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Tratamiento informático y competencia digital

Tema 1. Equipos informáticos y redes 1

TEMA 1.

EQUIPOS INFORMÁTICOS Y REDES

1. LAS TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN Y DE LA COMUNICACIÓN

1.1. Informática La palabra informática es de origen francés. Apareció en el año 1962 de la unión de dos palabras: INFOR mación + auto MÁTICA.

Podemos definir la informática como la ciencia que estudia el tratamiento automático de la información mediante el uso de ordenadores.

Esta disciplina se aplica a numerosas y variadas áreas del conocimiento o la actividad humana, como por ejemplo: gestión de negocios, almacenamiento y consulta de información, industria, robótica, comunicaciones, control de transportes, investigación, desarrollo de juegos, diseño computerizado, imagen, sonido, medicina, biología, física, química, meteorología, ingeniería, arte, etc. Una de las aplicaciones más importantes de la informática es proveer información de forma oportuna y veraz. Esto implica, por ejemplo, desde facilitar la toma de decisiones en las empresas hasta permitir realizar una operación quirúrgica muy delicada con la suficiente precisión y la mínima molestia para el paciente. Actualmente es difícil concebir un área que no use, de alguna forma, el apoyo de la informática.

1.2. Datos e Información

Se denomina información a un conjunto de datos filtrados, procesados y almacenados en un formato significativo y útil para las personas. Es decir, la información es siempre relevante mientras que los datos por sí solos no lo son. Por ejemplo, un conjunto de muchos números seguidos nos puede decir muy poco, pero si sabemos que esos números corresponden a un DNI se convierten en información. La transformación de los datos en información se lleva a cabo filtrando los datos, agrupándolos, ordenándolos, realizando operaciones sobre ellos (sumas, multiplicaciones, comparaciones, etc.).



1.3. Representación de la Información Existen muchas formas de representar la información. Cada una de esas formas recibe el nombre de código. Por ejemplo, para las cantidades empleamos el sistema numérico decimal, que usa los dígitos del 0 al 9. Para las palabras empleamos el alfabeto del idioma que se está utilizando, etc. Existen otros tipos de códigos, como el código morse, el de las banderas de los barcos, etc. El ordenador sólo puede representar dos estados: encendido y apagado. Se puede ver como un interruptor que deja pasar o no la corriente eléctrica. Este sistema numérico de dos valores, se denomina sistema binario, y es el que emplean todos los ordenadores. El estado de encendido se representa por un 1 y el de apagado por un 0. A un valor binario (un 1 o un 0) se le denomina bit.

Cualquier dato (números, texto, imágenes, vídeo, ecuaciones, etc.) que deba ser introducido y procesado en un ordenador deberá convertirse a binario (es decir, a una cadena de unos y ceros). Existen muchas maneras de hacerlo, veamos varios ejemplos para entender cómo se hace:

• Números: Los números en sistema binario se construyen igual que en el sistema decimal: cuando se llega al último dígito disponible se pasa al cero para comenzar de nuevo y se suma uno a la posición siguiente (mirar la tabla de bajo).

• Letras: El código ASCII está constituido por un conjunto de 256 caracteres la mitad de ellos son comunes a todo el mundo y la otra mitad depende de cada país o región. En este sistema, cada carácter tiene asignado un número decimal comprendido entre 0 y 255 que, una vez convertido a binario, dará como resultado su expresión binaria. Otras codificaciones de caracteres son la UNICODE, ANSI, etc…

• Imágenes: Los mapas de bits son imágenes descompuestas en puntos. Cada punto se puede representar por uno o varios bits. Una imagen en blanco negro se representa fácilmente: 1 = negro y 0 = blanco. Más complicada sería la representación de colores, pero no es objetivo de este tema.

Números Imagen digital

Letras en código ASCII Binario Decimal Codificación Visualización

0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15

00000000000

00001110000

00010001000

00100000100

01000000010

01000000010

01000000010

00100000100

00010001000

00001110000

00000000000



Como se puede apreciar, todo al final son ceros y unos. Por eso en todo momento el ordenador debe saber esos 0 y 1 a qué corresponden (si son números, letras en ASCII o imágenes). Del procesamiento de los datos se encargan los programas (o aplicaciones). Cada programa realiza una determinada tarea (mostrar información, procesar textos, capturar datos, editar imágenes, etc.).

