Programación Digital 1

INTRODUCCIÓN

La evolución de la tecnología realmente es admirable, desde todo punto de vista, siendo aún lo más resaltante que sus componentes fueron reducidos, si antes hablamos de la novedad de un computador, el cuál ocupaba un cuarto o un salón de clase como mínimo, actualmente la figura cambio la tecnología a evolucionado y sigue evolucionando, reduciendo en los más mínimo estos componentes, como microprocesadores, discos de almacenamiento, etc. No sería ya sorpresa si en el futuro no dispongamos de una laptop o PC de bolsillo (Móviles) como en la actualidad se ve, más bien lo que hace suponer es que en el futuro tendremos una tarjeta similar a una tarjeta de crédito el cual tendrá un chip, con lo que será suficiente, ya que todo será virtual, es ahí a donde nos dirigimos con estos avances, lo cual es imparable y prueba de ello se ha recopilado la siguiente información, con temas realmente importantes en relación a Hardware y Software, podremos apreciar no solo sus componentes, también conceptos básicos, su evolución(en el caso de los microprocesadores), y algunas características más.

UNIDAD I - HARDWARE Y SOFTWARE

1.1. HARDWARE Hardware el conjunto de elementos o componentes físicos de una Computadora, desde lo mas mínimo que se puede visualizar (chips, pila, etc.) hasta teclado, monitor, y demás accesorios (parlantes, webcam, micrófono).

1.1.1. COMPONENTES DEL COMPUTADOR

Monitor CPU

Teclado Mouse

Accesorios: Cabe mencionar que sólo se muestran algunos accesorios.

Parlantes Webcam

1.1.2. PARTES DEL CPU El CPU, esta compuesto por un conjunto de componentes o elementos electrónicos, que a su vez interactúan entre si, con el fin de realizar procesos óptimos, que facilitan las tareas del usuario.

Programación Digital 2

1.1.2.1. CASE Es el lugar donde se ubican los elementos o componentes electrónicos conectado entre si, este lugar es cerrado y viene incluida con una fuente de alimentación, que proporcionan energía a estos componentes que a continuación apreciaremos:

1.1.2.2. PLACA MADRE O MAINBOARD Conocida también como Tarjeta Principal, madre o Mainboard, ¿por qué principal? Por que es la tarjeta que dará soporte a los otros dispositivos o componentes, y estos irán conectados entre sí. Esta placa principal alojará componentes externos e internos, a continuación podremos apreciar las partes internas de la mainboard (ver foto nro.1). Foto Nro. 1

Tenemos 2 tipos de tarjeta madre:

Integradas.- Es una placa que contiene los siguientes dispositivos integrados como son: Sonido, Video, Fax, Red, USB, y estas placas no son recomendables si su uso son para aplicaciones pesadas, existen una variedad de placas integradas (placa P17/1333, Pcchips M925, EVGA Micro X58 SLI, etc.).

Puras.- Son placas a las cuales se le tiene que agregar los dispositivos faltantes como son: tarjeta de video y tarjeta de sonido para mayor calidad, estas placas tienen mayor soporte para las aplicaciones pesadas, además su rendimiento es óptimo y excelente performance.

1.1.2.3. MICROPROCESADOR

El microprocesador, o simplemente el micro, es el cerebro del ordenador. Es un chip, un tipo de componente electrónico en cuyo

Programación Digital 3

interior existen miles (o millones) de elementos llamados transistores, cuya combinación permite realizar el trabajo que tenga encomendado el chip. Debido a la extrema dificultad de fabricar componentes electrónicos que funcionen a las inmensas velocidades de MHz habituales hoy en día, todos los micros modernos tienen 2 velocidades:

Velocidad interna: la velocidad a la que funciona el micro internamente (200, 333, 450... MHz).

Velocidad externa o del bus: o también "velocidad del FSB"; la velocidad a la que se comunican el micro y la placa base, para poder abaratar el precio de ésta. Típicamente, 33, 60, 66, 100 ó 133 MHz.

PARTES DEL MICROPROCESADOR

El Encapsulado: es lo que rodea a la oblea de silicio en sí, para darle consistencia, impedir su deterioro y permitir el enlace con los conectores externos que se acoplarán a su zócalo o a la placa base

La Memoria Caché: es una memoria de gran velocidad que sirve al microprocesador para tener a mano datos que previsiblemente se utilizarán en próximas operaciones sin tener que acudir a la memoria RAM, reduciendo así el tiempo de espera.

Coprocesador matemático: o FPU, es la parte del microprocesador especializada en esa clase de cálculos matemáticos, aunque también pueden estar en otro chip a parte del Microprocesador.

El resto del microprocesador: que consta de varias partes como la unidad de enteros, registros, etc.

ARQUITECTURA BÁSICA DE UN MICROPROCESADOR

Programación Digital 4

HISTORIA Y EVOLUCIÓN DEL MICROPROCESADOR La creación del primer microprocesador, en 1971, abrió el camino para las comunicaciones, la generalización de la informática y la explosión en la industria del entretenimiento. Intel sólo pretendía dar más rapidez a una calculadora, pero facilitó la eclosión de multinacionales como IBM y Microsoft, que han modificado la actividad empresarial de las últimas décadas. Con el microprocesador de Intel todo se hizo más sencillo: los cálculos aritméticos y lógicos se agilizaron. Las funciones de control ya no ocupaban decenas y decenas de circuitos sino uno solo, de silicona y relativamente fácil de fabricar. el desarrollo de estos chips ha ido evolucionando notablemente, pero si comparamos con estos 10 últimos años, podremos observar que la comparación realmente es sorprendente, a continuación podremos apreciar la evolución del microprocesador.

Procesador Fabricante Fecha de presentación

Velocidad de Reloj

Ancho de Bus

4004 Intel 15/11/71 108 Khz. 4 Bits

8008 Intel 01/04/72 108 MHz. 8 Bits

8080 Intel 01/04/74 2 MHz. 8 Bits

8085 Intel 1975 3 hasta 6 MHz. 8 Bits

Signetics 2650 Signetics 1975 3.58 MHz. 8 Bits

MOS 6502 MOS Technology

1975 1 MHz. 8 Bits

Motorola 6800 Motorola 1975 2 MHz. 8 Bits

8086 Intel 08/06/78 5,8,10 MHz. 16 Bits

Motorola 68000

Motorola 1978 12 MHz. 32 Bits

8088 Intel 01/06/79 5, 8 MHz. 16 Bits

80286 Intel 01/02/82 8,10,12 MHz. 16 Bits

Motorola 68020

Motorola 1982 16 MHz. 32 Bits

80386 DX Intel 17/10/85 16,20,25,33 MHz. 32 Bits

Motorola 68030

Motorola 1987 40 hasta 50 MHz. 32 Bits

80386 SX Intel 16/06/88 16,20 MHz. 32 Bits

80486 DX Intel 10/04/89 25,33,50 MHz. 32 Bits

Motorola 68040

Motorola 1990 40 MHz. 32 Bits

AMD Am386 AMD 1991 40 MHz. 32 Bits

80486 SX Intel 22/04/91 16,20,25,33 MHz. 32 Bits

AMD Am486 AMD 1993 40 hasta 120 MHz. 32 Bits

MIPS R10000 MIPS Technologies

1993 275 MHz. 64 Bits

Pentium I Intel 22/03/93 60, 66, 75,90, 100, 120, 133, 150 , 166, 200 MHz.

