Facultat dEconomia i EmpresaGrau en Empresa i Tecnologia

Sistemas de Informacin

Fundamentos TIC

FUNDAMENTOS TIC

Fundamentos de computadores

01/10/2015 2

Qu s un ordinador i com funciona?

s una mquina programable (que segueix una seqncia acordada dordres), que rep element dentrada, lemmagatzema i manipula les dades o informaci, i proveeix una sortida en un format til.

Hardware (Maquinari):

Entrada

Teclat

Mouse

Pad

Micro

Cmara

Pantalla tctil

Procs

CPU

Memria

Sortida

Monitor

Impresora

Altaveus

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Components: CPU

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Intel core i7-4770kHaswell [micro]architecturesocket 1150

CPU + Memoria

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CPU

RAM

BUS

Dispositivos deEntrada

Dispositivos deSalida

HDDMem.USB

CD

Memria ROM i memria RAM

ROM (ReadOnlyMemeory) Memria no voltil que cont instruccions i programes inicials (IPL) pel fabricant de la placa base per al reconeixement inicial del hardware (ROM-BIOS).

RAM (Random Access Memory) Memria voltil, per tant, sense flux elctric es perd la seva funci. s daccs molt rpid, comparada amb les unitats de memria externa.

La RAM emmagatzema tota la informaci de programes i de dades que lordinador est utilitzant en cada moment.

Si lordinador satura de cop, aquesta informaci....

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Unitats de memria

La informaci semmagatzema a la memria principal en formada per circuits integrats (xips) en estats de tensi (+5V) que ser el valor 1 i de no tensi (0V) que ser el valor 0. Cada posici ser un bit. I 8 posicions un Byte o octet, conjunt mnim dinformaci en que treballen, avui dia, els ordinadors.

Adrea de memria Dada emmagatzemada Valor decimal

0 = 00000000 01011010 90

1 = 00000001 01001100 76

2 = 00000010 11011001 217

3 = 00000011 00101110 46

4 = 00000100 10001101 141

etc etc

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Bits, Bytes, Ks, Megas,.

Bit: Unidad bsica puede tener el valor de 0 1

Byte (Octeto):

- 8 bits por tanto puede ser del 00000000 al 11111111 o escrito en hexadecimal del 00 al FF (00, 01, 02,,09, 0A, 0B,..,0F, 10, 11,,FF), es decir 256 valores diferentes (2^8).

- Es la unidad de datos ms pequea con significado. Se puede asociar con una letra.

Kilobit (kb kbit): 2^10 bits = 1024 bits. Suele utilizarse como medida de velocidad de transmisin de datos kbits/segundo.

Kilobyte (kB KB): 1024 Bytes se usa como medida de capacidad de almacenamiento.

Otras medidas: Mega (2^20), Giga (2^30), Tera (2^40), Peta (2^50), Exa (2^60), Zetta (2^70), Yotta(2^80).

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ASCII

Para codificar las letras y algunos caracteres de control se utiliza el cdigo ASCII (American Standard Code for Information Interchange) de 7 bits (valores hexadel 00 al 7F)

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Y adems de ASCII

ASC II 7b es suficiente? Al principio si era suficiente porque todo lo hacamos en ingls pero

- Cmo ponemos los acentos?

- Cmo escribimos letras comunes en alfabetos europeos como , , , ?

- Adems no todos los alfabetos son el latino.

UNICODE: (http://www.unicode.org/charts/)

- Unicode es un consorcio formado por empresas TIC (Microsoft, Apple, IBM, Oracle, SAP, Google, Yahoo, Huawei, SAS, Verisign, etc. y otros organismos como la Universidad de Berkely o el gobierno de Andhra Pradesh (India) o el gobierno de Oman o incluso la Iglesia de Jesucristo de los santos de los ltimos das (mormones)

- Mantiene un estndar de codificacin de caracteres de mltiples lenguajes (incluso lenguas muertas) y disciplinas tcnicas.

- Lenguajes: rabe, braille, copto, cirlico, griego, sinogramas (hanja coreano, hanzi chino y kanji japons), silabarios japoneses (hiragana y katakana), hebreo y latino; escrituras histricas extintas, para propsitos acadmicos, como por ejemplo: cuneiforme, griego antiguo, lineal B micnico, fenicio y rnico. (El Klingon se propuso pero fue descartado)

- Caracteres no alfabticos: smbolos musicales; smbolos matemticos; fichas de juegos como el domin, el ajedrez o el mahjong; emoticonos; flechas; iconos etc.

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Discos Duros

Realiza las funciones de memoria permanente (no voltil), es decir sigue manteniendo la informacin sin suministro energtico.

Tipos de Conexin:

- [parallel] ATA era el estndar hasta hace poco. Los CDROMs y DVDs todava suelen conectarse de esta forma. La velocidad de transmisin oscila segn el modelo entre 16 MB/s (ATA-1 a ATA-3) a 133 MB/s (ATA-7) aunque tambin se desarrollo el ATA-8 a 166 MB/s.

- SATA (Serial ATA): La forma ms habitual de encontrarse discos actualmente en ordenadores. La velocidad de transferencia va entre 150MB/s a 600 MB/s

- [parallel] SCSI: Ms caro y utilizado sobretodo en servidores permite transferencias de hasta 320 MB/s aunque lo normal sera entre 80 y 160. Permite mejores prestaciones sobretodo en servidores, como el cambio en caliente (Hotswap) la menor limitacin de dispositivos, etc.