2. EL ORDENADOR. CONCEPTO, FUNCIONES E HISTORIA.

2.1. Los ordenadores Se denomina ordenador o computador a las máquinas que cumplen lo siguiente:

Son máquinas electrónicas. Son capaces de capturar, procesar, almacenar y presentar datos. La información que manejan está en código binario. Permiten instalar aplicaciones (programas) para distintos propósitos

Un ordenador, por tanto, es una máquina capaz de recibir información y, en función del programa que se esté usando, mediante una serie de instrucciones, procesar la información para conseguir unos resultados determinados.

En un ordenador se pueden distinguir dos partes bien diferenciadas:

a) Hardware: que son los componentes físicos que lo forman, como el disco duro o el teclado.

b) Software: que son los programas que se encargan de realizar las tareas necesarias para obtener el resultado deseado, como un procesador de textos o una aplicación del teléfono móvil.



Funciones De lo visto hasta ahora podemos extraer que las funciones básicas de un ordenador son:

1. Entrada: Obtener los datos del exterior procedentes de alguna fuente de información.

2. Almacenamiento: Conservar los datos antes, durante y después del proceso.

3. Procesamiento: Realizar las operaciones con los datos almacenando también los resultados hasta el siguiente paso.

4. Salida: Generar nuevos datos o información para uso externo.

Tipos de Ordenadores • Ordenadores de sobremesa: También llamados PC u ordenadores personales. Se componen de una carcasa que se suele llamar torre a la que se conecta un teclado, un ratón y un monitor.

• Portátiles: Están diseñados para poder transportarlos fácilmente. Tienen forma de libreta donde, al abrirlos, una hoja es la pantalla y la otra el teclado con un panel (trackpad) que hace las veces de ratón.

• Servidores y superordenadores: Son grandes ordenadores que se utilizan en las empresas para dar servicio simultáneamente a muchos usuarios.

• Teléfonos inteligentes: son teléfonos con una gran pantalla táctil en los que podemos instalar todo tipo de aplicaciones como procesadores de textos, hojas de cálculos, juegos... Permiten usar pequeñas aplicaciones en cualquier momento y lugar

• Tabletas digitales: Consisten en una gran pantalla táctil. Se usa para las situaciones en las que se consume mucho contenido (ver) pero se crea poco contenido (escribir) pues al tener el teclado en la pantalla es más engorroso escribir.

2.2. Historia y Evolución del Ordenador

Desde hace siglos, se ha perseguido una mejora en el procesamiento de información, especialmente, en cálculos aritméticos, para lo cual se ha utilizado la tecnología existente en cada momento. Los primeros intentos dieron lugar a toda una serie de ingenios mecánicos, básicos como el ábaco, o realmente e laborados y complejos como la máquina diferencial de Charles Babbage.



El descubrimiento de la energía eléctrica permitió el desarrollo de máquinas electromecánicas que incluían lectores de tarjetas y conmutadores. Éstas llegaron a convertirse en los primeros computadores desarrollados con propósito comercial.

La revolución electrónica en la computación se inicia durante la Segunda Guerra Mundial. El conflicto bélico había animado el desarrollo de dispositivos electrónicos, y las experiencias en máquinas electromecánicas hicieron que enseguida se viera la aplicación de estos dispositivos a la computación. La era de los computadores electrónicos se divide en cuatro generaciones atendiendo a los progresos en la tecnología. Los saltos generacionales vienen determinados por cambios tecnológicos. Dentro de cada generación aparecen diferentes técnicas o conceptos que se han convertido en esenciales para los computadores actuales. Primera generación (1940-1955)

Esta primera generación está marcada por el uso de válvulas de vacío y la introducción de la tecnología de anillos de ferrita para la memoria. Son computadores de esta primera generación el ENIAC (que ocupaba 100 m2 y pesaba 30 toneladas), el EDVAC y el UNIVAC. Segunda generación (1955-1965)

El paso a la segunda generación viene marcado por la utilización de los transistores en sustitución de las válvulas de vacío. Son máquinas de esta generación el PDP-1 de DEC (que incluye un terminal gráfico), el IBM 7030, el ATLAS y el CDC 6600. Tercera generación (1965-1970)

La aparición de los primeros circuitos integrados marca el final de la segunda generación de computadores y el inicio de la tercera. Los circuitos integrados aportan una reducción de espacio significativa, una reducción importante del consumo y un aumento de la fiabilidad, que da lugar a la aparición de los primeros minicomputadores. De esta generación podemos destacar el DEC PDP/8 y el IBM 360/85.