32 Bits

Motorola 68060

Motorola 1993 100 MHz. 32 Bits

Pentium Pro Intel 27/03/95 150, 180, 200 MHz. 64 Bits

AMD K5 AMD 27/03/96 116 MHz. 64 Bits

PowerPC G3 Power PC 1997 500 MHz. 64 Bits

Pentium II Intel 07/05/97 233, 266, 300 MHz. 64 Bits

AMD K6 AMD 1997 266 hasta 300 MHz.

64 Bits

Celeron Intel 1998 226 hasta 300 MHz.

64 Bits

Celeron Intel 1998 300 hasta 533 64 Bits

Programación Digital 5

MHz.

PowerPC G4 Power PC 1999 350 hasta 500 MHz.

64 Bits

Pentium III Intel 26/02/99 450 MHz hasta 1 GHz.

64 Bits

AMD K6-2 AMD 2000 500, 533, 550, 570 MHz.

64 Bits

Pentium III Xeon

Intel 2000 500 MHz. hasta 1 GHz.

64 Bits

Pentium IV Intel 2001 1.4 hasta 3.4 GHz. 64 Bits

Celeron Intel 2001 900 MHz hasta 1.40 GHz.

64 Bits

PowerPC G5 Power PC 2003 1.4 hasta 2.0 GHz. 64 Bits

Pentium M Intel 2003 900 MHz. hasta 2.26 GHz.

64 Bits

Pentium D Intel 2005 805 MHz hasta 3.2 GHz.

64 Bits

Intel Extreme Edition con hyper threading

Intel 2005 965 MHz hast 3.73 GHz.

64 Bits

AMD Athlon 64

AMD 2005 500 MHz. hasta 2.33 GHz.

64 Bits

AMD Athlon 64 X2

AMD 21/04/2005 2.20 GHz. 64 Bits

AMD Sempron 128

AMD 2005 1.75 GHz 64 Bits

Dual Core Intel Itanium 2

Intel 2006 1.40 hasta 1.60GHz.

64 Bits

Intel Core Duo Intel 2006 1.46 hasta 2.20 GHz.

64 Bits

Intel Core 2 Duo

Intel 2006 1.8 hasta 3.0 GHz.

64 Bits

Intel Core 2 Extreme

Intel 2006 2.99 GHz. 64 Bits

Athlon FX AMD 2006 2.0, 2.2 GHz. 64 Bits

Intel Core 2 Quad

Intel 02/11/2006 2.40 hasta 3.20 GHz.

64 Bits

Dual Core Intel Itanium 9110N

Intel 2007 1.60 GHz. 64 Bits.

AMD Quad Core

AMD 2007 2.66 GHz. 64 Bits

AMD Quad FX AMD 2007 2.66, 2.8, 3.0 GHz. 64 Bits

Celeron Dual Core E1400

Intel 2008 2 GHz. 64 Bits.

Core i3 Intel 2009 2.93, 3.06 GHz. 64 Bits

Core i5 Intel 07/01/2010 2.4, 2.66, 3.2, 3.33, 3.46, 3.60 GHz.

64 Bits

Core i7 Intel 16/03/2010 2.53, 2.66, 2.8, 2.93, 3.06, 3.2 GHz.

64 Bits

Core i7 Extreme Edition

Intel 16/03/2010 3.2, 3.33 GHz. 64 Bits

Programación Digital 6

1.1.2.4. COULER Es un dispositivo metálico, que proporciona enfriamiento al microprocesador, mediante su ventilador que da enfriamiento al hierro que borde los lados.

1.1.2.5. MÓDULOS DE MEMORIA RAM Los módulos de memoria RAM son tarjetas de circuito impreso que tienen soldados integrados de memoria DRAM por una o ambas caras. La implementación DRAM se basa en una topología de Circuito eléctrico que permite alcanzar densidades altas de memoria por cantidad de transistores, logrando integrados de cientos o miles de Kilobits. Además de DRAM, los módulos poseen un integrado que permiten la identificación del mismo ante el computador por medio del protocolo de comunicación SPD.

La RAM (memoria de acceso aleatorio) es la memoria desde donde el procesador recibe las instrucciones y guarda los resultados. Es el área de trabajo para la mayor parte del software de un computador. Se dicen "de acceso aleatorio" porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder a la información de la manera más rápida posible. La conexión de este módulo con los demás componentes,

se realiza por medio de un área de pines en uno de los filos del circuito impreso, que permiten que el modulo al ser instalado en un zócalo apropiado de la placa base, tenga buena conexión eléctrica con los controladores de memoria y las fuentes de alimentación. TIPOS DE MÓDULOS DE MEMORIA RAM SDR SDRAM: Memoria síncrona, con tiempos de acceso de entre 25 y 10 ns y que se presentan en módulos DIMM de 168 contactos. Fue utilizada en los Pentium II y en los Pentium III , así como en los AMD K6, AMD Athlon K7 y Duron.

PC100: SDR SDRAM, funciona a un máx de 100 MHz.

PC133: SDR SDRAM, funciona a un máx de 133 MHz.

DDR SDRAM: Memoria síncrona, envía los datos dos veces por cada ciclo de reloj. De este modo trabaja al doble de velocidad del bus del sistema, sin necesidad de aumentar la frecuencia de reloj. Se presenta en módulos DIMM de 184 contactos.

PC2100 ó DDR 266: funciona a un máx de 133 MHz.

PC2700 ó DDR 333: funciona a un máx de 166 MHz.

PC3200 ó DDR 400: funciona a un máx de 200 MHz.

DDR2 SDRAM: Las memorias DDR 2 son una mejora de las memorias DDR (Double Data Rate), que permiten que los búferes de entrada/salida trabajen al doble de la frecuencia del núcleo, permitiendo que durante cada ciclo de reloj se realicen cuatro transferencias. Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos.

PC2-4200 ó DDR2-533: funciona a un máx de 266 MHz.

PC2-5300 ó DDR2-667: funciona a un máx de 333 MHz.

DDR3 SDRAM: Considerado el sucesor de la actual memoria estándar DDR 2, DDR 3 promete proporcionar significantes mejoras en el rendimiento en niveles de bajo voltaje, lo que lleva consigo una disminución del gasto global de consumo. Los módulos DIMM DDR 3 tienen 240 pines, el mismo número que DDR 2; sin embargo, los DIMMs son físicamente incompatibles, debido a una ubicación diferente de la muesca. Teóricamente, estos módulos pueden transferir datos a una tasa de reloj efectiva de 800-2600 MHz, Además la DDR3 permite usar integrados de 512 megabits a 8 gigabytes, siendo posible fabricar módulos de hasta 16 Gb. RDRAM (Rambus DRAM): Memoria de gama alta basada en un protocolo propietario creado por la empresa Rambus, lo cual obliga a sus compradores a pagar regalías en concepto de uso.

