SSF Tema 1 (2).pdf

Un sistema informático es un conjunto de partes interrelacionadas de hardware y software, diseñado para procesar información. El sistema más simple es un ordenador PC, pero existen configuraciones más complejas como redes y sistemas de procesamiento paralelo. El hardware es la parte física...

Un sistema informático es un conjunto de partes interrelacionadas de hardware y software, diseñado para procesar información. El sistema más simple es un ordenador PC, pero existen configuraciones más complejas como redes y sistemas de procesamiento paralelo. El hardware es la parte física del ordenador, que incluye componentes tangibles como el monitor, teclado, cables y chips. El software, por otro lado, es el conjunto de programas que permiten operar el hardware, siendo la parte intangible del sistema que interactuamos a través de los dispositivos de entrada y salida. Un concepto intermedio es el firmware, que es el software incrustado en ciertos componentes de hardware, como las memorias ROM. El software básico o sistema operativo es el conjunto de programas que permiten que el hardware funcione correctamente, ocultando la complejidad del hardware y facilitando el uso del ordenador. ELEMENTOS DE UN ORDENADOR DIGITAL La arquitectura de un ordenador digital se basa en el modelo de Von Neumann, donde para ejecutar un programa, primero se busca en la memoria principal, se carga en la CPU instrucción por instrucción, y las operaciones se realizan en la CPU. Los resultados se almacenan en la memoria principal. - Unidades de entrada: reciben datos del exterior (teclado, ratón, etc.). - Unidades de salida: muestran los resultados (pantalla, impresora). - Unidades de entrada-salida: permiten el intercambio de datos (tarjeta de red). - Memoria principal: almacena datos y programas. - Unidad aritmético-lógica (ALU): realiza operaciones. - Unidad de control (UC): coordina los componentes del sistema. En el modelo de Von Neumann, las unidades funcionales están interconectadas mediante buses de comunicación, que se dividen en: - Buses de instrucciones: Transmiten instrucciones. - Buses de datos: Transmiten datos. - Buses de direcciones: Acceden a diferentes memorias, indicando direcciones de lectura o escritura. El modelo Harvard mejora esta arquitectura al permitir el acceso simultáneo a datos e instrucciones mediante caminos separados. A diferencia de Von Neumann, que almacena instrucciones y datos en la misma memoria, el modelo Harvard los separa. Los sistemas informáticos actuales se basan en estos modelos. Arquitectura de Von Neumann: En la memoria principal se encuentran almacenadas las instrucciones y datos. Arquitectura Harvard: El bus de direcciones se divide en bus de direcciones para las instrucciones y en bus de direcciones para los datos  Un bus es un medio de comunicación que conecta múltiples dispositivos y permite la transmisión compartida de señales. Su principal función es soportar la información que se transmite y garantizar la correcta comunicación entre los dispositivos conectados. El bus del sistema se refiere al conjunto de circuitos que conectan y comunican la Unidad Central de Proceso (UCP) con otras unidades de la computadora. Utiliza varias líneas eléctricas para permitir la transmisión de datos en paralelo. Transporta datos entre la memoria principal y el procesador. Unidades de Medida en Instrucción o Información: Bit (un solo carácter como una letra o un número), Byte (8 bits), Kilobyte (kB) (1024 bytes), Megabyte (MB) (+ de un millón de bytes), Gigabyte (GB) (mil millones de bytes), Terabyte (TB) (1024 gigabytes). LA CPU La Unidad Central de Proceso (CPU) es el cerebro del sistema informático, encargada de controlar todos los componentes hardware mediante señales. Sus componentes principales son: 1. Unidad aritmético-lógica (ALU): realiza operaciones matemáticas y lógicas. Incluye: - Circuito