Cuarta generación (1970-)

Las mejoras en el proceso de fabricación de circuitos integrados conducen a un aumento considerable de la densidad de integración. Es disminución de tamaño lo que permite integrar todos los circuitos de la unidad central de proceso en un único chip: nacen los microprocesadores, el primero de los cuales es el Intel 4004 en 1971. La cuarta generación se inicia con el desarrollo de este microprocesador. Al mismo tiempo, y debido también a las mejoras en los procesos de fabricación de circuitos integrados, se abandonan las memorias de ferrita y se incorporan las memorias de semiconductores. El campo de los computadores personales está sembrado, y pronto germina. Entre ellos cabe destacar el Altair 8800, el Cray 1, el IBM PC, y el Lisa de Apple

3. COMPONENTES FÍSICOS DEL ORDENADOR.

3.1. Componentes del ordenador

Los más importantes son los siguientes: - Placa base o placa madre. Es el elemento principal de todo el ordenador. A ella se

conectan todos los demás dispositivos. Físicamente es una tarjeta grande que contiene muchos circuitos y los principales elementos de los que consta son:



El zócalo: Lugar dónde se encuentra el microprocesador. Ranuras de memoria: Generalmente en forma de módulos. Es donde se

conecta la memoria RAM. Slots o ranuras de expansión: para conectar las tarjetas de expansión

(como las tarjetas de vídeo, tarjetas de audio…) Chipset de control: donde se encuentra la BIOS (que es un programa

que da soporte a ciertos dispositivos denominados de entrada/salida), además de otros elementos.

Memoria caché: Es un tipo de memoria muy rápida que conecta el microprocesador y la memoria RAM, de tal forma que los datos más utilizados puedan encontrarse antes, acelerando así el rendimiento del ordenador.

Conectores externos: Para los periféricos externos, como teclado, ratón…

Conectores internos: Conectores para dispositivos internos como disquetera, disco duro, CD-ROM…

Pila: Se encarga de conservar los parámetros importantes cuando el ordenador se apaga, como la fecha y la hora.

- El microprocesador. Es el cerebro del ordenador

y es un chip (un tipo de componente electrónico con millones de elementos llamados transistores). Es el componente que se encarga de ejecutar las operaciones que debe realizar el ordenador. Los componentes básicos del microprocesador son los registros, la unidad de control y la unidad aritmético-lógica. Se suele llamar también CPU (Unidad Central de Proceso)

La velocidad de un procesador se mide en megahertzios (MHz) o gigahertzios (GHz), y puede realizar millones de operaciones por segundo.



- Memoria RAM (Random access memory, Memoria de acceso aleatorio). Es la memoria dónde el ordenador guarda los datos que está utilizando en ese momento. Es una memoria volátil y se borra al apagar el ordenador. En contraposición es una memoria múy rápida.

- Memoria ROM (Read only memory, memoria de sólo lectura). Es una memoria que contiene datos e instrucciones que no se pueden modificar. Lleva impresos unos programas que son imprescindibles para que el ordenador pueda arrancar. Estos programas se llaman firmware.

- Tarjeta de sonido. El ordenador tiene un pequeño altavoz

interno que tan sólo puede emitir pitidos de alerta. Además, incluyen una tarjeta de sonido para poder reproducir cualquier otro sonido: canciones, música…

- Tarjeta de vídeo o tarjeta gráfica. Gestiona la información gráfica procesando los

datos y enviándolos al monitor.

3.2. Periféricos de entrada y salida Son los dispositivos que permiten a los usuarios interactuar con el ordenador. A través de ellos le indicamos al ordenador lo que queremos hacer y obtenemos los resultados. Los periféricos se suelen clasificar en las siguientes categorías:

• Entrada: Permiten a los usuarios introducir información al ordenador. Los más habituales son: teclado, ratón, micrófono, escáner, cámara web...

• Salida: Permiten a los usuarios disponer de la información que dispone el ordenador. Los más habituales son: monitor, impresora, altavoces, auriculares...

• Entrada y salida: Son aquellos en los que el usuario puede introducir información pero también puede recibirla. Como por ejemplo el disco duro que veremos en el siguiente punto.



Tipos de impresoras

Impresoras de Impacto Se basan en el principio de calco al golpear una aguja o una rueda de caracteres contra una cinta con tinta. El resultado del golpe es la impresión en el papel que está detrás de la cinta.

Los tipos más utilizados son las de margarita de letras (sólo imprimen letras, pero muy nítidas) y las matriciales (imprimen letras menos nítidas pero permiten dibujar formas y figuras). Son muy ruidosas debido a los impactos. Actualmente están en desuso.

Impresoras de chorro (o inyección) de tinta Utilizan uno o varios cartuchos de tinta para inyectar diminutas gotas de tinta al papel, formando así las figuras o caracteres a imprimir. Algunas tienen una alta calidad de impresión, logrando casi igualar a las impresoras de tecnología láser.