Programación Digital 7

Esto ha hecho que el mercado se decante por la memoria DDR de uso libre, excepto algunos servidores de grandes prestaciones (Cray) y la consola PlayStation 3. Se presenta en módulos RIMM de 184 contactos. Posteriormente nos encontramos que la frecuencia principal de las RDRAM llegó a los 1200 MHz, incorporando dos canales RDRAM separados, a 1200 MHz en un solo módulo RIMM 4800. Además, han pasado de RIMMs de 16 bits a conseguir módulos de 32 y 64 bits. TIPOS MEMORIAS INTERNAS ROM: Es una memoria solamente de lectura es totalmente inalterable sin esta memoria la maquina no arrancaría. La memoria principal es la convencional que va de 0 a 640 kb. Cuando la máquina arranca comienza a trabajar el disco y realiza un testeo, para lo cual necesita memoria, esta memoria es la convencional (ROM) y está dentro del mother (en el bios). Apenas arranca utiliza 300 kb, sigue testeando y llega a más o menos 540 kb donde se planta. A medida de que comenzaron a haber software con más necesidad de memoria apareció la llamada memoria expandida que iba de 640 kb a 1024 kb. Una vez que se utilizaba toda la memoria convencional se utilizaba la expandida que utiliza la memoria RAM. A medida que pasa el tiempo los 1024 kb eran escasos y se creo la memoria extendida que va de 1024 kb a infinito que es la memoria RAM pura. Los valores de memoria podemos observarlos en el setup de la máquina. CACHE: La memoria caché trabaja igual que la memoria virtual, tenemos caché en el procesador, en los discos y en el mother y nos guarda direcciones de memoria. Si ejecutamos un programa en principio, lo cerramos y luego los volvemos a ejecutar, la memoria caché nos guarda la ubicación (dirección) en el disco, cuando lo ejecuté, y lo que hicimos con el programa. Es mucho más rápida cuando ya usamos un programa Existen 3 tipos de memoria caché

Cache L1: Esta dividido en dos bloques uno contiene las instrucciones y otro los datos y cuando se habla de su capacidad de almacenamiento se dice que es de 2x16 Kb. El cache L1 se encuentra dentro del interior del procesador y funciona a la misma velocidad que el micro con capacidades que van desde 2x8 hasta 2x64Kb.

Cache L2 interno y externo: La primeras memoria caché estaban ubicadas en el mother luego se construyeron en el procesador, pero no dentro del dado del procesador por lo que es mas lento que el caché L1, mientras que el externo lo encontramos el mother. La computadoras que tienen las tres tecnologías de caché van a ser mas rápidas.

Cache L3: Algunos micro soportan un nivel de caché mas el L3 que esta localizado en el mother, el AMD 6k-3 soporta este caché.

VIRTUAL: Tenemos también lo que llamamos memoria virtual también llamada swapeo. Windows crea esta memoria virtual y ocupa espacio del disco para hacerlo. Si llega se a superar esta memoria virtual la capacidad del disco se cuelga la máquina, para lo cual lo único que nos resta es resetearla. Si abrimos muchos programas nos vamos a dar cuenta que cuando llegamos a utilizar memoria virtual la máquina comienza a funcionar más lenta o a la velocidad que tiene nuestro disco disminuye, podemos seguir trabajando, pero no estará tan rápido como cuando trabaja con la memoria RAM o extendida. Por lo tanto para evitar esto lo mejor es colocar más memoria RAM de acuerdo a lo que diga el manual de mother.

1.1.2.6. TARJETA DE VIDEO La tarjeta de Video es un dispositivo electrónico, que permite el mayor rendimiento en lo que se refiere a video, imágenes, ya que es una placa independiente, de buen nivel en performance, esta tarjeta actúa como interfaz entre el procesador y el monitor; la información es enviada a éste por la placa luego de haberla recibido a través del sistema de buses.

Programación Digital 8

ESTRUCTURA BÁSICA

GPU (video chipset): Componente principal de una tarjeta de video, la GPU es un procesador (también llamado video chipset o coprocesador de video) optimizado como acelerador gráfico que retoma los primeros datos de una imagen enviados por la CPU para procesarlos y enviarlos a la pantalla. Este procesador esta diseñado específicamente para cálculos de punto flotante, fundamentales para gráficas en 3D.

MEMORIA DE VIDEO (frame buffer antiguamente): La memoria de video fue diseñada inicialmente como buffer para los frames por lo que su tamaño en un principio aumento a medida que se aumentaban las resoluciones y los tamaños de las pantallas. Pero a medida que la GPU requería usar funciones mas complejas, la memoria de video se extendió para el uso de la GPU a nivel de procesos, las tarjetas de video actuales tienen una memoria de video entre 128 MB y 2GB.

BIOS de video: Al igual que el sistema BIOS provee un set de funciones que son usadas por los software para acceder al hardware, el BIOS de memoria provee un set de funciones especializadas en tratamiento de video que son usadas por los programas que quieran acceder a la tarjeta de video, además el BIOS puede contener información sobre el reloj en el cual debe trabajar la tarjeta, velocidades de calculo, voltajes del procesador y la memoria de video, etc.

RAMDAC (Random Access Memory Digital-Analog Converter): La información de la imagen (frame) almacenada en la memoria de video es obviamente digital. Cada pixel tiene su información de color e intensidad codificada. Sin embargo las pantallas CRT requieren de una señal de información análoga (conector VGA) por lo que el RAMDAC, conectado directamente a la memoria de video, toma la información del frame periódicamente para convertirlo a análogo y enviarlo a la pantalla. Últimamente este proceso es saltado para pantallas digitales (por ejemplo los LCD).

INTERFAZ: La interfaz con la tarjeta o bus de conexiones es definida por el número de bits, su frecuencia de reloj y su ancho de banda, ya que por esta interfaz se comunican la CPU del computador y la GPU de la tarjeta de video. Hoy en día los puertos usados son: PCIe 4x, 8x, 16x y 16x 2.0.

ENFRIAMIENTO: Como es bien sabido, todo procesador moderno necesita de un sistema de disipación de calor efectivo para no quemarse y aumentar su rendimiento (el aumento de la temperatura lo disminuye) y las GPU no son la excepción. Se puede diferenciar 3 tipos: conductor metálico pasivo, ventilador.

CONSUMO DE ENERGÍA: Al contrario de los PCs que buscan aumentar su eficiencia a nivel de consumo, las tarjetas de video no han cesado de aumentar su demanda en energía convirtiéndose hoy en día en el componente que mas consume dentro de un computador. Las tarjetas de video mas recientes ahora necesitan una o dos conexiones directas a la fuente de poder. Su consumo además varía según el uso de la tarjeta llegando hasta alrededor de 300[W] en pleno funcionamiento.

TIPOS DE TARJETA DE VIDEO

CGA: Aporta resoluciones y colores distintos. Los tres colores primarios se combinan digitalmente formando un máximo de ocho colores distintos. La resolución varía considerablemente según el modo de gráficos o resolución que se esté utilizando, por ejemplo una resolución de 160 X 100 puntos con 16 colores.

Programación Digital 9

EGA: Se trata de una tarjeta gráfica superiora la CGA. En el modo texto ofrece una resolución de 14x18 puntos y en el modo gráfico dos resoluciones diferentes de 640x200 y 640x350 a 4 bits, lo que da como resultado una paleta de 16 colores, siempre y cuando la tarjeta esté equipada con 256KB de memoria de video RAM.