operacional: realiza operaciones. - Registro de entrada: contiene los operandos. - Registro acumulador: guarda los resultados. - Registro de estado: indica las condiciones de la operación anterior. - Bus del sistema: transporta los datos desde la memoria principal al procesador 2. Unidad de Control (UC): interpreta y controla la ejecución de instrucciones, coordinando los dispositivos periféricos y utilizando registros: - Registro de instrucción: contiene la instrucción en ejecución. - Registro contador de programas: guarda la dirección de la siguiente instrucción. - Controlador y decodificador: interpreta instrucciones. - Secuenciador: genera microórdenes para ejecutar instrucciones. - Reloj: genera impulsos eléctricos constantes para sincronizar operaciones. MICROPROCESADORES Es una CPU impresa en un circuito de silicio, aunque existen alternativas como el grafeno. Se fabrica a partir de una oblea donde se imprimen las CPUs.  Funciones de un procesador: 1. Almacena instrucciones de la RAM. 2. Decodifica las instrucciones. 3. Coordina la ejecución de las instrucciones por otros dispositivos. 4. Genera pulsos de reloj. 5. Realiza operaciones aritmético-lógicas. 6. Devuelve los resultados a la RAM. Elementos Importantes de los Microprocesadores Actuales - Núcleo: Estructura que aloja las unidades funcionales de la CPU. Los microprocesadores modernos suelen tener múltiples núcleos, lo que les permite ejecutar instrucciones de manera simultánea y realizar varias tareas a la vez, sincronizándose entre ellos - Memorias Caché: Memorias temporales extremadamente rápidas y cercanas a los núcleos, que mejoran el rendimiento del procesador. Existen tres niveles de caché: nivel 1,2 y 3 Componentes de un Microprocesador - Controlador de Memoria: Responsable de gestionar la memoria RAM - Controlador Gráfico: Maneja los cálculos para gráficos, aunque no todos los procesadores lo incluyen, ya que las tarjetas gráficas dedicadas suelen ofrecer un mejor rendimiento. La estructura interna de un microprocesador incluye elementos como el procesador gráfico, varios núcleos (cuatro en este caso), memoria caché L3 (con L2 y L1 no representadas), el controlador de memoria y múltiples controladores de comunicación de entrada/salida. Características de un procesador: - Velocidad interna: Velocidad de trabajo del microprocesador con sus elementos internos - Velocidad externa o de bus (FSB): Velocidad del bus que conecta el microprocesador con otros elementos de la placa, como 800 MHz - Velocidad de ejecución de instrucciones: Depende del número de ciclos necesarios para ejecutar cada instrucción, que pasa por varias fases - Juego de instrucciones: Número de instrucciones que el procesador puede manejar, variando según arquitecturas (CISC o RISC) y agrupándose en acrónimos (MMX, SSE, SSE2) - Ancho del bus de direcciones: Determina la capacidad de memoria que puede direccionarse - Número de registros internos: Cantidad de registros rápidos dentro del procesador - Voltaje: A mayor voltaje, mayor velocidad y temperatura; los procesadores pueden tener diferentes voltajes  - Arquitectura: Influye en el direccionamiento de memoria y capacidad de buses (32 o 64 bits) - Multinúcleo: Permite ejecutar varios procesos simultáneamente (HyperThreading y SMT). Estructura de un procesador - Memoria caché: Almacena datos de uso frecuente y es más rápida que la RAM, con niveles L1, L2 y L3. - Coprocesador matemático (FPU): Realiza cálculos de alta precisión, actualmente las tarjetas gráficas realizan estas funciones - Unidad de gestión de memoria (MMU): Traduce direcciones virtuales a físicas, asegurando la equivalencia con la memoria RAM - Unidad MultiMedia eXtensions (MMX) y Streaming SIMD Extensions (SSE): Instrucciones para manejo de multimedia y decodificación de video. El zócalo: Es la conexión en la placa base donde se coloca el microprocesador, interconectando