómputo en sus distintas formas: código fuente, binario o ejecutable, además de su documentación: es decir, todo lo intangible.
El término
«software» fue usado por primera vez en este sentido por John W. Tukey en 1957. En las ciencias de la computación y la ingeniería de software, el software es toda la información procesada por los sistemas informáticos: programas y datos. El concepto de leer diferentes secuencias de intrucciones de la memoria de un dispositivo para controlar cálculos fue inventado por Charles Babbage como parte de su máquina diferencial. La teoría que forma la base de la mayor parte del software moderno fue propuesta por vez primera por Alan Turing en su ensayo de 1936 Los números computables, con una aplicación al Entscheidungsproblem.
Tipología:
El software suele dividirse
en tres tipos principales, si bien tal distinción es en cierto modo arbitraria y a veces difusa:
- Software de sistema, que permite funcionar al hardware. Su objetivo
es aislar tanto como sea posible al programador de apliaciones de los detalles del computador particular que se use, especialmente
de las características físicas de la memoria, dispositivos de comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etcetera. Incluye
entre otros:
- Software de programación, que proporciona herramientas para ayudar al programador a escribir programas informáticos y a usar diferentes lenguajes de programación de forma práctica. Incluye entre otros:
- Software de aplicación, que permite a los usuarios llevar a cabo una o
varias tareas más específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con especial énfasis
en los negocios. Incluye entre otros:
Formas:
El software adopta varias formas
en distintos momentos de su ciclo de vida:
3. Principales partes de un ordenador
Enumeración:
Un ordenador hoy en día tiene muchas posibles tarjetas de expansión, pero no podría
funcionar sin los componentes principales e imprescindibles, de los cuales se ha seguido la arquitectura propuesta por Von
Neumann :
·
Una unidad de control
· Una unidad de cálculo
· Una memoria
· Una unidad
de Entrada/Salida de datos
Por
lo tanto, habiendo visto la arquitectura Von Neumann vamos a enumerar los componentes básicos de un ordenador de hoy en día.
Descripción
de los componentes y concepto de "ordenador":
Ordenador : Dispositivo electrónico capaz de recibir información (un conjunto
de instrucciones) y ejecutarla realizando cálculos sobre los datos numéricos.
Arquitectura de ordenadores : el estudio de
la estructura, funcionamiento y diseño de los ordenadores.
Informática : Tratamiento automático de
la información.
Hardware : Conjunto de placas, circuitos
integrados, chips, y cables.
Software :
Lenguaje lógico para comunicarse con el ordenador.
· de
sistema : Conjunto de programas que le dan suficiente información al ordenador para que este tenga capacidad de trabajar.
· de aplicación : Los programas que utiliza el usuario (complementarios).
Placa Base : Circuito impreso dónde se
conectan el resto de componentes.
Microprocesador : Se encarga de realizar
todas las operaciones de cálculo, y de controlar todo lo que sucede al ordenador recibiendo información y enviando órdenes
para que los otros componentes trabajen.
Coprocesador : Se encarga de realizar cálculos matemáticos complejos (operaciones
logarítmicas, trigonometricas, etc.) Ayuda al microprocesador a realizar todas estas operaciones.
Periféricos : Aparatos externos conectados al ordenador.
·
de salida : impresora, monitor, altavoz, etc.
· de
entrada: teclado, ratón, micrófono, etc.
· de entrada
y salida : discos de almacenamiento.
Bus : Circuitos impresos (o bien cables) que transmiten
los datos del microprocesador.
· de transmisión de datos
: líneas físicas por dónde circulan los datos que se han leído o que se van a escribir (entrada/salida).
·
de direcciones : líneas físicas por dónde circulan las direcciones de memoria desde dónde se leerán (entrada), o se escribirán
(salida), los datos.
· de control : líneas físicas por
dónde circulan las órdenes de control (entrada/salida).
BIOS : Basic Input/Output System, sistema básico de entrada y salida.
Programa instalado en un chip de la placa base, que se encarga de la configuración y de realizar las funciones básicas de
manejo.
Memoria : Conjunto de chips y circuitos integrados, en los cuales
se almacena y se obtiene información.
·RAM, ROM, caché,
etc..
Slots de expansión y controladoras de discos : Ranuras (circuitos impresos) dónde se insertan y controlan las tarjetas de expansión (discos).