VGA: Significó la aparición de un nuevo estándar del mercado. Esta tarjeta ofrece una paleta de 256 colores, dando como resultado imágenes de colores mucho más vivos. Las primeras VGA contaban con 256KB de memoria y solo podían alcanzar una resolución de 320x200 puntos con la cantidad de colores mencionados anteriormente, gracias a ésta ampliaciones ha sido posible conseguir resoluciones de mayor calidad. Las VGA han sido el estándar, uso obligado desde hace ya 10 años. Tiene multitud de modos de vídeo posibles, aunque el más común es el de 640x480 puntos con 256 colores, conocido generalmente como "VGA estándar" o "resolución VGA".

SVGA: El éxito del VGA llevó a numerosas empresas a crear sus propias ampliaciones del mismo, siempre centrándose en aumentar la resolución y/o el número de colores disponibles. Entre ellos estaban el SVGA que ofreció al principio una Máxima resolución de 800x600 y máximo número 256 de colores. El modo gráfico SVGA da más soltura a nuestros programas al dotarles de más resolución o colorido, tras la aparición de la VGA surge una nueva tarjeta mejorada (la Súper VGA o SVGA) que actualmente cuenta con prestaciones increíbles de resoluciones como 1024x768, y paletas de hasta 16 millones de colores). Existen diferentes fabricantes de Tarjeta de Video: Gigabyte, Agp 8x, Nvidia Geforce, Msi, PCI Express x16, Ati radeon, Sapphire, Asus.

1.1.2.7. TARJETA DE SONIDO

La tarjeta de sonido es una tarjeta de tipo expansión o integrada la que permite la entrada y salida, del audio digital y analógico dependiendo de la tarjeta y de su tecnología, al equipo bajo el control de un programa informático llamado controlador (en ingles driver). Algunos equipos tienen la tarjeta ya integrada, mientras que otros requieren tarjetas de expansión.

ESTRUCTURA BÁSICA El “corazón” de cualquier tarjeta de sonido está formado por tres subsistemas: el convertidor analógico/digital (CAD), el procesador digital de señales (DSP, Digital Signal Processor) y el convertidor digital/analógico (CDA).

El CAD: actúa como interfaz con el mundo exterior del PC para la entrada de audio. En el exterior del PC, el sonido se encuentra en forma de ondas de presión (variaciones de presión en el espacio y en el tiempo). Gracias a un transductor primario, que suele ser un micrófono, dichas ondas de presión se convierten en señales eléctricas (variaciones de tensión en el tiempo). El CAD es capaz de tomar muestras de tensión sobre dichas señales, y asignar valores digitales (números binarios) a cada muestra. Con ello, se consigue una representación del sonido en formato digital que, ahora sí, puede ser tratado por un procesador. El uso de un micrófono no es imprescindible, ya que cualquier fuente de audio como un reproductor de cintas o un receptor de radio entrega el sonido -directamente- en forma de señales eléctricas.

El CDA: realiza el proceso inverso, implementando la interfaz entre el PC y el mundo exterior para la salida de audio. El CDA toma una secuencia de datos digitales, y transforma dichos datos en niveles de tensión, creando una señal eléctrica analógica. Empleando después un transductor (típicamente unos altavoces o cascos), las señales eléctricas se convierten en ondas de presión, audibles por el ser humano.

Programación Digital 10

Entre el CAD y el CDA se encuentra el DSP, que dota a la tarjeta de capacidad de procesamiento.

El DSP: es un procesador especializado en el tratamiento de señales digitales, para lo cual es necesaria una elevada capacidad de cálculo, que no es posible obtener mediante procesadores convencionales. Sus características son similares a las de un procesador de propósito general pero, en cambio, su arquitectura es diferente (típicamente Hardware). Los DSP son capaces de realizar millones de operaciones en coma flotante cada segundo, en conclusión, el DSP de la tarjeta de sonido es el centro de tratamiento de audio del PC.

TIPOS DE TARJETA DE SONIDO LA GAMA MAXI SOUND 64: Maxi Sound, una empresa que no había destacado en el mercado de las tarjetas de sonido, animada tras su modelo Maxi Sound 32 (wavetable), decidió dar un paso más y ponerse a la cabeza de la innovación tecnológica. LA GAMA SOUND BLASTER AWE 64: Creative, como respuesta a la excelente tarjeta de Maxi Sound, viendo que se quedaba retrasada en el mercado, sacó a la luz su serie de tarjetas AWE 64, integrada por la SB AWE 64 value, la SB AWE 64 y la SB AWE 64 Gold. TURTLE BEACH PINNACLE PROJECT STUDIO: Lo mejor de esta tarjeta, probablemente, es el sintetizador dual Kurzweill, (MASS [ies] Synth Engine y HOMAC Synth Engine, éste enchufado en un conector compatible waveblaster). En cuanto a la calidad de sonido, éste equipo está orientado al mercado absolutamente profesional, para ser uno de los mejores equipos del estudio de grabación. Instalando varias tarjetas en el mismo ordenador, tenemos posibilidad de conexión múltiple con mesas de mezcla digitales.

1.1.2.8. DISCO DURO Un disco duro o disco rígido (en inglés hard disk) es un dispositivo no volátil, que conserva la información, aún con la pérdida de energía, que emplea un sistema de grabación magnética digital.

Dentro de la carcasa hay una serie de platos metálicos apilados girando a gran velocidad. Sobre los platos se sitúan los cabezales encargados de leer o escribir los impulsos magnéticos. Hay distintos estándares para comunicar un disco duro con la computadora; las interfaces más comunes son Integrated Drive Electronics (IDE, también llamado ATA) , SCSI generalmente usado en servidores, SATA, este último estandarizado en el año 2004 y FC exclusivo para servidores. La mayoría de los discos duros actuales giran ya a 7.200 rpm,

con lo que se obtienen 4,17 mb de latencia. Y actualmente, existen discos de alta gama aún más rápidos, hasta 10.000 rpm. TIPOS DE INTERFAZ PARA DISCO DURO Existen varios tipos:

SCSI: Aunque al principio competían a nivel usuario con los discos IDE, hoy día sólo se los puede encontrar en algunos servidores. Para usarlos es necesario instalar una tarjeta controladora. Permite conectar hasta quince periféricos en cadena. La última versión del estándar, Ultra4 SCSI, alcanza picos de transferencia de datos de 320 MBps.

IDE / EIDE: Es el nombre que reciben todos los discos duros que cumplen las especificaciones ATA. Se caracterizan por incluir la mayor parte de las funciones de control en el dispositivo y no en una controladora externa. Normalmente los PCs tienen dos canales IDE, con hasta dos discos en cada uno. Usan cables de cuarenta hilos, y alcanzan hasta 33 MBps.

Programación Digital 11

ATA 66, 100, 133: Sucesivas evoluciones de la interfaz IDE para cumplir las nuevas normas ATA le han permitido alcanzar velocidades de 66, 100 y hasta 133 MBps. Para soportar este flujo de datos necesitan utilizar un cable de ochenta hilos, si se emplea otro el rendimiento será como máximo de 33 MBps. Son los discos duros más utilizados en la actualidad.

Série ATA: Es la interfaz que se espera sustituya a corto plazo a los discos IDE. Entre sus ventajas están una mayor tasa de transferencia de datos (150 frente a 133 MBps) y un cable más largo (hasta un metro de longitud en vez de 40 cm) y delgado (sólo siete hilos en lugar de ochenta) que proporciona mayor flexibilidad en la instalación física de los discos y mejor ventilación de aire en el interior de la caja.