Impresoras láser Trabajan utilizando el principio de xerografía que suelen usar las fotocopiadoras: se adhiere el tóner (tinta en polvo) al papel a través del calor. Para ello, un haz de luz láser crea una imagen electroestática en el tambor de impresión para atraer el tóner. También se pueden emplear leds en lugar del láser.

Otros tipos de impresoras Existen otros tipos de impresoras que se usan en ciertos entornos profesionales muy concretos y que no se van a comentar. Por ejemplo: sublimación, tinta sólida, térmicas, autocromía, cera térmica...

Las impresoras multifunción Las impresoras denominadas multifunción son impresoras de cualquiera de los tipos anteriores pero que tienen incorporado un escáner en la parte superior. Estas impresoras, además de la función de imprimir, también tienen la función de escanear (de ahí su nombre). Algunas también disponen de fax incorporado. No son por tanto una tecnología de impresión sino una combinación de varios dispositivos.



Tipos de Pantallas

CRT La tecnología CRT (Tubo de Rayos Catódicos) está obsoleta y ya no se usa para la fabricación de televisores o de monitores, pero aún hay un enorme parque en uso, sobre todo de televisores. Estas pantallas están compuestas por un tubo de rayos catódicos en el que se sitúa un cañón de electrones que dispara constantemente un haz de electrones contra la pantalla, que está recubierta de fósforo (material que se ilumina al entrar en contacto con los electrones). Las pantallas CRT duran mucho y permiten ajustar diferentes resoluciones sin apenas pérdida de calidad. En contra tienen que ocupan mucho espacio y que generan un intenso campo electromagnético a su alrededor.

LCD y TFT Las pantallas LCD utiizan cristal líquido (Liquid Crystal Display) por lo que son muy delgadas y planas. Están formadas por píxeles colocados delante de una fuente de luz (generalmente tubos fluorescentes). Se suelen utilizar en pequeños dispositivos electrónicos de pilas (relojes, calculadoras, despertadores,etc.), ya que utiliza muy poca energía. Para poder ser usar la tecnología LCD en grandes pantallas de alta resolución (como televisores o monitores) se debe usar la tecnología TFT, que es una variante de pantallas de LCD que usan una matriz activa de píxeles y transistores para mejorar la calidad de la imagen y poder gestionar grandes tamaños. El grosor de estas pantallas es muy inferior que los CRT y no generan campos electromagnéticos a su alrededor. En su contra tienen que sólo se ven bien en su resolución nativa, que es muy caro producir pantallas de gran tamaño y que los colores se desvirtúan fuera de un determinado ángulo de visibilidad.

Plasma Son pantallas planas habitualmente usadas en televisores de gran formato. Consta de celdas diminutas situadas entre dos paneles de cristal que contienen una mezcla de gases que mediante estimulación eléctrica se convierte en plasma, lo que provoca que una sustancia fosforescente (que no es fósforo) emita luz. Las pantallas de plasma emiten calor pero tienen un mayor ángulo de visión, más gama de colores y los colores son más suaves y naturales para el ojo humano. El coste de fabricación es inferior al del LCD para las pantallas de gran tamaño.

LED Un led (Diodo Emisor de Luz) es dispositivo semiconductor que emite luz de un color. Actualmente se utilizan mucho en iluminación (semáforos, faros de vehículos, lámparas, etc.).

Cuando se habla de pantallas LED se está haciendo referencia a pantallas TFT en las que la retroiluminación se realiza mediante leds en lugar de mediante tubos de gas neón.



Son pantallas más delgadas que las TFT, con menor consumo, duran más y se ven mejor (brillo, contraste y ángulo de visión). Son más caras por ser una tecnología nueva (aunque cada vez menos) y cuestan más de reparar

Los puertos físicos de un ordenador Los puertos permiten que un ordenador se comunique con los periféricos o con otros ordenadores. Permiten, por tanto, la entrada y salida (E/S o I/O en inglés) con el ordenador.

Puerto Serie El puerto RS-232, también conocido como puerto serie es un puerto que se usaba antiguamente para conectar ratones y otros dispositivos. Actualmente apenas se usan pero los ordenadores de sobremesa los traen por compatibilidad. En ellos, la información se transmite bit a bit. Este puerto se suele confundir con el conector de vídeo VGA por su forma, pero el puerto serie es macho y el VGA es hembra.

Puerto Paralelo El puerto paralelo, también conocido como LPT, se usaba antiguamente para conectar la impresora. Actualmente apenas se usan pero los ordenadores de sobremesa los traen por compatibilidad.