4. Estructura del ordenador actual:
La estructura de un ordenador está compuesta, básicamente
por:
- Placa base: componente básico y obligatorio. En ella se conectan las demás
piezas de hardware, incluyendo la CPU, o “cerebro” del ordenador.
- CPU: o “unidad central de proceso”. Es el cerebro del ordenador,
encargado de ejecutar todas las tareas. Han evolucionado muchísimo desde el inicio de los ordenadores personales.
- Memoria
RAM: es la encargada
de almacenar la información temporal, los datos que no se ven para que funcionen los programas. Importante si vamos a ejecutar
muchos programas o tareas a la vez, o bien programas grandes (sobretodo de edición de audio y video como Photoshop, Autocad,
Pinnacle Studio o similares)
- Disco Duro: Almacena físicamente la información en forma de archivos y carpetas.
Existen varias tecnologías con diferentes características.
- Tarjeta
gráfica: el principal componente para los
jugones. La velocidad y calidad de los gráficos movidos por el ordenador. Los precios varían especialmente en éste componente,
y podemos encontrar gráficas.
- Tarjeta
de sonido: Encargada de reproducir de forma digital los archivos de audio, por lo general una
tarjeta de sonido normal (de precio medio) desempeñará con eficacia prácticamente todas las tareas del ordenador. Desde hace
unos años vienen integradas en la propia placa base, por lo que muchas veces no es necesario comprarla.
- Otros dispositivos: Unidades de discos ópticos (CD's, DVD's...),
disqueteras, velocidades, puertos USB, fuente de alimentación, e incluso la caja del ordenador, por
poner algunos ejemplos.
- Periféricos: algunos imprescindibles como el ratón, teclado y monitor, y otros
más opcionales como impresoras, escáneres y altavoces. También existen otros dispositivos más exóticos con usos mucho menos
comunes.
5. Periférico de ordenador:
Un periférico
es un dispositivo de soporte físico a una computadora, que le permite interactuar con el exterior por medio de la entrada, salida y el almacenamiento de datos así
como la comunicación entre ordenadores. El término suele aplicarse a los dispositivos que no forman parte indispensable de
una computadora (como lo son cpu y memoria) y que son, en cierta forma, opcionales. También se suele utilizar habitualmente
para definir a los elementos que se conectan externamente a un puerto de la misma, aunque muchos de ellos se han vuelto tan indispensables para las computadoras personales de hoy
en día que ya son integrados desde la fabricación en la tarjeta principal.
Periféricos
usuales de una computadora:
Los dispositivos periféricos
pueden dividirse en cuatro categorías principales:
o
Hub USB
6. Memorias:
RAM es el acrónimo inglés de Random Access Memory (memoria de acceso aleatorio).
Se trata
de una memoria de semiconductor en la que se puede tanto leer como escribir informacion. Es una memoria volátil, es decir, pierde su contenido al desconectar la energía eléctrica. Se utiliza normalmente como memoria temporal
para almacenar resultados intermedios y datos similares no permanentes.
Su denominación
surge en contraposición a las denominadas memorias de acceso secuencial. Debido a que en los comienzos de la computación las memorias principales (o primarias) de los computadores eran siempre de tipo RAM y las memorias secundarias (o masivas) eran de acceso secuencial (cintas o tarjetas perforadas), es frecuente que se hable de memoria RAM para hacer referencia a la memoria principal de un computador.
En estas
memorias se accede a cada celda (generalmente se direcciona a nivel de bytes) mediante un cableado interno, es decir, cada byte tiene un camino prefijado para entrar y salir, a diferencia
de otros tipos de almacenamiento, en las que hay una cabeza lectograbadora que tiene que ubicarse en la posición deseada antes
de leer el dato deseado.
ROM es el acrónimo de Read-Only Memory (memoria de sólo lectura). Es
una memoria de semiconductor no destructible, es decir, que no se puede escribir sobre ella, y que conserva intacta la información almacenada, incluso
en el caso de interrupción de corriente (memoria no volátil). La ROM suele almacenar la configuración del sistema o el programa de arranque del ordenador.
La memoria de sólo lectura o ROM es utilizada como medio de almacenamiento de datos en los ordenadores. Debido a que no se puede escribir fácilmente, su uso principal reside en la distribución de programas que están estrechamente ligados al soporte físico del ordenador, y que seguramente no necesitarán actualización.