Serial ATA 2: Ofrece y se presenta en el mismo formato que su antecesor SATA, pero con transferencias hasta de 3GB/s

Existen diversos fabricantes de disco duro (Western Digital, Seagate, Samsung, Hitachi, Fujitsu, Quantum Corp., Toshiba) y diversas capacidades de almacenamiento que van de Gigabytes hasta 3 Terabyte.

1.1.2.9. FLAT Un Flat, es un cable que no sirven para conectar la placa madre con las otras unidades o dispositivos, sean de almacenamiento (disco duro), y de lectura escritura (Multilector y quemador de CD, DVD). Si bien muchos de estos cables traen un pestillo para que se adecúe de forma única a la placa, también se podrá apreciar un hilo rojo que sirve como guía para conectarlo al zócalo de la placa madre.

1.1.2.10. LECTOR Y QUEMADOR DE DVD, CD Son dispositivos electrónicos, que permite la lectura y/o escritura en diferentes formatos, según sea su funcionamiento, cabe resaltar que no es lo mismo una lectora de CD, que una de DVD, ni un Súper Multilector de CD/DVD, que un Lector de Blue ray, a continuación se podrá apreciar las clases de lectoras y quemadoras, incluidos su respectivo disco.

LECTOR DE CD: Dispositivo que permite leer la información de un CD. Esta lectura se realiza a través de una unidad óptica, y utiliza CR-ROM, no permitiéndose la escritura, su capacidad del almacenamiento del CD-ROM es de 650 Mb.

Programación Digital 12

LECTOR DE DVD: Dispositivo que permite leer la información de un DVD. Esta lectura se realiza a través de una unidad óptica, el DVD tiene capacidad de almacenamiento de 4.75 Gb, y llega hasta 8.5 Gb.

SUPER MULTILECTOR GRABADOR CD/DVD: Este dispositivo electrónico, no solo permite leer un CD, VCD, DVD, MP4, también permite grabar, en los formatos ya antes mencionados, como en los CD-RW (sigla del inglés de Compact Disc ReWritable) este tipo de CD puede ser grabado múltiples veces, ya que permite que los datos almacenados sean borrados, también esta el DVD-RW, que es un DVD regrabable en el que se puede grabar y borrar la información varias veces. La capacidad estándar es de 4,7 GB. Fue creado por Pioneer en noviembre de 1999 y es el formato contrapuesto al DVD+RW, apoyado además por Panasonic, Toshiba, Hitachi, NEC, Samsung, Sharp, Apple Computer y el DVD Forum.

BLUE RAY: Formato de disco óptico de alta densidad de 12 cm de diámetro (igual que el CD y el DVD) para el almacenamiento de datos y videos. Compite con el HD-DVD para convertirse en el nuevo estándar de medios ópticos sucesor del DVD. El Blu-Ray utiliza un láser azul/violeta de 405 nanómetros, permitiendo grabar más información en un disco del mismo tamaño que un DVD (láser rojo de 650 nanómetros), por lo tanto hay más densidad de información. El nombre blu-ray proviene del color azul (blue) de su rayo láser, está siendo desarrollado

por BDA (asociación de disco blu-ray), liderada por Sony y Philips. Una capa de disco Blu-ray puede contener unos 25 GB de información, existiendo discos blu-ray de cuatro capas que llegan a almacenar 100 GB.

1.1.2.11. LECTOR DE TARJETAS Un lector de tarjetas de memoria es un dispositivo que se utiliza para leer y pasar los datos de una memoria del tipo Flash (SD, MMC, SM, etc.) al ordenador. Estos dispositivos pueden ser tanto internos (como el que se muestra en la imagen) como externos. En ocasiones incorporan además de los lectores de tarjetas puertos USB o FireWire, habiéndolos que incorporan más conectores.

1.1.2.12. DISQUETERA (Opcional) La disquetera es el dispositivo o unidad lectora/grabadora de disquetes, teniendo como unidades de almacenamiento los disquetes de 3½", en la actualidad fueron remplazados por lectoras de tarjetas, memoria USB, etc. Cabe mencionar que su uso es de acuerdo a la tecnología, PI, PII, PIII, realmente esto va

Programación Digital 13

depender del tipo de placa con la que se trabaje, por que las nuevas placas o placas modernas, no tienen esa conexión a este dispositivo, por lo tanto quedo obsoleto o desfasado.

1.1.3. PERIFERICO DE ENTRADA Y SALIDA

1.1.3.1. PERIFERICO DE ENTRADA

PERIFERICO DE ENTRADA

Teclado XT de 83 Teclas

AT de 83 Teclas

Expandido de 101/102 Teclas

Windows de 103/104 Teclas

Ergonómico

Multimedia

Inalámbrico

Flexible

Mouse

Ópticos

Inalámbricos

Digital Pad

Track Ball

Scanner

De mesa

De mano

De Cañón

USB

Data Traveler 310 (25Gb hasta 256 Gb de almacenamiento).

Data Traveler 410 (4, 8, 16,32 Gb de almacenamiento).

Webcam Logitech Quickcam Pro 3000

3com Homeconnect

Intel Pc Camera Pro Pack

Kodak Dvc325

Creative Video Blaster Web Cam Go Plus

Creative Blaster Webcam II

Disco Duro Externo Western Digital Passport 250Gb

LaCie Mobile Disk 250Gb

Iomega portable hard drive 250Gb

Fujitsu HandyDrive 160Gb

Cd/Dvd/Blue Ray

Joystick

Lápiz Óptico

Micrófono

Cámara Digital

Programación Digital 14

1.1.3.2. PERIFERICO DE SALIDA

PERIFERICO DE SALIDA

Monitor

CRT (Tubo de Rayos Catódicos)

LCD (Monitor de Cristal Líquido)

Impresoras

Matricial (Cinta)

Inyección (Tinta)

Láser (Tóner)

Parlantes

Data Show/Proyector 2000 lúmenes

2100 lúmenes

2500 lúmenes

3200 lúmenes

Plotter De Mesa

De Tambor

Impresoras de Gran Formato

Disquetes

3.5” (1.44 Mb almacenamiento)

Disco Duro

Western Digital

Seagate

Samsung

Hitachi

Quantum Corp.

Toshiba

Western Digital Passport 250Gb

LaCie Mobile Disk 250Gb

Iomega portable hard drive 250Gb

Fujitsu HandyDrive 160Gb

Memoria USB

Data Traveler 310 (25Gb hasta 256 Gb de almacenamiento).

Data Traveler 410 (4, 8, 16,32 Gb de almacenamiento).

CD/DVD/BLUE RAY

CD (650 Mb de almacenamiento).

DVD (4.75 Gb hasta 8.5 Gb de almacenamiento).

Blue ray (desde 25Gb hasta 100Gb en cuatro capas de almacenamiento).

1.2. SOFTWARE

Es el conjunto de los programas de cómputo, procedimientos, reglas, documentación y datos asociados que forman parte de las operaciones de un sistema de computación. Se refiere al equipamiento lógico o soporte lógico de una computadora digital, y comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios para hacer posible la realización de tareas específicas; en contraposición a los componentes físicos del sistema, llamados hardware.