con otros componentes. Refrigeración: Es vital elegir un buen sistema de refrigeración. El TDP (Thermal Design Power) es la cantidad máxima de calor que la CPU puede manejar. Overclocking: Busca aumentar el rendimiento de los componentes, aplicable a microprocesadores y otros. Debe hacerse con precaución, usando software del fabricante o cambios en el firmware, y se recomiendan sistemas de refrigeración líquida para manejar el calor. Memoria RAM (Random Access Memory): Almacena el programa que se va a ejecutar y permite acceso aleatorio a datos. Los resultados de la CPU se almacenan de nuevo en la memoria principal. Composición de la memoria - Biestable (SRAM): Circuito secuencial que puede almacenar un bit mientras hay corriente, utilizado para memoria caché - Condensadores y transistor MOS (DRAM): Más baratos y pequeños que la SRAM, con un condensador que determina el estado del bit, requiriendo un circuito de refresco para mantener el valor. Jerarquía de Memoria - Nivel 0: Registros (tiempo de acceso de 0,25-0,5 ns) - Nivel 1: Memoria caché (L1, L2 y L3) con acceso de hasta 10 ns. - Nivel 2: Memoria RAM (30 a 200 ns). - Niveles 3 y 4: Unidades de almacenamiento masivo. - Propiedad de inclusión: Si un dato está en un nivel, también está en los niveles inferiores. Características de las Memorias - Ciclo de reloj: Memorias SDRAM realizan lecturas y escrituras basadas en ciclos de reloj del procesador - Velocidad efectiva: Medida en MHz o GT/s, determina los tiempos de ejecución de operaciones - Ancho de banda: Cantidad de datos transferidos entre la RAM y la CPU (MB/s o GB/s) - Capacidad: Total de información que puede almacenar la memoria (GB) - Tiempo de acceso: Máximo tiempo para leer o escribir en una posición de memoria - Voltaje: Mayor voltaje implica mayor consumo y calor, pero mejor rendimiento. Tipos de Memorias Clasificación por Acceso - Memorias de sólo lectura: Se escriben una vez; no pierden información al cortar la corriente. - Memorias de lectura y escritura: Se resetean al cortar la corriente. Memoria ROM (Read-Only Memory): Antiguas y baratas, programadas durante su fabricación para alojar firmware. PROM (Programmable Read-Only Memory): Programables por el usuario con hardware especializado; pueden ser dañadas por electricidad estática. EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory): Se pueden borrar y reescribir, utilizando luz ultravioleta para el borrado. EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory): Se borran y reescriben eléctricamente, permitiendo el borrado parcial o total. SRAM (Static Random Access Memory): Construidas a base de biestables, incluyen Sync RAM y PB SRAM. DRAM (Dynamic Random Access Memory): Construidas con condensadores que requieren refresco; existen varios tipos, como FPM, EDO, BEDO, SDRAM, y DDR SDRAM. DDR SDRAM: Duplican la velocidad de operación aprovechando ambos flancos de reloj. Mejoras DDR5 (2020): Frecuencia base de 4800 MHz, ancho de banda de 51200 MB/s, y voltaje de 1.1 V. Módulos de Memoria - Módulos SIMM: Single In-line Memory Module. - Módulos DIMM: Double In-line Memory Module, SO-DIMM para portátiles. - Módulos RIMM: Rambus In-line Memory Module. Módulos Registered, Buffered y ECC: Incluyen registros o buffers para mayor estabilidad, más caros y utilizados en servidores. La nomenclatura es RDIMM para Registered y ECC para memoria con paridad. Recomendaciones sobre Módulos de Memoria: utilizar módulos del mismo fabricante y características, mantener el número de módulos bajo y no usar todos los bancos de memoria y seguir el esquema de colocación de módulos según la placa base. Configuración de Canales: Dual Channel, Triple Channel y Quad Channel: Aumentan el ancho de banda mediante accesos simultáneos. Placa Base (Motherboard): Interconecta todos los componentes del PC; determina dispositivos utilizables en el sistema. Elementos de la Placa Base 1. Conectores Internos - Conectores SATA (Serial ATA): Forma de L, conexión en serie. Además, son usados para conectar discos duros. - Conectores IDE: Conector paralelo, usado anteriormente para discos duros. - Conectores FDD: Para la disquetera, actualmente en desuso. 