- SAS (Serial Atached SCSI): La evolucin ha sido conectarlos como SATA () aumentando la velocidad y manteniendo las caractersticas.

ATA

SATA

SAS

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Componentes de un ordenador personal

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Placa Base. Exemple: Asus P9X79 per processadors Intel i7

Altres tipus dordinadors

La velocitat dels ordinadors depn en gran mesura del seu processador, per hi ha altres factors, com s la memria voltil.

No obstant, lactivitat real dun ordinador es una combinaci daplicacions i funcions amb velocitats dependents les unes de les altres.

Normalment la mesura que sutilitza son els MIPS (Milions dinstruccions per segon), tot i que tamb dependr de laplicaci que sutilitzi. Tamb es fa servir el FLOPS (Floating Point Operations per second)

Actualment hi ha lStandard Performance Evaluation Corporation (SPEC) que promou sistemes consensuats per a la comparaci (benchmark) de velocitats entre sistemes.

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Clster

Conjunto o conglomerado de ordenadores conectados entre si (generalmente a muy alta velocidad) que se comportan como si fuesen un nico ordenador.

Aspectos relevantes de un clster: (se pueden potenciar unos en detrimento de otros)

- Rendimiento

- Disponibilidad

- Eficiencia

- Escalabilidad

Un clster se compone de:

- Nodos (Ordenadores, sistemas multiprocesador, workstations,)

- Sistemas de almacenaje

- Transferencia interna de datos entre equipos (Ethernet, Myrinet, etc. )

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Supercomputadors

Son els ordinadors amb major capacitat de procs del mn, quant a clcul.

El Tianhe-2 es considera el ms rpid (06/2013). s de la NUDT (National University of Defense Technology) a la Xina, amb 3.120.000 cores i amb Sistema Operatiu Linux. (www.Top500.org)

El usos ms habituals son:

- Predicci i anlisi del clima

- Investigaci Nuclear

- Criptoanlisi

- Simulacions en aeronuticai automobilstica

Tianhe-2 (MilkyWay-2)

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Supercomputadors

A Barcelona tenim el MareNostrum.

Barcelona Supercomputing Center.

Iniciativa Govern+UPC amb IBM de provedor

With the last upgrade (2012-2013), MareNostrum has a peak performance of 1,1 Petaflops, with 48,896 Intel Sandy Bridge processors in 3,056 nodes, and 84 Xeon Phi 5110P in 42 nodes, with more than 100.8 TB of main memory and 2 PB of GPFS disk storage. At June 2013, MareNostrum was positioned at the 29th place in the TOP500 list of fastest supercomputers in the world.http://www.bsc.es/marenostrum-support-services

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MainFrames

Son grans ordinadors per de propsit general per a grans organitzacions.

Est pensat per suportar grans quantitats de processos en parallel (on-line i Batch)

Suporta molt usuaris connectats al mateix temps (uns 50.000 aprox).

Normalment funcionen amb un Sistema Operatiu propietari del mateix fabricant i tota la gesti de:

Desenvolupament, Bases de dades, administraci, seguretat, comunicacions, etc...

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Miniordinador (Tamb dits servidors)

Habitualment utilitzat en entorns empresarials per suportar aplicacions corporatives, un nombre elevat dusuaris (alguns milers), en prestacions de sistema s semblant a un Mainframe, per de menors capacitats i per tant de menor preu.

Els de ms alta capacitat son utilitzats com a servidors corporatius, i els de ms baixa capacitat com a servidors de propsit especfic com comunicacions, Bases de Dades, servidors de fitxers, ...

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Racks

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Los ordenadores tambin se pueden montar en racks.

CPD o Data Center

Un CPD (Centro de Proceso de Datos) es el lugar fsico donde se concentran los servidores y elementos comunes de comunicaciones y de almacenaje de datos en una empresa.

Puede variar de un rincn en un espacio compartido, a una habitacin, una planta o un edificio entero

Deberan existir unos requisitos mnimos de:- Control de acceso (desde armario cerrado con

llave)- Control de temperatura- Garanta de suministro energtico (al menos un

sistema de alimentacin ininterrumpida)- Servicio de mantenimiento (monitorizacin de uso

y mantenimiento del sistema aunque sea en remoto)

A medida que crece el tamao se habla de disponibilidad.

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http://youtu.be/7kjSH67BIX8

Data center Availability (disponibilidad)

Tier Level

Requirements

1 Single non-redundant distribution path serving the IT equipment Non-redundant capacity components Basic site infrastructure with expected availability of 99.671%

2 Meets or exceeds all Tier 1 requirements Redundant site infrastructure capacity components with expected availability of 99.741%

3

Meets or exceeds all Tier 1 and Tier 2 requirements Multiple independent distribution paths serving the IT equipment All IT equipment must be dual-powered and fully compatible with the topology of a site's

architecture Concurrently maintainable site infrastructure with expected availability of 99.982%

4

Meets or exceeds all Tier 1, Tier 2 and Tier 3 requirements All cooling equipment is independently dual-powered, including chillers and heating,

ventilating and air-conditioning (HVAC) systems Fault-tolerant site infrastructure with electrical power storage and distribution facilities with

expected availability of 99.995%

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Data Center de tamaos medios-grandes

Control de acceso, vigilancia, alarmas

Sistemas anti-incendios:

- el agua afecta directamente a los equipos aunque el fuego, las alta temperaturas y el humo tambin.