1.2.1. CLASIFICACIÓN DE SOFTWARE Si bien esta distinción es, en cierto modo, arbitraria, y a veces confusa, a los fines prácticos se puede clasificar al software en tres grandes tipos:

Programación Digital 15

Software de sistema: Su objetivo es desvincular adecuadamente al usuario y al programador de los detalles de la computadora en particular que se use, aislándolo especialmente del procesamiento referido a las características internas de: memoria, discos, puertos y dispositivos de comunicaciones, impresoras, pantallas, teclados, etc.

Software de programación: Es el conjunto de herramientas que permiten al programador desarrollar programas informáticos, usando diferentes alternativas y lenguajes de programación, de una manera práctica.

Software de aplicación: Es aquel que permite a los usuarios llevar a cabo una o varias tareas específicas, en cualquier campo de actividad susceptible de ser automatizado o asistido, con especial énfasis en los negocios.

1.2.2. SISTEMAS OPERATIVOS

Un Sistema operativo (SO) es un software que actúa de interfaz entre los dispositivos de hardware y los programas usados por el usuario para manejar un computador. Es responsable de gestionar, coordinar las actividades y llevar a cabo el intercambio de los recursos y actúa como estación para las aplicaciones que se ejecutan en la máquina. Uno de los propósitos de un sistema operativo como programa estación principal, consiste en gestionar los recursos de localización y protección de acceso del hardware, hecho que alivia a los programadores de aplicaciones de tener que tratar con estos detalles. Se encuentran en la mayoría de los aparatos electrónicos que utilizan microprocesadores para funcionar. (Teléfonos móviles, reproductores de DVD, computadoras, radios, etc.)

1.2.2.1. CARACTERISTICAS DEL SISTEMA OPERATIVO

ADMINISTRACIÓN DE TAREAS:

Monotarea: Solamente puede ejecutar un proceso (aparte de los procesos del propio S.O.) en un momento dado. Una vez que empieza a ejecutar un proceso, continuará haciéndolo hasta su finalización y/o interrupción.

Multitarea: Es capaz de ejecutar varios procesos al mismo tiempo. Este tipo de S.O. normalmente asigna los recursos disponibles (CPU, memoria, periféricos) de forma alternada a los procesos que los solicitan, de manera que el usuario percibe que todos funcionan a la vez, de forma concurrente.

ADMINISTRACIÓN DE USUARIOS:

Monousuario: Si sólo permite ejecutar los programas de un usuario al mismo tiempo.

Multiusuario: Si permite que varios usuarios ejecuten simultáneamente sus programas, accediendo a la vez a los recursos de la computadora. Normalmente estos sistemas operativos utilizan métodos de protección de datos, de manera que un programa no pueda usar o cambiar los datos de otro usuario.

MANEJO DE RECURSOS:

Centralizado: Si permite utilizar los recursos de una sola computadora.

Distribuido: Si permite utilizar los recursos (memoria, CPU, disco, periféricos) de más de una computadora al mismo tiempo.

1.2.2.2. GESTOR DE RECURSOS

Como gestor de recursos, el Sistema Operativo administra:

La CPU (Unidad Central de Proceso, donde está alojado el microprocesador).

Los dispositivos de E/S (entrada y salida)

La memoria principal (o de acceso directo).

Los discos (o memoria secundaria).

Los procesos (o programas en ejecución).

y en general todos los recursos del sistema.

Programación Digital 16

1.3. REDES Y COMUNICACIONES

1.3.1. RED Una Red es un conjunto de entidades (objetos, personas, equipos) conectados entre sí, que comprende hardware y software, para compartir información, datos, recursos.

1.3.2. TOPOLOGIAS Y ARQUITECTURA La topología se refiere a la forma en que están interconectados los distintos equipos (nodos) de una red. Un nodo es un dispositivo activo conectado a la red, como un ordenador o una impresora. Un nodo también puede ser dispositivo o equipo de la red como un concentrador, conmutador o un router.

1.3.2.1. TIPOS DE TOPOLOGIA BUS HORIZONTAL Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí. Ventajas:

Esta topología es bien simple y fácil de arreglar.

Es relativamente más económica ya que requiere menos cableado a diferencia de las otras topologías.

La topología bus es especialmente cómoda para una red pequeña y temporera.

Desventajas:

Es conocida como una topología pasiva porque las computadoras no regeneran la señal.

La red es vulnerable a la atenuación, ya que pierde señal a través de la distancia del cable.

Si se rompe el cable o uno de los usuarios decide desconectar su computadora de la red, se rompe la línea.

ANILLO Todos los dispositivos están conectados al otro en un bucle cerrado, de esta manera cada dispositivo es conectado directamente con otros dos dispositivos, uno en cada lado de este. Ventajas:

La Mayor ventaja que posee es el costo, pues para crearla, basta con que los equipos cuenten con tarjetas de red y con que exista un cable coaxial que una un punto con otro.

Se puede cubrir largas distancias respecto a otras topologías.

Utilizan menos cable que la topología estrella.

Se puede operar a grandes velocidades, y los mecanismos para evitar colisiones son sencillos.

Programación Digital 17

Desventajas:

Una ruptura de cable o fallo de un nodo afecta a toda la red.

La topología de anillo utiliza más cable que la de bus.

En algunos tipos de topologías de anillo es necesario bajar todo el sistema para agregar nodos.

Posee una mayor lentitud en la transmisión de la señal, debido a que la información es repartida por todo el anillo.

Si bien una topología cuesta un poco más que otra, la diferencia no es significativa. Los costos de una red están afectados por la selección de hardware y media que se hagan. De cualquier manera se recomienda la utilización de la topología de estrella por su maniobrabilidad.

ESTRELLA Todos los dispositivos están conectados a un hub central. Los nodos se comunican en la red a través del hub. Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes. Ventajas

Tiene los medios para prevenir problemas.

Si una PC se desconecta o se rompe el cable solo queda fuera de la red esa PC.

Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC.

Fácil de prevenir daños o conflictos.

Permite que todos los nodos se comuniquen entre sí de manera conveniente.

El mantenimiento resulta más económico y fácil que la topología bus.

Desventajas

Si una computadora se cae, no puede enviar ni recibir mensajes.

Si el nodo central falla, toda la red se desconecta.

Es costosa, ya que requiere más cable que las topologías bus o anillo.

El cable viaja por separado del hub a cada computadora.

DOBLE ANILLO Una topología de doble anillo, consta de dos anillos concéntricos, donde cada host de la red está conectado a ambos anillos, aunque los dos anillo no están conectados directamente entre si. Es análoga a la topología de anillo, con la diferencia de que, para incrementar la confiabilidad y flexibilidad de la red, hay un segundo anillo redundante que conecta los mismos dispositivos.

Programación Digital 18

Ventajas

Redundancia (por que si falla el primer anillo queda el segundo).