Puerto PS/2 Hasta hace poco, los ordenadores solían tener dos conectores PS/2: uno para el teclado (de color violeta claro) y otro para el ratón (de color verde claro). En la actualidad los ratones y los teclados suelen utilizar puertos USB por lo que cada vez se usan menos.

Puertos inalámbricos Los puertos IrDA (de infrarrojos) se utilizan para comunicación inalámbrica entre los dispositivos y el ordenador.

Su uso está siendo abandonado poco a poco en favor de los dispositivos bluetooth (radiofrecuencia), ya que son mucho más operativos.



Puertos USB El puerto USB (Universal Serial Bus) fue creado en el año 1996 por un grupo de grandes empresas de informática y comunicaciones, persiguiendo varios objetivos: 1. Crear un tipo de conexión estándar, favoreciendo la compatibilidad entre dispositivos. 2. Incrementar la velocidad de transferencia. 3. Evitar tener que instalar tarjetas de expansión conectadas a la placa madre. 4. Evitar tener que instalar controladores (drivers) para cada dispositivo, para ellos se usa y se mejora la tecnología plug&play (PnP, enchufar y usar). 5. Dotar de alimentación eléctrica (5 voltios) a algunos dispositivos de bajo consumo, evitando así la conexión eléctrica (un cable menos).

Nota: Los drivers son programas que permiten que el sistema operativo de nuestro ordenador reconozca los dispositivos que le conectamos.

Nota: La tecnología Plug&Play (PnP) permite enchufar el dispositivo externo y poder comenzar a usarlo, ya que el sistema operativo lo reconoce automáticamente.

Hay diferentes tipos de conectores USB, como podemos ver en las imágenes:

Como cada vez se utilizan más dispositivos personales de reducido tamaño se desarrollaron varias variantes con conectores más pequeños: los denominados Mini USB (cámaras de fotos y smartphones) y los Micro USB (pequeños teléfonos móviles).



Puertos IEEE 1394 (Firewire) Este puerto fue desarrollado por Apple a mediados de los años 90 para aumentar la velocidad de transferencia y tiene la posibilidad de conectar hasta 63 dispositivos a la vez. Con el tiempo se estandarizó y es ampliamente usado para conectar discos duros y cámaras de vídeo digital.

Puertos RJ-45 (redes ethernet)

Este tipo de conexión está presente hoy en día en casi todas las placas base a la venta, y por consiguiente en los ordenadores que se venden, siendo muy utilizado para las conexiones red, incluidas las conexiones a Internet a través de un router.

Puertos de audio Las tarjetas de sonido de los ordenadores suelen utilizar este tipo de conectores hembra para los periféricos usuales relacionados con el sonido. Los periféricos tendrán un conector macho jack de 3,5 mm de diámetro. Al ser iguales, se utiliza un código de colores para distinguirlos:

• Rosa/Rojo (1): Entrada de audio, para conectar un micrófono. • Verde (2): Salida estéreo, para conectar altavoces o auriculares. • Azul (3): Entrada estéreo, para capturar sonido de cualquier fuente, excepto

micrófonos.

Puertos de vídeo VGA es el puerto de salida de vídeo que diseñó IBM al desarrollar el PC. Es analógico y fue diseñado para los monitores CRT (rayos catódicos), pero funciona perfectamente en los actuales monitores. Es hembra y suele estar pintado de color azul para su fácil identificación.

También son comunes los puertos SCART y los HDMI



Thunderbolt Es un tipo de conexión desarrollado por Intel en colaboración con Apple y que pretende reemplazar a buses actuales como USB, Firewire... Thunderbold fue presentado en el año 2011 y une en un sólo cable:

• Transmisión de datos de alta velocidad. • Vídeo de alta definición. • Hasta 10 vatios de alimentación eléctrica.

El tiempo dirá si el mercado lo adopta y se populariza. Sus prestaciones son impresionantes, pero será difícil desbancar al ya muy popular y estandarizado USB.

3.3. Sistemas de almacenamiento de datos

Debido a que la información de la memoria RAM desaparece al apagar el ordenador, es necesario utilizar dispositivos que almacenen la información permanentemente. Por otro lado, vivimos en una sociedad en la que cada vez se consume más información y cada vez más rápido (noticias, fotos, vídeo...) por lo que estos dispositivos deben poder almacenar grandes cantidades de información. Para que la información sea persistente, los dispositivos de almacenamiento deben utilizar materiales con las siguientes características: 1. Que permitan la escritura y la lectura de ceros y unos. 2. Que los ceros y los unos no se alteren en ausencia de corriente eléctrica.