2. Conectores FAN: Al menos un conector para ventiladores, esencial para la refrigeración del sistema. 3. Zócalo (Socket): Lugar donde se instala el procesador. Asimismo, sobre el zócalo, se coloca un disipador con pasta térmica. También, puede incluir refrigeración activa (ventilador) o líquida. 4. Bancos de memoria: Alojan los módulos de memoria RAM y es importante seguir las especificaciones de la placa base. - Consejos: El sistema operará a la velocidad del módulo más lento. Y usar módulos idénticos de un mismo fabricante y con latencias iguales. 5. Configuraciones de Canales - Dual Channel: Acceso simultáneo a dos módulos - Triple Channel: Acceso simultáneo a tres módulos. - Quad Channel: Acceso simultáneo a cuatro módulos (DDR4). 6. Chipset: Conjunto de chips que controla los elementos de la placa y su división es: - Northbridge: Cerca del microprocesador e incluye controlador de memoria, gestiona procesador, memoria y tarjeta gráfica. - Southbridge: Conectado al Northbridge por un bus especial y gestiona periféricos, puertos USB, PCI, funciones de energía, etc. 7. BIOS: Contenido en una memoria ROM, verifica componentes del sistema al arranque, soporta dispositivos de entrada/salida y se puede restablecer y actualizar. Diferencias entre BIOS y UEFI - BIOS: Introducido en 1975 e interfaz menos intuitiva. - UEFI: sustituto moderno de BIOS, se ejecuta en 32-64 bits, permite actualizaciones en red y arranque más rápido y añade características como Secure Boot. Ranuras de Expansión - ISA (Industry Standard Architecture) - VESA Local Bus - PCI (Peripheral Component Interconnect) - AGP (Accelerated Graphics Port) - PCI Express (PCIe) Elementos de la Placa Base 1. Conectores Externos - Conectores de Entrada/Salida: 1. Conector PS/2: Para ratón o teclado 2. Puertos USB 2.0: Generalmente de color negro. 3. Conector óptico S/PDIF: Conexión digital 4. Puerto HDMI: Conexión digital para video y audio 5. Puerto DisplayPort: Alternativa a HDMI, soporta altas resoluciones 6. Puerto VGA: Conexión analógica para video 7. Puerto DVI: Conexión digital/analógica para video 8. Puertos USB 3.0+: Generalmente de color azul, ofrecen mayor velocidad. - Otros Conectores: 1. Puerto SATA: Conexión externa para discos duros 2. Conector de red RJ45: Para conexión a redes Ethernet 3. Conectores de sonido analógico: Para altavoces y micrófonos. - Conectores Serie y Paralelo: 1. Conectores serie RS-232: Usados para autómatas, impresoras, etc 2. Conector paralelo: También para impresoras y dispositivos antiguos. 2. Conectores Internos - Conectores USB Adicionales: Para conectar puertos USB adicionales de la caja (varios formatos, USB 2.0 y 3.0+). - Conectores I/O de la Caja: Permiten conectar componentes como: encendido/apagado. Reseteo. LEDs de encendido y del disco duro. Altavoz del sistema (si está presente en la placa o caja). 3. Conectores de Alimentación - Conector Eléctrico ATX 20+4: Proporciona energía a la placa base, compuesta por 20+4 pines. - Conector Eléctrico EPS 12V: Proporciona energía al microprocesador, puede tener 4 u 8 pines según la placa. 4. Fuente de Alimentación: No es un elemento de la placa base, pero es esencial. Alimenta los componentes de la placa y protege contra sobretensiones. Se debe elegir un modelo con suficientes vatios (W). La Tarjeta Gráfica Realizan cálculos gráficos, contienen una GPU (Unidad de Procesamiento Gráfico) que permite la programación concurrente y pueden estar integradas en la placa base o en el microprocesador. Estas tarjetas incluyen tanto la GPU como la memoria de video, que está separada de la RAM del sistema, y utilizan tecnologías de memoria como GDDR3, GDDR5 o GDDR6. 