- Uso de Halon 1301. Si no hay oxgeno no hay combustin. Problema con la capa de ozono

- Uso de gases de agentes halo-carbnicos limpios (FM200, FE-13, HFC-125, etc.)

- Uso de gases inertes (reduciendo el oxgeno)

HVAC (Heating, ventilation and air conditioning), humidificacin, presurizacin, y otros aspectos mecnicos

Gestin de la energa: ahorro de costes y garanta de funcionamiento. Sistemas UPS (SAI). Tomas de tierra. Sistemas de Standby y ahorro energtico cuando no hay uso.

Diseo de telecomunicaciones: canalizacin de cableados, espacios de telecomunicaciones, armarios y racks

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FUNDAMENTOS TIC

Sistemas operativos

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Funcions Software (Sistema Operatiu)

El software (programari) s la part del sistema que permet una gesti efica dels recursos hardware.

Inicia la seva activitat en encendres lordinador (IPL: Initial Program Load) per al reconeixement dels elements hardware dels qu disposa lordinador.

Aquest software resideix a la ROM. Altres parts les podem trobar en sistemes de emmagatzemament com discos durs en la mateixa mquina o connectats a ella via xarxa

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Funcions bsiques dun sistema operatiu

Nucli (o Kernel) que gestiona els recursos hardware directament amb els dispositius, i subministra les funcions bsiques del sistema de forma autnoma.

Serveis a interaccions al sistema: permet a altres programes interactuar amb els recursos hardware.

Intrpret de comandes: permet a lusuari interactuar amb el hardware

Gesti dels recursos del sistema (CPU, interfcies I/O, Memria, ...)

Detecci i tractament derrors hardware

Gesti daccs dels usuaris als recursos

Facilita tot un seguit deines de gesti

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Tipus de Sistemes Operatius

Monotasca/ Multitasca

Inicialment hi havia sistemes operatius Monotasca (MSDOS) on el processador noms podia atendre un sol procs, o b automtic o b dusuari.

Actualment tots els sistemes operatius dordinadors son Multitasca, tan virtuals (mono processador) com reals (multi processador).

Monousuari / Multiusuari

En els sistemes per a ordinadors, tots suporten diferents usuaris i la seva gesti. Actualment la limitaci dusuaris es dona en sistemes operatius per a dispositius mbils bsicament.

Interfcie CLI o GUI

Els primers SO eren tots de interfcie per lnia de comandes (CLI) i no hi havia interfcies grfiques (GUI) per interactuar amb el sistema. Actualment tots els sistemes operatius ms habituals tenen la part dinterfcie grfica, tot mantenint les interfcies CLI per facilitar la gesti dels sistema.

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Sistemas operativos

PC

Windows

Linux- Ubuntu / Kubuntu

- RedHat

- Fedora

- Debian

- Open SuSe

- Mandriva

-

MacOs

Unix

Dispositivos Mviles

Android

IOs

Windows Phone

Symbian OS

Blackberry OS

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Sistemes de fitxers

En funci del sistema operatiu, lordenaci de fitxers sorganitza de forma diferent.

Dels models ms habituals hi ha uns que parteixen dun unitat i subcarpetes (Windows, MacOS, ...)

Un exemple de direcci per unitats seria:

C:\Users\NomUsuari\Documents\nmap\DocuMent.odt

Daltres que parteixen duna arrel nica i subcarpetes (Linux, Unix, Solaris, ...)

Un exemple darrel seria:

/home/NomUsuari/Documents/FitXer-1.txt

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Mquinas virtuales

Software que simula un ordenador.

A nivel domestico se puede generar, por ejemplo, una maquina virtual en un pcbajo windows para probar un sistema operativo linux (o al revs)

A nivel ms profesional se suelen crear mquinas virtuales para alojar servicios concretos que se quieren mantener aislados, por ejemplo en un nico ordenador tener dos mquinas virtuales, una para el servidor web de una empresa y otra maquina virtual para el servidor web de una empresa diferente.

Adems si se combina con la tecnologa de clsters (donde un conjunto de ordenadores trabaja como si fuese uno slo) y por encima existen diversas mquinas virtuales, se crea un sistema donde la escalabilidad, la flexibilidad y, por tanto, las prestaciones se multiplican y se disocia el binomio mquinaservidor.

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FUNDAMENTOS TIC

Redes

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Xarxes de Comunicacions

Es desenvolupen a partir de la necessitat de compartir recursos residents en diferents sistemes.

Lexplosi dels PCs als inicis dels 80s va originar les primeres LANs (Local Area Network xarxa drea local).

Els Mainframes anaven amb les seves prpies lnies dedicades i connexions directes.

Tipus de xarxes:

- Les xarxes es poden classificar per diferents criteris.

- Inicialment es classificaven per analgiques i digitals, banda base i banda ampla, conceptes que ara ja no son classificatoris.

- Qualsevol classificaci ser discutida.