Dispositivos Magnéticos Los dispositivos magnéticos son discos circulares en los que las dos caras están recubiertas de una fina capa de partículas ferromagnéticas.

La estructura física de los discos se organizan en pistas y sectores que son creados al darle formato al disco. Un cabezal lee y escribe los datos en los sectores. Los dispositivos magnéticos más utilizados actualmente son los discos duros (HDD) y los disquetes (ya en desuso). Actualmente, el tamaño de los HDD es del orden de varios cientos de gigabytes, o incluso varios terabytes (hace unos años era tan sólo de unos megabytes). En ellos está guardada toda la información que tenemos en el ordenador.

Dispositivos Ópticos Los dispositivos ópticos son discos circulares en los cuales la información se almacena en unos surcos microscópicos que se graban y se leen con un láser y un sensor de luz. Los discos ópticos más utilizados son los CD, los DVD y los discos Blu-Ray Existen discos ópticos regrabables, que se pueden borrar y volver a grabar, son los CD-RW o DVD-RW.

Dispositivos de Memoria Flash También denominada memoria electrónica o de estado sólido. Es una tecnología de almacenamiento que ocupa muy poco espacio, pesa muy poco, es muy rápida y puede grabarse y borrarse miles de veces. Las memorias USB (también llamadas pendrives o lápices) fueron inventadas en 1998 por IBM . También son dispositivos de memoria flash las tarjetas de memoria y los discos duros de estado sólido (SSD).

Unidades de Medida Para medir el tamaño de los programas, de los datos o la capacidad de almacenamiento de los dispositivos de almacenamiento se utilizan unidades de medida que indican la cantidad de ceros y unos que se están usando o que se pueden usar. En la siguiente tabla están las unidades más usadas.



Nombre Abreviación Descripción

Bit b Es la unidad mínima de información. Es un dígito binario. Permite únicamente dos valores: 0, 1.

Byte B Es la unidad fundamental en la que se mide la capacidad de los datos. Es el conjunto de 8 bits. Permite 256 valores (28).

Kilobyte KB Son 1024 bytes (redondeando, mil bytes).

Megabyte MB Son 1024 KB (redondeando, un millón de bytes).

Gigabyte GB Son 1024 MB (redondeando, mil millones de bytes).

Terabyte TB Son 1024 GB (redondeando, un billón de bytes).

Petabyte PB Son 1024 TB (redondeando, mil billones de bytes).

Exabyte EB Son 1024 PB (redondeando, ¡uff! un trillón de bytes).

En informática, a diferencia de lo que pasa en el resto de unidades de medida, no podemos usar el factor de conversión 1000 (103) porque al trabajar con números binarios no usamos la base 10 sino la base 2, dónde el número más próximo es 1024 (210).

4. Hardware y Software

4.1. Introducción

Se denomina hardware (HW) a los componentes físicos (tangibles) que componen un ordenador (p.e: carcasa, monitor, teclado, ratón, CPU, memoria, etc.) y los que permiten a los usuarios utilizar el ordenador. Estos componentes son los que hemos visto hasta ahora.

Se denomina software (SW) a la lógica o conjunto de programas (intangibles) que dirigen las tareas que realiza el ordenador. Comparándolo con una persona, podríamos decir que el hardware es el cuerpo humano y el software es la mente. El software es una parte indispensable del funcionamiento del ordenador. Está formado por una serie de instrucciones y datos organizados para resolver gran cantidad de problemas. Un ordenador en sí, es sólo un conglomerado de componentes electrónicos (el hardware). El software le da vida al computador, haciendo que sus componentes funcionen de forma ordenada y útil.



El software se puede clasificarse en tres tipos básicos:

Sistemas operativos: Este software es imprescindible en un ordenador ya que es el destinado a administrar sus recursos. Además ejerce de conexión entre el SW y el HW, y se inicia al encender el ordenador.

Programas de aplicación: En este grupo se engloba la mayoría del software existente. Estos programas están diseñados para realizar una o varias tareas concretas como pueden ser navegadores web, procesadores de textos (Microsfot Word, LibreOffice Writer...), gestores de bases de datos (Access, Oracle, Microsoft SQL Server...), hojas de cálculo (Microsoft Excel, LibreOffice Calc...), programas de tratamiento gráfico y fotográfico (CorelDraw, Adobe PhotoShop, Gimp, Paint...), reproductores de música o vídeo, visores de imágenes, etc.

Programas de desarrollo o lenguajes de programación: Este tipo de software permite crear nuevos programas para realizar determinadas tareas. Algunos de este tipo son: Java, C, C++, Pascal, Python, HTML, XML...