2. Tipos de Conectores de una Tarjeta Gráfica - D-Sub (VGA): Conector analógico de 15 pines. - DVI: DVI-D, DVI-I, DVI-A - HDMI: - Tipo A: 19 pines (más común). - Tipo B: 29 pines (doble de información). - Tipo C: Similar al A, menor tamaño. - Tipo D: Para dispositivos portátiles. - Tipo E: Altas temperaturas, industria del automóvil. - DisplayPort: Conector digital que soporta transmisión de audio y video, hasta 8K en 60Hz. Conectores y Características de la Tarjeta Gráfica 1. Conectores: Asegúrate de que la tarjeta gráfica tenga los conectores correctos (como HDMI, DisplayPort, DVI) que coincidan con los de tu monitor 2. Tipo de GPU y Velocidad: La arquitectura y la frecuencia de la GPU influyen en el rendimiento 3. Memoria: Cuanto más, mejor para manejar aplicaciones y juegos exigentes. - Tipo: GDDR5, GDDR6, etc., cada tipo tiene diferentes velocidades. - Ancho de banda: Determinado por el ancho del bus de memoria (mayor número de bits = mayor ancho de banda) 4. Fuente de Alimentación: Algunas tarjetas gráficas requieren conectores de alimentación adicionales 5. Compatibilidad con la Placa Base: Verifica que sea compatible con el tipo de slot PCIe y que tu fuente de alimentación tenga suficiente potencia. SLI y CrossFireX - Tecnologías: Utilizadas por NVIDIA y AMD para combinar el poder de varias GPU - Requisitos: Dos tarjetas gráficas idénticas, conector específico para interconexión y placa base compatible con SLI o CrossFire. Tipos de Buses 1. Bus de Tipo 0: Interno a un componente 2. Bus de Tipo 1: Conecta elementos dentro de una placa PCB 3. Bus de Tipo 2: Interconecta diferentes placas (ISA, PCI, PCIe) 4. Bus de Tipo 3: Conecta distintos módulos (SLI, CrossFire) 5. Bus de Tipo 4: Para periféricos (escáneres, impresoras) 6. Bus de Tipo 5: Comunicación en red (Ethernet). Características de un Bus - Ancho del Bus: Se refiere al número de bits que se pueden transmitir simultáneamente (por ejemplo, 8, 16, 32, 64 bits). Cada bit requiere su propia línea de transmisión. - Frecuencia del Bus: Indica la cantidad de datos que el bus puede transmitir por segundo, medida en MHz. - Bus HyperTransport (2001): Es un bus interno que opera tanto en serie como en paralelo, lo que permite una mayor eficiencia. Además, reduce la cantidad de conexiones necesarias y aumenta el ancho de banda con menor latencia. Desde la versión 3.0, ha sustituido al FSB (Front-Side Bus) en muchos chipsets. Concepto de Periférico Un periférico es un dispositivo que permite la comunicación entre el PC y el entorno exterior, actuando como intermediario con el usuario. Tipos de Periféricos: 1. De Entrada: Dispositivos que envían datos al PC (ej. teclado, ratón). 2. De Salida: Dispositivos que reciben datos del PC (ej. impresoras, monitores). 3. De Entrada/Salida: Dispositivos que pueden hacer ambas funciones (ej. unidades flash, discos duros externos). Partes de un Periférico - Componentes: - Parte Mecánica: Estructura física del dispositivo. - Parte Electrónica (Controlador): Circuitos y software que controlan el funcionamiento del periférico. - Interconexión Periférico-CPU - Evolución de la Conexión: Etapa 1: Periféricos se conectan directamente al bus del sistema (la RAM depende de la CPU). Etapa 2: La RAM se conecta de forma independiente al bus. Etapa 3: Se incorpora un controlador de E/S que desvincula los periféricos del bus del sistema. Etapa 4: Se agrega un bus que adapta diferencias de velocidad. Etapa 5: Incorporación de DMA (Acceso Directo a la Memoria), que permite a los periféricos acceder a la memoria sin intervención de la CPU. Esquema de Interconexión Actual La interconexión de periféricos y CPU se ha optimizado para aumentar la eficiencia, reducir la latencia y mejorar el rendimiento general del sistema. Memorias Magnéticas - Principio de Funcionamiento: Utilizan un campo