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Classificaci per mbit

Distancia

sistemes

mbit Nom

1 m Habitaci PAN

10 m Oficina

LAN

(SAN)

100 m Edifici

1 Km Campus

10 Km Ciutat MAN (o

WAN)

100 Km Pas

WAN1.000 Km Continent

10.000 Km Planeta

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PAN: personal area networks(CAN: campus area networks )MAN: metropolitan area networks

SAN: Storage area networkWAN: wide area network red de rea amplia

Xarxes drea local (Local Area Network)

Caracterstiques:

- LAN: Local, en un mateix edifici, oficina, casa, ...

- Generalment sn de tipus broadcast (medi compartit) i molt ample de banda

- Cablat normalment propietat de lusuari

- Dissenyades per molta capacitat de transport

Exemples:

- Ethernet (IEEE 802.3): (La ms com)

- 10 (10BaseT) 10 Mbits sobre cable UTP (4 parell trenat)

- Altres formats en cable UTP: 100, 1000 Mb/s,

- Sobre Fibra: 10Gb, 40Gb, 100Gb...

- Token Ring (IEEE 802.5): 1, 4, 16, 100 Mb/s

- FDDI: 100 Mb/s (Semblant a Token Ring per amb Fibra)

- Fibre Channel: 100, 200, 400, 800 Mb/s (molt utilitzada en SAN: Storage Area Network)

- Xarxes sense fil per rdio (IEEE 802.11): 11g 22Mb/s, 11n 54 a 600 Mb/s

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Topologies LAN

Inicialment les topologies de LAN solien ser en BUS o b en anell

Actualment solen ser en estrella

Bus

Anell(Token Ring, FDDI)

Ethernet

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Ms Topologies

Extended Star

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Connexions ms utilitzades

Els ms utilitzat en LAN son els cables de Categoria 5 (o 6)

Cables de Fibra ptica.

Sense fils

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Components

Host o element de xarxa

Tarja de xarxa

Cablejat

Hubs (Concentradors) Bridges ,Switchs, Mdems , Routers, Firewalls

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Xarxes WIFI

Cada cop sutilitzen ms en entorns LAN per evitar les connexions per cable. Utilitzen radiofreqncia per emular una xarxa Ethernet (802.11a,b,g,n).

Els Access Points (AP) envien un SSID (Service Set ID) per ser identificades pels dispositius.

Per garantir la seguretat poden utilitzar

- Wired Equivalent Privacy (WEP), que utilitza una clau compartida (shared key) per establir sessi encriptada amb RC4. NO s recomanable ja que sempre s la mateixa.

- Wifi Protected Access (WPA) que utilitza una shared key temporal i tamb encriptada amb RC4.

- WPA2, igual que WPA per utilitzant Advanced Encryption Standard (AES) i per tant ms segura que les anteriors.

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Xarxes drea extensa (Wide Area Network)

El seu mbit s de llarg abast, habitualment amb lobjectiu de connectar diferents rees de xarxes (LANs) disperses geogrficament.

Generalment son lnies punt a punt contractades a operadors de telecomunicacions.

Tamb poden ser lnies via rdio (PaP, Pa MultiP) o via Satllit

Poden ser per commutaci de paquets o de circuits, circuits virtuals (o tamb dial, en el passat proper)

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Escenari tpic duna Xarxa (LAN-WAN)

40

WANLAN

Host Router

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Protocols de WAN

Point to point protocol (PPP)

X.25

Frame Relay

XDSI (ISDN o RDSI)

ATM

MPLS

DSL

VPNs en qualsevol Xarxa (mode tnel i transport).

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Estndards i Protocols de Xarxa

Els estndards de larquitectura de xarxa, faciliten el procs dintegraci entre els diferents elements que intervenen en la comunicaci, facilitant:

- Interoperabilitat: entre diferents sistemes, tecnologies o fabricants

- Flexibilitat: a lhora de dissenyar amb ms opcions per a la soluci final.

- Mantenibilitat: ja que existeixen estndards per gestionar equips diferents

- Disponibilitat: ja que la coordinaci entre fabricants, redueix els errors en la interoperatibilitat.

- Seguretat: ja que els estndards contemplen especificacions a complir per part dels fabricants.

Hi ha dos organismes a tenir en compte

LIEEE, Institute of Electrical and Electronics Engineers (www.ieee.org)

ISO, International Organization for Standardization (www.iso.org)

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Model OSI

El model de referncia Open Systems Interconnection promogut per ISO (1.984), est format per 7 capes de funcions especfiques.

Pretn proveir un conjunt destndards oberts per als fabricants, i proveir un punt de referncia per a comparar diferents sistemes de comunicacions.

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Les 7 capes OSI

Capa Nm.

Aplicaci 7

Presentaci 6

Sessi 5

Transport 4

Xarxa 3

Enlla 2

Fsic 1

Orientat a aplicaci

Orientat a xarxa

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Nivells OSI

Nivell 7, Aplicaci: Proveeix funcions de comunicaci al software que ho sollicita. (FTP, Telnet, http, LDAP, ...)