4.2. Sistemas Operativos

Como hemos dicho antes, el sistema operativo es imprescindible en un ordenador y es su software más importante, porque es el que permite que el usuario pueda utilizar la computadora.

Se pone en funcionamiento cuando encendemos el equipo y entre sus funciones más importantes cabe destacar:

- Sirve de conexión entre el software y el hardware. - También permite la relación del usuario con la computadora de forma sencilla.

- Gestiona los recursos del ordenador de manera eficiente y administra la memoria y los dispositivos.

Los sistemas operativos no son sólo para los ordenadores, también son necesarios para dispositivos móviles como tablets y teléfonos móviles, libros electrónicos, MP4…



Tipos de sistemas operativos

Existen dististintos tipos de sistemas operativos, que tienen diferentes prestaciones y funciones y que eligiremos dependiendo de nuestros intereses.

Los agruparemos según al tipo de dispositivo en el que vayan instalados:

a) Ordenadores personales

Windows. Desarrollado por Microsoft, está muy extendido y es el más utilizado en nuestro país. Además tiene distintas versiones que se van actualizando periódicamente (Windows XP, Windows 7, Windows Vista, Windows 8…)

Mac OS. Sistema operativo de Apple. También está muy extendido y tiene un potente interface gráfico y un hardware muy elaborado.

Linux. Es un sistema operativo basado en el software libre, con muchas distribuciones distintas como el LliureX (utilizado en los centros educativos de la Comunidad Valenciana), Ubuntu, Debian… Al ser libre es el resultado del trabajo desinteresado de gran número de programadores.

b) Plataformas móviles. Son los sistemas operativos que gestionan nuestros teléfonos móviles y tablets. Entre ellos cabe destacar Android (de la empresa Google) e IOS (de Apple).

Principales funciones del Sistema Operativo

a) Proporciona una interface gráfica para la comunicación entre el usuario y el ordenador de forma sencilla.

b) Organizar la información en archivos y carpetas.



c) Permitir la instalación y desinstalación de programas, así como su uso.

d) Controlar los periféricos y detectar posibles errores de funcionamiento. e) Administrar y controlar la cantidad de memoria usada y restante.

f) Gestionar las conexiones de red, permitiendo la comunicación del ordenador con otros dispositivos.

A pesar de que el sistema operativo crea un entorno amigable y fácil de usar, son los programas y aplicaciones instalados los que hacen que el ordenador sea una potente herramienta de trabajo.

5. INTRODUCCIÓN A LAS REDES TELEMÁTICAS

Una red informática está formada por un conjunto de ordenadores y dispositivos conectados entre sí con la finalidad de compartir información y recursos. Una conexión en red puede adquirir gran complejidad si se conenctan a ella miles de dispositivos en todo el mundo, como ocurre en Internet.

Gracias a redes como Internet podemos superar las distancias y transmitir de forma instantánea vídeos, datos, imágenes… . Es por ello fundamental conocer cómo se lleva a cabo el proceso de comunicación, qué tipo de redes hay y las medidas de seguridad básicas que debemos adoptar. Las redes no sólo conectan ordenadores personales, sinó también otros dispositivos como impresoras, teléfonos móviles, cámaras de televisión… Las redes pueden conectarse mediante cables (redes alámbricas) o mediante ondas electromagnéticas (redes inalámbricas). También se pueden combinar ambas opciones.

5.1. TIPOS DE REDES

PAN: Red de área personal. Sólo se conectan dispositivos que están próximos (como por ejemplo dos teléfonos móviles conectdos mediante bluetooth).

LAN: Red de área local. Se conectan varios dispositivos en el entorno de un edificio. Tiene un alcance limitado dependiendo de la distancia de los cables o la cobertura de los dispositivos inalámbricos. Por ejemplo la red wifi de casa o del instituto.

MAN: Red de área metropolitana. Son redes municipales que usan conexión inalámbrica de largo alcance con antenas parabólicas o protocolos nuevos como el Wimax.



WAN: Red de área amplia. Puede conectar dispositivos de todo el mundo. Se sirve de la red telefónica o las líneas de fibra óptica. Los protocolos de red son un conjunto de reglas que regulan la comunicación entre dispositivos conectados. Alguno de los protocolos de red más utilizados son: Wifi: Conjunto de protocolos de interconexión inalámbrica por radiofrecuencia en la banda de 2,4 GHz – 5 GHz. Bluetooth. Protocolo de comunicación inalámbrica que permite un alcance de hasta 10 metros. Soporta anchos de banda más pequeños (menor velocidad de transmisión) que la wifi pero simplifica la configuración de los dispositivos que se van a interconectar. Wimax. Otro protocolo inalámbrico de comunicación que precisa de antenas especiales y su alcance es de unos 50 Km.