electromagnético para leer y escribir datos. - Tipos de Memorias: Disquetes (en desuso), Discos rígidos (HDD), Discos magnético-ópticos, Cintas magnéticas Memorias magnéticas: Discos Rígidos (HDD) - Función Principal: Almacenar el sistema operativo, aplicaciones y archivos. - Capacidad: Puede alcanzar hasta 16 TB. - Estructura: - Platos: Compuestos por material magnético, cada uno tiene dos caras. - Cabezal de Lectura/Escritura**: para acceder a la información en los platos. - Pistas y Sectores**: están divididas en pistas (circunferencias concéntricas) y sectores (512 bytes cada uno). - Cilindros: Combinación de pistas en diferentes platos y caras. Propiedades de los Discos Rígidos - Formatos: - 5,25 pulgadas: Antiguos (IBM PC). - 3,5 pulgadas: Discos de sobremesa o internos. - 2,5 pulgadas: Para portátiles o discos duros USB. - 1,8 pulgadas: Para portátiles. - 1 pulgada: Para dispositivos especializados. - Capacidad: Desde cientos de GB hasta decenas de TB. - Velocidad de Transferencia: Interna: Depende de la velocidad de lectura/escritura (revoluciones por minuto). Ejemplos: SATA 7.2K (hasta 1.030 Mbit/s), SCSI 10K (hasta 944 Mbit/s). Externa: Velocidad de transmisión de datos al bus del sistema (también llamada velocidad de ráfaga). - Memoria Caché: Buffer que almacena datos para equilibrar las velocidades de transferencia - Velocidad de Giro: Indicada en revoluciones por minuto (rpm) - Latencia: Tiempo que toma acceder a un dato solicitado. - Interfaz: ATA/IDE: Dispositivos primarios y secundarios con una tasa de transferencia de 133 MB/s. Memorias Magnéticas - Discos Rígidos: Interfaz SCSI: Apareció junto con ATA (utilizado por Apple), mejores prestaciones que SATA, pero más costoso y tasa de transferencia: 160 a 320 MB/s. Interfaz SATA (Serial ATA): Interfaz serie con cables más reducidos y tasa de transferencia: hasta 600 MB/s (SATA-3). - Discos Magnético-Ópticos: Introducidos a finales de los años 80, permiten la escritura mediante medios magnéticos y la lectura con medios ópticos. Están disponibles en tamaños de 130 mm y 90 mm - Cintas Magnéticas: Utilizadas principalmente para copias de seguridad, están compuestas por una lámina plástica recubierta de material magnetizable y siguen en uso en la actualidad - Discos Ópticos: CD (Compact Disc): Tipos: CD-Audio, CD-DA, CD-ROM, CD-R, CD-RW (hasta 700 MB). DVD (Digital Versatile Disc): Tipos: DVD-Video, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, y HD-DVD (hasta 30 GB en dos capas). Blu-ray: Sucesor del HD-DVD, con capacidades de hasta 50 GB en dos capas. Memorias Sólidas Basadas en memoria flash derivada de EEPROM y permiten acceso de lectura/escritura en la misma operación y sus tipos son: tarjetas de memoria, unidades USB, discos de estado sólido (SSD) Prevención, Montaje y Mantenimiento - Riesgos en el Trabajo Frente a un PC: Los riesgos laborales incluyen trastornos músculo-esqueléticos, como dolores de cuello y espalda; estrés y fatiga visual o mental; irritación de los ojos; y monotonía que puede llevar a la falta de motivación - Consejos para la Pantalla: Colocarla frente a nosotros, a la altura adecuada e inclinación para evitar brillos y distancia entre 40 y 90 cm - Consejos para el teclado: altura adecuada para que los codos formen un ángulo de 70º a 115º y distancia mínima de la mesa: 10 cm - Consejos para el Ratón: Posicionar sin forzar la mano, muñeca o antebrazo - Consejos para la Silla y Mesa: Ajustar la altura del asiento y respaldo y mantener la mesa libre de obstáculos - Prevención del Cansancio: Realizar pausas periódicas para estiramientos y descanso visual y mantener una buena postura y no cruzar las piernas. Averías Señales Acústicas de la BIOS: Secuencia de pitidos (cortos/largos) para errores de la placa. Señales Visuales: El error de CMOS checksum indica que las pilas de la BIOS están agotadas; el error de teclado se debe a un