Nivell 6, Presentaci: Conversi de dades per a representaci a lusuari. (ASCII a EBCDIC)

Nivell 5, Sessi: Estableix i finalitza la comunicaci entre dos sistemes. Fixa checkpoints en cas derror en la transmissi per evitar iniciar-la. (L2TP, NetBios, RPC)

Nivell 4, Transport: Garanteix la transmissi de dades quant a la seqncia de paquets sortint dun sistema i arribant al destinatari, i a laplicaci corresponent en funci del port. (TCP, UDP)

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Nivells OSI (cont)

Nivell 3, Xarxa: Aquesta capa crea la sensaci de xarxa, visualitzant les adreces IP i procurant lenrutament dels paquets de trfic mitjanant routers.

Reenviament i control de congesti, de cara al Nivell 4. (IP, ICMP, )

Determinar ladrea MAC del segent salt en lenrutament i preparar la informaci en blocs per al Nivell 2

Nivell 2, Enlla: Garanteix la transmissi segura i sense errors (CRC) entre MAC origen i dest. El flux de trfic est dividit en trames i si hi ha una prdua sencarrega de fer el reenviament mitjanant els Switch o Hub, ... (Ethernet IEEE 802.3, WIFI 802.11, ARP)

Nivell 1, Fsic: Defineix el hardware que transmet i rep seqncies bits com senyals elctriques, ptiques, o de radio a travs del mitj definit. (Repeater, hub, Mdem, RS-232, ADSL, XDSI, Eth 10BT)

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47

Aplicaci

Accs Web a travs de connexi remota

Capa

1

2

3

4

HTTP

TCP

IP

Client Servidor

Transport

Enlla

Xarxa

IP IP

PPP

IEEE

802.3IEEE

802.5V.35Fsic

Aplicaci

Transport

Enlla

Xarxa

Fsic

Enlla

Xarxa

Fsic

Enlla

Xarxa

Fsic

IEEE

802.5

IEEE

802.3

LAN

EthernetLAN

Token Ring

5

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La Suite de protocols TCP/IP

Va nixer de la necessitat dinterconnexi entre equips, i de la necessitat de garantir la comunicaci entre equips en cas de fallada dels accessos.

s anterior a la definici de OSI i per tant no es correspon a nivell de capes.

s el protocol que sutilitza a Internet per tots els equips que hi ha connectats.

Mantingut per la IETF, emeten les RFCs

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Correspondncia TCP/IP i OSI

Estndards associats a TCP/IP

Model

OSI

Referncia Capes TCP/IP Protocols

7

Aplicaci Aplicaci Protocol de transport darxius (FTP)Protocol de Control de Terminal Remot (Telnet)

Protocol Simple de Transport de Correu (SMTP)

Protocol de Servidor de Nombre (NSP)

Protocol Simple dAdministraci de Xarxa (SNMP)

6 Presentaci

5 Sessi

4 Transport Transport Protocol de Control de Transmissi (TCP)

Protocol de Datagrama dUsuari (UDP)

3 Xarxa Interface de xarxa Protocol dInternet (IP)

2 Enlla de

dades

Interface LAN o WAN Ethernet, Token Ring,

Protocol Punt a Punt (PPP)

1 Fsic

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Caracterstiques del protocol

Agrupa fcilment bancs de xarxes, creant una internet major. Per a un usuari, no deixa de ser la mateixa xarxa, per amb ms hosts.

Es va dissenyar per ser independent del hardware del propi host, del SO, tecnologies intermdies, ...

Havia de ser robust, sobrevivint a taxes derror a la xarxa, amb re-enrutamentalternatiu i transparent en cas de caiguda de nodes o enllaos.

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Funcionament del protocol

Lobjectiu del protocol s fer arribar els paquets des de ladrea IP (@IP) origen, fins a l@IP de dest, mitjanant els enrutadors entremitjos. Es pot fer:

Orientat a connexi, el nivell 4 TCP sencarregar del flux de dades i assegura la transmissi. (FTP, Telnet)

No orientat a connexi, en el cas de transmissi UDP, no hi ha control del flux. (DNS)

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Paquet IP

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Versin: se refiere a la versin del protocolo IP utilizada. IHL: IP Header length, longitud del encabezamiento IP,

en palabras de 32 bits. Tipo de servicio: utilizando este campo, los protocolos

superiores pueden dar mayor o menor prioridad al paquete.

Largo total: el largo total del paquete IP en bytes, incluyendo encabezamiento y datos.

Identificacin: reconoce un paquete de protocolos superiores. Sirve para reensamblarlos, en el caso que IP los haya fragmentado.

Flags: indican si el paquete de protocolo de capa superior fue fragmentado y si el paquete IP transporta el ltimo fragmento.

Nmero de fragmento: es el nmero del fragmento del paquete original.

Tiempo de vida: contiene un contador que se va decrementando hasta llegar a cero. Esto hace que el paquete sea descartado y evita que hayan circulando por la red paquetes extraviados o en bucle indefinidamente.

Protocolo: hace referencia de cul protocolo superior (TCP, UDP) va a recibir los datos. Checksum del encabezado: sirve para verificar que los datos del encabezado del paquete IP no se hayan alterado por errores de

transmisin. Direccin IP origen: la direccin IP de la estacin que envi el paquete. Direccin IP destino: la direccin IP de la estacin destino del paquete. Opciones: permite agregarle opciones al protocolo como ser seguridad, los bits no usados son rellenados hasta contar 32. Datos: contiene los datos de las capas superiores.