Desventaja

Costo. MIXTAS Las topologías mixtas son aquellas en las que se aplica una mezcla entre alguna de las otras topologías: bus, estrella o anillo. Principalmente podemos encontrar dos topologías mixtas: Estrella - Bus y Estrella - Anillo. HIBRIDAS En una topología híbrida, se combinan dos o más topologías para formar un diseño de red completo. Raras veces, se diseñan las redes utilizando un solo tipo de topología. Por ejemplo, es posible que desee combinar una topología en estrella con una topología de bus para beneficiarse de las ventajas de ambas. Importante: En una topología híbrida, si un solo equipo falla, no afecta al resto de la red. Normalmente, se utilizan dos tipos de topologías híbridas: topología en estrella-bus y topología en estrella-anillo. En estrella-bus: Varias redes de topología en estrella están conectadas a una conexión en bus. Cuando una configuración en estrella está llena, podemos añadir una segunda en estrella y utilizar una conexión en bus para conectar las dos topologías en estrella. En una topología en estrella-bus, si un equipo falla, no afectará al resto de la red. Sin embargo, si falla el componente central, o concentrador, que une todos los equipos en estrella, todos los equipos adjuntos al componente fallarán y serán incapaces de comunicarse. En estrella-anillo: Los equipos están conectados a un componente central al igual que en una red en estrella. Sin embargo, estos componentes están enlazados para formar una red en anillo. Al igual que la topología en estrella-bus, si un equipo falla, no afecta al resto de la red. Utilizando el paso de testigo, cada equipo de la topología en estrella-anillo tiene las mismas oportunidades de comunicación. Esto permite un mayor tráfico de red entre segmentos que en una topología en estrella-bus.

1.3.3. COMPONENTES DE UNA RED PC TARJETA DE RED: Tipos de Tarjeta de Red y Velocidades.

Token Ring: Las tarjetas para red Token Ring han caído hoy en día casi en desuso, debido a la baja velocidad y elevado costo respecto de Ethernet. Tenían un conector DE-9. También se utilizó el conector RJ-45 para las NICs (tarjetas de redes) y los

Programación Digital 19

MAUs Multiple Access Unit- Unidad de múltiple acceso que era el núcleo de una red Token Ring)

Arcnet: Las tarjetas para red ARCNET utilizaban principalmente conectores BNC y/o RJ-45 aunque estas tarjetas ya pocos lo utilizan ya sea por su costo y otras desventajas.

Ethernet: Las tarjetas de red Ethernet utilizan conectores RJ-45 (10/100/1000) BNC (10), AUI (10), MII (100), GMII (1000). Pueden variar en función de la velocidad de transmisión, normalmente 10 Mbps ó 10/100 Mbps. Actualmente se están empezando a utilizar las de 1000 Mbps, también conocida como Gigabit Ethernet y en algunos casos 10 Gigabit Ethernet, utilizando también cable de par trenzado, pero de categoría 6, 6e y 7 que trabajan a frecuencias más altas. Las velocidades especificadas por los fabricantes son teóricas, por ejemplo las de 100 Mbps (13,1 MB/s) realmente pueden llegar como máximo a unos 78,4Mbps (10,3 MB/s).

Wi-Fi: También son NIC las tarjetas inalámbricas o wireless, las cuales vienen en diferentes variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente son 802.11a, 802.11b y 802.11g. Las más populares son la 802.11b que transmite a 11 Mbps (1,375 MB/s) con una distancia teórica de 100 metros y la 802.11g que transmite a 54 Mbps (6,75 MB/s). La velocidad real de transferencia que llega a alcanzar una tarjeta WiFi con protocolo 11.b es de unos 4Mbps (0,5 MB/s) y las de protocolo 11.g llegan como máximo a unos 20Mbps (2,6 MB/s).

SW O PROTOCOLOS: Se conoce como protocolo de comunicaciones a un conjunto de reglas que especifican el intercambio de datos u órdenes durante la comunicación entre sistemas. Como se ve, en la página siguiente, son siete niveles o capas y cada protocolo o tecnología se corresponde con uno de ellos.

Programación Digital 20

CABLES El cable es el medio a través del cual fluye la información a través de la red. Hay distintos tipos de cable de uso común en redes. Una red puede utilizar uno o más tipos de cable, aunque el tipo de cable utilizado siempre estará sujeto a la topología de la red, el tipo de red que utiliza y el tamaño de esta. Tipos de Cables y velocidad de transmisión Tipos de Cables

TECNOLOGÍAS Y PROTOCOLOS DE RED

Nivel de

aplicación

DNS, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NFS, NNTP,

NTP, POP3, SMB/CIFS, SMTP, SNMP, SSH,

Telnet, SIP...

Nivel de

presentación

ASN.1

MIME

SSL/TLS

XML

Nivel de sesión NetBIOS...

Nivel de

transporte

SCTP

SPX

TCP

UDP

Nivel de red AppleTalk

IP

IPX

NetBEUI

X.25

Nivel de enlace ATM, Ethernet, Frame Relay, HDLC, PPP,

Token Ring, Wi-Fi, STP...

Nivel físico Cable Coaxial

Fibra óptica

Par trenzado

Microondas

Radio

RS-232

Programación Digital 21

Los cables más utilizados son el Par Trenzado, el Cable Coaxial y la Fibra Óptica.

Par trenzado: Se trata de dos hilos de cobre aislados y trenzados entre sí (para reducir las interferencias electromagnéticas), y cubiertos por una malla protectora. Se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su ancho de banda depende de la sección de cobre utilizado y de la distancia que tenga que recorrer.

Cable coaxial: Consiste en un núcleo de cobre rodeado por una capa aislante. A su vez, esta capa está rodeada por una malla metálica que ayuda a bloquear las interferencias; este conjunto de cables está envuelto en una capa protectora.

Cable de fibra óptica: Una fibra óptica es un medio de transmisión de la luz que consiste básicamente en dos

cilindros coaxiales de vidrios transparentes y de diámetros muy pequeños. El cilindro interior se denomina núcleo y el exterior se denomina envoltura. En la superficie de separación entre el núcleo y la envoltura se produce el fenómeno de reflexión total de la luz, al pasar éste de un medio a otro que tiene un índice de refracción más pequeño.

CONCENTRADOR Un concentrador o hub es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos. Tipos de Concentradores y velocidades

HUB: (Concentrador). En comunicaciones, centro de distribución, concentrador. Un hub es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos o dispositivos retransmitiendo los paquetes de datos desde cualquiera de ellos hacia todos los demás. Han dejado de utilizarse por la gran cantidad de colisiones y tráfico de red que producen.

SWITCH: El switch (palabra que significa “conmutador”) es un dispositivo que permite la interconexión de redes sólo cuando esta conexión es necesaria. Para entender mejor que es lo que realiza, pensemos que la red está dividida en segmentos por lo que, cuando alguien envía un mensaje desde un segmento hacia otro segmento determinado, el switch se encargará de hacer que ese mensaje llegue única y exclusivamente al segmento requerido. Asimismo, tiene la capacidad de poder realizar las conexiones con velocidades diferentes en sus ramas, variando entre 10 Mbps y 100 Mbps.

ROUTER: Es un dispositivo de interconexión de redes informáticas que permite asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debe tomar el paquete de datos.