Por ejemplo, una tarjeta gráfica puede realizar algunas funciones básicas a través de los programas contenidos en la ROM.
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1.
Sistema operativo:
Un sistema
operativo (SO) es un conjunto de programas destinados a permitir la comunicación del usuario con un ordenador y gestionar sus recursos de manera eficiente. Comienza a trabajar cuando se enciende el ordenador, y gestiona
el hardware de la máquina desde los niveles más básicos.
Hoy en
día un sistema operativo se puede encontrar normalmente en la mayoria de los aparatos electrónicos complejos que podamos utilizar
sin necesidad de estar conectados a un ordenador y que utilicen microprocesadores para funcionar, ya que gracias a estos podemos
entender la máquina y que ésta cumpla con sus funciones; éste es el caso de: teléfonos móviles, reproductores de DVD, minicadenas,
autoradios, y muchos más; incluyendo más visiblemente a los ordenadores.
Principales
funciones de los sistemas operativos:
·
Ejecución de programas (y presentación al usuario);
·
Gestión del sistema de ficheros;
·
Control de errores;
·
Menejo de periféricos: entrada; salida; almacenamiento;
·
Asignación de recursos;
·
Protección/seguridad
Acceso;
privacidad; confidencialidad; respaldo(copias de seguridad);
·
Comunicaciones.
Sistemas
operativos actuales:
·
MS-DOS;
·
WINDOWS 3.11/95/98/NT;
·
MacOS (Apple Macintosh);
·
UNIX (AIX; SOLARIS; IRIX; LINUX;…)
·
otros
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1. Red de computadoras:
Una red de computadoras
(también llamada red de ordenadores, red informática o red a secas) es un conjunto de computadoras y/o dispositivos conectados entre sí y que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y servicios (e-mail, chat, juegos), etc.
Redes
según la direccionalidad de los datos (tipos de trasmisión)
- simplex
unidireccionales, un ETD transmite y otro recibe
- half-duplex bidireccionales, pero sólo uno transmite por vez
- full-duplex ambos pueden transmitir y recibir a la vez una misma información
Dispositivos de interconexión:
· Repetidores: permiten conectar vários dispositivos al mismo tiempo;
· Repetidores multipuertas (Hub);
· Concentradores multipuerta;
· Puentes (bridges): enlaza una red con otra para hacerla más amplia;
· Encaminadotes (routers): mismo que el anterios pero diferenciando
las redes;
· Pasarelas (gateways): para cambiar de una red a otra se puede cambiar
el protocolo.
Medios de transmisión (comunica
dispositivos entre si):
· Cable (coaxial, fino, grueso, plano, por trenzada, telefónica;
· Fibra óptica, LASER;
· Ondas de radio;
· Microondas (tienen frecuencias en la banda por encima de las ondas
de radio entre 2-5 GHz, se utilizan en los dispositivos de telefonia móvil, son bastante direccionales y se transmiten a pocos
km de distancia;
· Infrarrojos (mandos de televisión; se atenuan mucho, son bastante
direccionales, se pueden parar si hay objetos por el medio.
Tipos de REDES:
· Redes de area local (RAL o LAN) : abarcan un área reducida (habitación,
edificio, campus): LAN es la abreviatura de Local Area Network (Red de Área Local o simplemente Red Local). Una red
local es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un
entorno de unos pocos kilómetros. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de
trabajo en oficinas, fábricas, etc; para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que
dos o más máquinas se comuniquen.
El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos
y el tratamiento de la información.
· Redes de area metropolitana (MAN);
· Redes de area extensa (RAE o WAN): abarcan un área muy extensa, en
general utilizan telecomunicaiones.
Topología
de las redes:
La topología
de red define la estructura de una red. Una parte de la definición topológica es la topología física, que es la disposición
real de los cables o medios. La otra parte es la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos. Las topologías físicas más comúnmente usadas son las siguientes:
- Una topología de bus usa un solo cable backbone que debe terminarse en ambos extremos. Todos los hosts se conectan directamente a este backbone.
- La topología de anillo conecta un host con el siguiente y
al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable.
- La topología en estrella conecta todos los cables con un punto
central de concentración.
- Una topología en estrella extendida conecta estrellas individuales
entre sí mediante la conexión de HUBs o switches. Esta topología puede extender el alcance y la cobertura de la red.
- Una topología jerárquica es similar a una estrella extendida.
Pero en lugar de conectar los HUBs o switches entre sí, el sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología.