Adreces IP

Les adreces IP (192.168.1.25) esta formades per una part de xarxa (192.168.1.x) i una altra per la part de host (x.x.x.25) en format de 4 bytes o 32 bits.

Adreament privat segons RFC 1918

Xarxes IP Tipus# de

xarxes

10.0.0.0 A 1172.16.0.0 a 172.31.0.0 B 16192.168.0.0 a 192.168.255.0 C 256

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Serveis dInternet

Serveis bsics que s'esperava inicialment que del TCP/IP proves a lusuari local

File Transfer Protocol (FTP:20/tcp): per fer transferncies des dun sistema a laltre, tamb pot fer operacions remotes com canvis de nom, eliminar-lo, crear-ne de nous, ...

Terminal Virtual (Telnet:23/tcp): Per connectar-se de forma remota a un equip, com si estigussim connectats directament via consola.

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP:25/tcp): Aquest protocol ens permet utilitzar la gesti del correu utilitzant un mecanisme denviament directe. Per tamb un demmagatzematge i posterior enviament entre hosts.

HyperText Transfer Protocol (HTTP:80/tcp) Transferncia de pgines web

Simple Network Management Protocol (SNMP:161/udp): Protocol per a ladministraci de qualsevol tipus dequips i recepci destats dels sistemes que els gestionen.

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DHCP

Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP): Per poder fer front al constant canvi de situaci dels equips, aix com en la infraestructura, al un sistema dassignaci d@IP automatitzat.

- Assignaci Manual: un administrador assigna ladrea manual de forma permanent

- Assignaci automtica: el servidor de DHCP assigna permanentment l@IP al client

- Assignaci dinmica: sassigna al client una @IP per un perode de temps o fins que el client la torna.

El servidor DHCP guarda la taula d@IP i usuari en tot moment, amb el rang fix, dinmic, lease, ...

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DNS

Domain Name System (DNS): Normalment un usuari (o sistema) que es vol connectar a un sistema remot, coneix el nom del sistema per no la serva @IP. Per els sistemes treballen nicament amb @IP, per tant caldr fer aquesta conversi.

En un sistema petit, aix es pot resoldre amb una petita base de dades local (hosts.), per i a tot el mn?

DNS s una base de dades distribuda per tot el mn, amb delegacions de responsabilitat en funci del sufix (Top Level Domain).

- http://www.iana.org/domains/root/servers

- http://www.iana.org/domains/root/db/

El nostre servidor de DNS ser el responsable de trobar la conversi preguntant a la jerarquia de DNSs que es vagi trobant.

DNSSEC: Extensions del protocol per a proveir autenticaci dorigen i integritat de les dades.

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DNS procs de sollicitud

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FUNDAMENTOS TIC

Redes. Internet

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Requisits de connexi

Per connectar-nos a Internet, necessitem disposar dun bloc d@IP i, opcionalment, un nom de domini.

Per a les @IP les demanarem, o b a un provedor (LIR: Local Internet Registry) o b a un registrador regional dInternet.

- Per exemple: a la UAB tenim tot el rang IPv4 158.109.x.x

- Generalment la empresa que ens subministra connexi de Internet (ISP: Internet Service Provider) ens proporcionar la IP

Per al nom de domini, caldr registrar-lo i identificar-nos amb el nostre DNS.

Opcionalment, tamb podem tenir un Sistema Autnom propi (AS #)

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Aconseguir un domini

Acreditador de registradors de dominis

- http://www.internic.net/

Llista dacreditats per ICANN

- http://www.internic.net/alpha.html

Comprovar un registrar per sufix:

- Nic.eu, Nic.es, nic.cat, nic.uk, ...

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Regional Internet Registries

Internet Assigned Numbers Authority (IANA) delega als Regional Internet Registries (RIPE a Europa) els rangs IP necessaris (avui exhaurits).

Els RIRs cedeixen rangs als LIRs en funci de les seves necessitats.

Tamb cedeixen rangs d@IP i AS # als usuaris finals.

Els LIRs cedeixen les @IP als organismes sollicitants.

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Funcionament dInternet global

Internet s la suma de totes les interconnexions entre les xarxes connectades a Internet

Els principals actors es connecten entre ells (peerings) per passar-se el trfic mitjanant Sistemes Autnoms (AS #)

Hi ha nodes dinterconnexi (NIX) per establir les connexions entre els diferents actors

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Sistema de routing BGP

- http://www.youtube.com/watch?v=XRetkD4UUL4

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Estat de peers (2011)

http://www.caida.org/

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Estat de peers (2013)

01/10/2015 65

Estat de peers (2014)

01/10/2015 66http://www.caida.org/research/topology/as_core_network/2014/

FUNDAMENTOS TIC

Bases de datos

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Bases de datos

Una base de datos es un conjunto de datos almacenados para ser utilizados.

Un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD o DBMS en ingls) es un paquete de software diseado para almacenar y gestionar las bases de datos.

Cuando se habla de gestin de BBDD se refiere a poder:- buscar, aadir, modificar, consultar o suprimir datos.

Un SGBD ser ms til cuando sea capaz de realizar estas tareas de forma ms amigable, ms rpida y ms eficiente,

es decir cuando satisfaga las expectativas del usuario en cuanto a facilidad de uso, rapidez y calidad de respuesta, y que el coste sea asumible y ajustado.