5.2. DISPOSITIVOS UTILIZADOS Para que la conexión de red funcione debemos tener los dispositivos adecuados y configurarlos de forma correcta. Tarjeta de red. Recibe y envía información al resto de

ordenadores. Se conecta a la placa base mediante un bus PCI (conector de periféricos) o ya se encuentra integrada en la misma placa base. Las redes de área local son del tipo Ethernet. Cada tarjeta tiene un código único que identifica al equipo llamado dirección MAC y es un número hexadecimal tipo 00:5C:5D:11:08:F3.

Cables de conexión de red. Hay tres tipos de conexión por cable:

Cable de pares trenzados (codificados por colores). Usa un conector RJ45 que es similar a la clavija telefónica pero un poco mayor.

Cable coaxial (usado en el pasado) Fibra óptica (es el más rápido)

Hub. (o Concentrador). Dispositivo que permite la conexión de varios ordenadores utilizando un cableado de red. Los datos que recibe son enviados a todos los equipos conectados a él. Suele usarse en redes doméstics.



Switch. También llamado conmutador, es un dispositivo que conecta todos los

equipos de una red Ethernet. Este dispositivo selecciona el puesto al que mandar la información en cada momento. De este modo, sólo envia los paquetes de información a su destinatario (no como el hub que los envía a todos los ordenadores)

El router (o enrutador). Es un dispositivo de hardware que permite la conexión entre dos redes de ordenadores. Habitualmente se utilizan para conectar una red LAN con la red Internet mediante una línea telefónica adaptada a banda ancha.

El router funciona como enlace entre la red local y la red WAN de Internet, y por eso es llamado también puerta de enlace y posee su propia dirección IP. Actualmente, los routers ADSL realizan también la función de switch en el mismo aparato y tienen varios puertos Ethernet y antena wifi.

5.3. CONFIGURACIÓN BÁSICA DE REDES TCP/IP

TCP/IP es una denominación que permite identificar al grupo de protocolos de red (conjunto de reglas normalizadas que regulan la comunicación entre dispositivos de una red) que respaldan a Internet y que hacen posible la transferencia de datos entre redes de ordenadores. En concreto, puede decirse que TCP/IP hace referencia a los dos protocolos más trascendentes de este grupo: el conocido como Protocolo de Control de Transmisión (o TCP) y el llamado Protocolo de Internet (presentado con la sigla IP).

El primero de los protocolos (TCP) citados lo que hace es proporcionar un transporte muy fiable de los datos y el segundo, el protocolo IP, lo que hace es ofrecernos la posibilidad de dirigir los datos a otras máquinas.

El TCP/IP, como se mencionó líneas arriba, es un elemento primordial para Internet. Su desarrollo estuvo a cargo del Departamento de Defensa de los Estados Unidos en 1972.

En cuanto a los puntos en contra del TCP/IP, suele mencionarse que es algo más complejo de configurar y de mantener bajo control que otros sistemas.



Protocolo IP

La dirección IP es el número IP que le asignamos a nuestro ordenador para distinguirlo de los demás ordenadores de nuestra red. Si alguien conoce la IP de tu equipo, te puede identificar, puede acceder a los servicios que tengas publicados o puede atacarte.

Actualmente se utilizan dos versiones del protocolo IP. La más reciente (Ipv6) tiene la ventaja de que puede conectar muchísimos más dispositivos que la Ipv4. Pero esta última es está implantada en la mayoría de dispositivos con acceso a internet. Las direcciones están formadas por cuatro números comprendidos entre 0 y 255 separados por puntos. Ejemplo: 84.123.149.12.

La dirección IP puede cambiar muy a menudo por cambios en la red o porque el dispositivo encargado dentro de la red de asignar las direcciones IP decida asignar otra IP. A esta forma de asignación de dirección IP se denomina también dirección IP dinámica (normalmente abreviado como IP dinámica). Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados generalmente tienen una dirección IP fija (comúnmente, IP fija o IP estática). Esta no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos y servidores de páginas web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de esta forma se permite su localización en la red.

Los dispositivos se conectan entre sí mediante sus respectivas direcciones IP. Sin embargo, para las personas es más fácil recordar un nombre de dominio que los números de la dirección IP. Los servidores de nombres de dominio DNS, "traducen" el nombre de dominio en una dirección IP. Si la dirección IP dinámica cambia, es suficiente actualizar la información en el servidor DNS. El resto de las personas seguirán accediendo al dispositivo por el nombre de dominio.

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