- La topología de malla se implementa para proporcionar la mayor
protección posible para evitar una interrupción del servicio. El uso de una topología de malla en los sistemas de control
en red de una planta nuclear sería un ejemplo excelente. Como se puede observar en el gráfico, cada host tiene sus propias
conexiones con los demás hosts. Aunque la Internet cuenta con múltiples rutas hacia cualquier ubicación, no adopta la topología de malla completa.
- La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de tokens.
- La topología broadcast simplemente significa que cada host
envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban seguir para utilizar
la red. Es por orden de llegada, es como funciona Ethernet.
- La segunda topología lógica es la transmisión de tokens. La
transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente host y el proceso se vuelve a repetir. Dos
ejemplos de redes que utilizan la transmisión de tokens son Token Ring y la Interfaz de datos distribuida por fibra
(FDDI). Arcnet es una variación de Token Ring y FDDI. Arcnet es la transmisión de tokens en una topología de bus.
Principales protocolos de
comunicación:
· NetBIOS; NetBEUI (Microsoft);
· IPX/SPX (Novell);
· TCP/IP (Internet);
· Appletalk (Mac-Apple);
· (…)
Aplicaciones de las redes
de ordenadores:
En una empresa suelen existir muchos ordenadores, los cuales necesitan de su propia impresora para imprimir informes
(redundancia de hardware), los datos almacenados en uno de los equipos es muy probable que sean necesarios en otro de los equipos de
la empresa por lo que será necesario copiarlos en este, pudiéndose producir desfases entre los datos de un usuario y los de
otro , la ocupación de los recursos de almacenamiento en disco se multiplican (redundancia de datos), los ordenadores que
trabajen con los mismos datos tendrán que tener los mismos programas para manejar dichos datos (redundancia de software) etc… La solución a estos problemas se llama red de área local. La red de área local permite compartir
bases de datos (se elimina la redundancia de datos), programas (se elimina la redundancia de software) y periféricos como puede ser un módem, una tarjeta RDSI, una impresora, un escáner, etc... (Se elimina la redundancia de hardware); poniendo a nuestra disposición otros medios de comunicación como pueden ser el correo electrónico y el Chat. Nos permite realizar un proceso distribuido, es decir, las tareas se pueden repartir en distintos nodos y nos
permite la integración de los procesos y datos de cada uno de los usuarios en un sistema de trabajo corporativo. Tener la
posibilidad de centralizar información o procedimientos facilita la administración y la gestión de los equipos. Además una
red de área local conlleva un importante ahorro, tanto de dinero, ya que no es preciso comprar muchos periféricos, se consume
menos papel, y en una conexión a Internet se puede utilizar una única conexión telefónica compartida por varios ordenadores conectados en red; como de
tiempo, ya que se logra gestión de la información y del trabajo.
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1. Internet:
Internet es una red de redes a escala mundial de millones de computadoras interconectadas con un conjunto de protocolos, el más destacado, el TCP/IP. También se usa este nombre como sustantivo común y por tanto en minúsculas para designar a cualquier red de redes que use
las mismas tecnologías que Internet, independientemente de su extensión o de que sea pública o privada.
Cuando se dice red de redes se hace referencia a que es una red formada por la interconexión de otras redes
menores.
Conjunto de redes interconectadas entre si mediante los dispositivos adecuados (puentes, encaminadotes y pasarelas) que tienen
un protocolo en común:
·
Intranet: red más o menos grande que utiliza el protocolo TCP/IP pero que no esta conectada a Internet;
·
Extranet: es crear una red privada a la cual la Internet
del mundo no tiene acceso pero que la red puede utilizar la Internet.
Utiliza también el protocolo TCP/IP.
Principales
protocolos de Internet (aplicaciones, servicios):
·
Correo electrónico ( SMTP, POP, IMAP,…);
·
Conexión remota (Telnet);
·
Transferencia de ficheros (FTP);
·
Servidores de nombre (DNS);
·
Foros de discusión (NEWS);
·
World Wide web (http,HTML);
·
Chat,etc…
Modelo
servidor-cliente:
Servidor: programa o conjunto de ellos que proporcionan
un servicio (ficheros, impresoras, comunicaciones,…). Ordenador que dispone de un conjunto de estos programas.
Cliente: programa que demanda un servicio.
Un ordenador puede ser al mismo tiempo servidor y cliente.