Un buen SGBD desde el punto de vista tcnico debera:- Reducir el tiempo de desarrollo de aplicaciones que lo utilicen- Independizar la estructura y almacenaje de los datos de las aplicaciones- Proporcionar integridad y seguridad de los datos- Gestionar accesos concurrentes - Ser capaz de recuperarse de cadas

01/10/2015 68

Tablas, campos y registros

Una tabla se utiliza para organizar la informacin.

Las columnas son los campos y tienen informacin del mismo tipo para cada elemento de cada fila (los registros)

Campos clave: (primary & foreign)

Ejemplo:

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first_name last_name company_name address city county postal

Aleshia Tomkiewicz Alan D Rosenburg Cpa Pc 14 Taylor St St. Stephens Ward Kent CT2 7PP

Evan Zigomalas Cap Gemini America 5 Binney St Abbey Ward Buckinghamshire HP11 2AX

France Andrade Elliott, John W Esq 8 Moor Place East Southbourne Bournemouth BH6 3BE

Ulysses Mcwalters Mcmahan, Ben L 505 Exeter Rd Hawerby cum Beesby Lincolnshire DN36 5RP

Tyisha Veness Champagne Room 5396 Forth Street Greets Green West Midlands B70 9DT

Eric Rampy Thompson, Michael C Esq 9472 Lind St Desborough Northamptonshire NN14 2GH

Marg Grasmick Wrangle Hill Auto Auct & Slvg 7457 Cowl St #70 Bargate Ward Southampton SO14 3TY

Laquita Hisaw In Communications Inc 20 Gloucester Pl #96 Chirton Ward Tyne & Wear NE29 7AD

Trabajo en Grupo

Crear una base de datos que pueda soportar la creacin de una factura

- Se necesitar informacin de cliente

- De productos

- Y la cabecera y las lneas de la factura

Especificar que campos se necesitaran para cada tabla

Establecer las relaciones entre las diferentes tablas

Sobre qu campos de cada tabla se puede prever que se efectuaran bsquedas frecuentes?

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Niveles de abstraccin de BBDD

Nivel Fsico. Define cmo se guardan los datos, por ejemplo los ficheros que utilizan:

- Ficheros con los datos,

- Logs, como los Redo Logs: historial de las operaciones. Sirve, por ejemplo, en caso de cada del sistema para deshacer acciones que se han quedado a medias.

Nivel Lgico. Describe qu datos se almacenan y sus relaciones

- En Oracle, por ejemplo, seran los tablespaces (dividen la informacin en grupos que pueden residir en uno o ms ficheros) y los Schemas (con tablas, trigers, ndices, etc.)

Nivel de vista.

- En tanto la mayora de usuarios no necesitan toda la informacin sino solo a una parte se generan diferentes vistas que simplifican la iteracin con el sistema.

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Diagramas de relaciones (BBDD relacionales)

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Lenguaje SQL

Structured Query Languaje

Lenguaje de acceso a bases de datos que se ha convertido en un estndar de facto cuando se utilizan bases de datos relacionales

Permite operaciones de crear, consultar, modificar y borrar tanto tablas (y sus campos) como registros

Puede agregar y quitar ndices. Un ndice es una estructura de datos que acelera enormemente el acceso y se utiliza sobretodo cuando se realizan bsquedas frecuentes sobre este campo

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USE mibasededatos; GO SELECT *

FROM Produccion.ProductoWHERE Lineaproducto = AlphaAND TotalPedido > 300ORDER BY Nombreproducto ASC;

Puede incorporar triggers (disparadores) que son procedimientos que se ejecutan cuando se cumple una condicin preestablecida

Bases de datos jerrquicas (o arbreas)

Se almacena la informacin en una estructura jerrquica que enlaza los registros en forma de rbol aunque tambin pueden establecerse relaciones entre ramas con lo que esta variante adoptara la forma de red ms que de rbol.

El ejemplo tradicional es IMS Database de IBM utilizado desde 1968 sobretodo en mainframes

Otro ejemplo de SGBD jerrquica es InterSystems Cach, muy utilizada en entornos mdicos.

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FUNDAMENTOS TIC

Desarrollo de Software. Modelos de desarrollo

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Porqu hace falta un modelo?

7601/10/2015

Modelos ms frecuentes

Modelo poner la cola al burro (*)

Ciclo de vida secuencial (clsico o en cascada)

Prototipado de usar y tirar (desechable)

Incremental

Espiral

RAD (Rapid Application Development)

(*) Genialidad que le he visto a Jose O. Montesa de la UPV en:

http://www.slideshare.net/laos7/el-proceso-de-desarrollo-de-software 7701/10/2015

Poner la cola al burro

78

Se coge a uno o varios

informticos,

Se les muestra ms o menos el

problema,

Se les deja solos en un cuarto a

oscuras,

Transcurrido un tiempo se abre

la puerta.