Programación Digital 22

Cuando un usuario accede a una URL, el cliente web (navegador) consulta al servidor de nombre de dominio, el cual le indica la dirección IP del equipo deseado. La estación de trabajo envía la solicitud al router más cercano, es decir, a la pasarela predeterminada de la red en la que se encuentra. Este router determinará así el siguiente equipo al que se le enviarán los datos para poder escoger la mejor ruta posible. Para hacerlo, el router cuenta con tablas de enrutamiento actualizadas, que son verdaderos mapas de

los itinerarios que pueden seguirse para llegar a la dirección de destino. Existen numerosos protocolos dedicados a esta tarea. Además de su función de enrutar, los routers también se utilizan para manipular los datos que circulan en forma de datagramas, para que puedan pasar de un tipo de red a otra. Como no todas las redes pueden manejar el mismo tamaño de paquetes de datos, los routers deben fragmentar los paquetes de datos para que puedan viajar libremente.

1.3.4. TIPOS DE RED

1.3.4.1. GRUPO DE TRABAJO Un grupo de trabajo en Windows es un grupo de ordenadores en red que comparten recursos (ficheros e impresoras). En el modelo de grupo de trabajo no existe un servidor central y ordenadores clientes, sino que son redes de igual a igual, donde cualquier ordenador puede jugar ambos roles. En los sistemas anteriores a XP la autentificación se producía a nivel de recursos: las carpetas compartidas podían ser protegidas por contraseñas. Para acceder al recurso bastaba estar en la red, conocer la ubicación del recurso y su contraseña. Este grupo de trabajo, tiene como deficiencia, que solo 10 se pueden conectar a la PC el cuál contenga sus archivos compartidos, cabe mencionar que el 11avo, tendrá que esperar para que pueda conectarse.

Sistema Operativo para Grupos de Trabajo: Estos sistemas operativos son los siguientes:

Microsoft Windows 7

XP

Vista

2000

Millenium

OS/2

Linux

MAC OS

Programación Digital 23

1.3.4.2. DOMINIO

Un Dominio es una agrupación de ordenadores en torno a un servidor centralizado que guarda la lista de usuarios y nivel de acceso de cada uno. Estos servidores son Controladores de Dominio (Windows 2000 Server o Windows .NET Server 2003) y centralizan la administración de la seguridad del grupo. Los ordenadores integrados en dominio tienen la ventaja adicional de que no necesitan físicamente estar en la misma red. Sistema Operativo para Dominio: Estos sistemas operativos son los siguientes:

Microsoft Windows 2003 Server

2000 Server

Windows NT

Linux

UNIX

Novell

Las estaciones de trabajo en un Dominio, pueden ser multiplataforma (diferentes sistemas operativos), su funcionamiento es óptimo y los usuarios no se verán perjudicados.

1.3.4.3. POR TIPO DE CONEXIÓN

Red Punto a Punto: son aquellas que responden a un tipo de arquitectura de red en las que cada canal de datos se usa para comunicar únicamente dos nodos, en contraposición a las redes multipunto, en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos. Las redes punto a punto son relativamente fáciles de instalar y operar. A medida que las redes crecen, las relaciones punto a punto se vuelven más difíciles de coordinar y operar. Su eficiencia decrece rápidamente a medida que la cantidad de dispositivos en la red aumenta.

Programación Digital 24

Red Multipuerto: Los dispositivos multipuerto permiten conectar tanto equipos a los efectos de acceder los mismos a través de la red, así como utilizar alguno de sus puertos para tareas de impresión (TCP/IP, IPX, AppleTalk, LAT).

Red Pública: Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores o red informática, es un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc. incrementando la eficiencia y productividad de las personas.

Programación Digital 25

1.3.4.4. ALAMBRICAS Las redes alambricas se comunican a través de cables de datos (generalmente basada en Ethernet. Los cables de datos, conocidos como cables de red de Ethernet o cables con hilos conductores, se conectan las computadoras y otros dispositivos que forman las redes. Las redes alambricas son mejores cuando se necesita mover grandes cantidades de datos a altas velocidades, además proporcionan a los usuarios una buena seguridad y la capacidad de mover muchos datos de manera rápida y efectiva. Además son más rápidas que las redes inalámbricas y son más económicas de implementar. Ventajas y desventajas de las redes alámbricas son:

Ventajas Desventajas

Son los costos son bajos. El costo puede crecer entre más computadoras sean y más alejadas se encuentren.

Una mayor velocidad de transferencia de datos.

Si se realizará un cableado en un edificio nuevo, se tendrán que romper parte de la infraestructura del inmueble, lo cual es tedioso.

La velocidad de transferencia es más rápida, es a 100Mbps mientras que la inalámbrica es a 54Mbps

Buena seguridad y la capacidad de mover muchos datos rápidamente.

1.3.4.5. INALAMBRICAS

La red inalámbrica no es más que un conjunto de computadoras, o de cualquier dispositivo informático comunicados entre sí mediante soluciones que no requieran el uso de cables de interconexión, el auge que actualmente vive la tecnología se debe fundamentalmente a que es capaz de ofrecernos la movilidad de la que se carece con el equipamiento tradicional (redes alambricas).

Programación Digital 26

Ventajas y desventajas de las redes inalámbricas en comparación con las redes alámbricas:

Ventajas Desventajas

Flexibilidad Menor Ancho de Banda

Poca planificación Mayor inversión inicial

Diseño Seguridad

Calidad de Servicio Interferencias

Costo

Soluciones propietarias

1.3.5. INTERNET

Podemos definir a Internet como una "red de redes", es decir, una red que no sólo interconecta computadoras, sino que interconecta redes de computadoras entre sí. Es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial. Una red de computadoras es un conjunto de máquinas que se comunican a través de algún medio (cable coaxial, fibra óptica, radiofrecuencia, líneas telefónicas, etc.) con el objeto de compartir recursos. De esta manera, Internet sirve de enlace entre redes más pequeñas y permite ampliar su cobertura al hacerlas parte de una "red global".

Programación Digital 27

1.3.6. INTRANET

Una intranet es una red de ordenadores privados que utiliza tecnología Internet para compartir dentro de una organización parte de sus sistemas de información y sistemas operacionales. El término intranet se utiliza en oposición a internet, una red entre organizaciones, haciendo referencia por contra a una red comprendida en el ámbito de una organización. Tiene como función principal proveer lógica de negocios para aplicaciones de captura, informes y consultas con el fin de facilitar la producción de dichos grupos de nivel de grupo de trabajo. Las redes internas corporativas son potentes herramientas que permiten divulgar información de la compañía a los empleados con efectividad, consiguiendo que estos estén permanentemente informados con las últimas novedades y datos de la organización. También es habitual su uso en universidades y otros centros de formación, ya que facilita la consulta de diferentes tipos de información y el seguimiento de la materia del curso.

1.3.7. EXTRANET Es una red privada virtual que utiliza protocolos de Internet, protocolos de comunicación y probablemente infraestructura pública de comunicación para compartir de forma segura parte de la información u operación propia de una organización con proveedores, compradores, socios, clientes o cualquier otro negocio u organización. Se puede decir en otras palabras que una extranet es parte de la Intranet de una organización que se extiende a usuarios fuera de ella. Usualmente utilizando la Internet. La extranet suele tener un acceso semiprivado, para acceder a la extranet de una empresa no necesariamente el usuario ha de ser trabajador de la empresa, pero si tener un vínculo con la entidad. Es por ello que una extranet requiere o necesita un grado de seguridad, para que no pueda acceder cualquier persona. Otra característica de la extranet es que se puede utilizar como una Internet de colaboración con otras compañías.