01/10/2015

Ciclo de vida secuencial

Anlisis de Requerimientos

Diseo

Codificacin

Pruebas

Implantacin

Mantenimiento

Ventajas:- Muy fcil de planificar y controlar (tiempo,

recursos y costes )

- Modelo ms extensamente utilizado

Desventajas:- No hay resultados hasta el final

- Toda vuelta atrs es muy costosa

- Graves problemas si:

- El cliente no tiene muy claro lo que quiere/necesita

- Proyectos con enfoque no demasiado claro (complejidad / dificultad de realizacin)

7901/10/2015

Modelo en V

8001/10/2015

Prototipos desechables

Es habitual en ingeniera utilizar prototipos para que el cliente observe, confirme y mejore el producto

Muy recomendable si:

- El cliente no tiene claro lo que quiere,

- Al cliente le gustara ver algo similar para poder hacerse una idea de lo que obtendr

Especificaciones

Construccin de prototipo

Evaluacin con cliente

Propuestas de mejora D C T I

Ciclo de vida secuencial

Tipos:

Interfaz

Papel, Imagen, Office,

Funcionalidad:

Extenso: Ofrece todos los mens del sistema pero no realiza las funcionalidades (o poco)

Focalizado: Desarrolla una funcionalidad pero sin otros aspectos como la visualizacin

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Prototipos reutilizables

Diseo Codificacin Implementacin

Cliente

Anlisis

Diseo

Codificacin

Anlisis

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Prototipado incremental

8301/10/2015

Prototipado incremental

Se evitan proyectos largos y se entrega Algo de valor a los usuarios con cierta frecuencia

El usuario se involucra ms

Difcil de evaluar el coste total

Difcil de aplicar a sistemas transaccionales que tienden a ser integrados y a operar como un todo

Requiere gestores experimentados

Los errores en los requisitos se detectan tarde.

El resultado puede ser muy positivo

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Modelo en Espiral

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Rapid Application Development (RAD)

Relativamente bajo coste de inversin.

Reducir el riesgos inherente del proyecto partindolo en segmentos ms pequeos y proporcionar ms facilidad de cambio durante el desarrollo.

Orientacin dedicada a producir sistemas de alta calidad con rapidez, principalmente mediante el uso de iteracin por prototipos (en cualquier etapa de desarrollo), el uso de herramientas de desarrollo computarizadas (CASE, etc.), y la participacin activa de los usuarios

Hace especial hincapi en el cumplimiento de la necesidad comercial, mientras que la ingeniera tecnolgica o la excelencia es de menor importancia.

Control de proyecto implica el desarrollo de prioridades y la definicin de los plazos de entrega. Si el proyecto empieza a aplazarse, se hace hincapi en la reduccin de requisitos para el ajuste, no en el aumento de la fecha lmite.

Iterativamente realiza el software, en lugar de enfocarse en un prototipo.

Crea la documentacin necesaria para facilitar el futuro mantenimiento.

8601/10/2015

Conceptos relacionados

GUI : Graphical User Interface - Interfaz grfica de usuario

CASE: Computer Aided Software Engineering. Son herramientas para el diseo y modelado de software.

DBMS: Database Management System - Sistema de gestin de bases de datos

MVC: Modelo Vista Controlador, es un patrn de arquitectura de software que separa los datos y la lgica de negocio de una aplicacin, de la interfaz de usuario y el mdulo encargado de gestionar los eventos y las comunicaciones. Para ello MVC propone la construccin de tres componentes distintos que son el modelo, la vista y el controlador, es decir, por un lado define componentes para la representacin de la informacin, y por otro lado para la interaccin del usuario . Este patrn de diseo se basa en las ideas de reutilizacin de cdigo y la separacin de conceptos, caractersticas que buscan facilitar la tarea de desarrollo de aplicaciones y su posterior mantenimiento.

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Programacin por capas (I)

Es una arquitectura cliente-servidor en el que el objetivo primordial es la separacin de la lgica de negocios de la lgica de diseo; un ejemplo bsico de esto consiste en separar la capa de datos de la capa de presentacin al usuario.

La ventaja principal de este estilo es que el desarrollo se puede llevar a cabo en varios niveles y, en caso de que sobrevenga algn cambio, slo se ataca al nivel requerido sin tener que revisar entre cdigo mezclado.

El diseo ms utilizado actualmente es el diseo en tres capas:

Capa de presentacin: es la que ve el usuario (tambin se la denomina "capa de usuario"), presenta el sistema al usuario, le comunica la informacin y captura la informacin del usuario en un mnimo de proceso (realiza un filtrado previo para comprobar que no hay errores de formato). Tambin es conocida como interfaz grfica y debe tener la caracterstica de ser "amigable" (entendible y fcil de usar) para el usuario. Esta capa se comunica nicamente con la capa de negocio.

8801/10/2015

Programacin por capas (II)

Capa de negocio: es donde residen los programas que se ejecutan, se reciben las peticiones del usuario y se envan las respuestas tras el proceso. Se denomina capa de negocio (e incluso de lgica del negocio) porque es aqu donde se establecen todas las reglas que deben cumplirse. Esta capa se comunica con la capa de presentacin, para recibir las solicitudes y presentar los resultados, y con la capa de datos, para solicitar al gestor de base de datos almacenar o recuperar datos de l. Tambin se consideran aqu los programas de aplicacin.

Capa de datos: es donde residen los datos y es la encargada de acceder a los mismos. Est formada por uno o ms gestores de bases de datos que realizan todo el almacenamiento de datos, reciben solicitudes de almacenamiento o recuperacin de informacin desde la capa de negocio.

8901/10/2015