teclado no conectado o averiado; el fallo en el disco de arranque (Primary master hard disk fail) señala un problema con el disco de arranque; el boot failure / OS not found indica que no se encuentra el disco de arranque; y el error en dirección de memoria (Memory address error) refleja un problema en la memoria. ¿Qué es una red? Una red de ordenadores es un conjunto de equipos informáticos interconectados con el objeto de poder compartir información y recursos entre ellos. Sus partes son: - Parte Física: Compuesta por todos los elementos de hardware y medios de transmisión que permiten la comunicación. - Parte Lógica: Incluye el software que controla la transmisión y la información que se transmite. Ventajas de las Redes - Compartir Recursos: Permite compartir archivos, programas e impresoras. - Mayor Velocidad de Transmisión: Mejora la rapidez en el intercambio de datos. - Bases de Datos Compartidas: Facilita el acceso y la gestión de información. - Seguridad: Ayuda en la gestión de la seguridad de los equipos. - Copias de Seguridad Centralizadas: Simplifica el proceso de respaldo de datos. - Ahorro en Recursos: Reduce costos en hardware, espacio al utilizar impresoras y software de red centralizados. Utilización de las Redes - Uso Profesional: Predominante en entornos empresariales para la comunicación y gestión de recursos - Uso Doméstico: Ocurre en el hogar, permitiendo conexión a Internet y uso de dispositivos interconectados. Clasificación de las Redes 1. Por Topología: Forma en que los nodos de red están conectados. 2. Por Extensión: Según el alcance geográfico. 3. Por Tipo de Medio de Conexión: Cableado, inalámbrico, etc. 4. Por Relación Funcional: Cliente-servidor, peer-to-peer. 5. Por Direccionalidad de los Datos: Unidireccional o bidireccional. 6. Por Grado de Difusión: Redes locales, metropolitanas, etc. Topologías de Redes - Bus: Todos los nodos se conectan a un único cable. Menos cableado, pero un fallo afecta a toda la red. - Anillo: Nodos conectados en círculo, donde los mensajes viajan en una sola dirección. Un fallo detiene la red. - Estrella: Un nodo central conecta todos los demás. Aísla problemas a un solo nodo. - Árbol: Combinación de bus y estrella, organizando nodos en una jerarquía. - Mallada: Todos los nodos interconectados, permitiendo múltiples rutas para los mensajes. Más costosa de implementar. - Mixta: Combinaciones de diferentes topologías, como Estrella-Bus o Estrella-Árbol. Clasificación de Redes según la Extensión 1. Redes de Área Personal (PAN): Utilizadas para la comunicación entre dispositivos cercanos a una persona, como teléfonos y asistentes digitales 2. Redes de Área Local (LAN): Limitadas a un único edificio o campus (unos pocos kilómetros). Su tecnología de transmisión suele ser de difusión, y los medios de comunicación generalmente pertenecen al usuario 3. Redes de Área de Campus (CAN): Conectan redes LAN a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario o una base militar 4. Redes de Área Metropolitana (MAN): No superan unas pocas decenas de kilómetros. Son extensiones de redes locales y se utilizan para interconectar LAN ubicadas en diferentes áreas geográficas 5. Redes de Área Amplia (WAN): Cubren espacios geográficos extensos y utilizan servicios de empresas portadoras para la transmisión de datos, a menudo a un costo elevado. Suelen emplear enlaces punto a punto y conmutación de paquetes. Clasificación de Redes por Medio de Transmisión - Guiados: Utilizan cables o conductores físicos para transmitir datos. - No Guiados: Se basan en la propagación de ondas electromagnéticas (ondas de radio, microondas, infrarrojos). Clasificación de Redes por Relación Funcional 1. Redes Cliente-Servidor: Arquitectura en la que los clientes realizan peticiones a un servidor que proporciona respuestas. 2. Redes Punto a Punto: Un equipo emisor selecciona un receptor, estableciendo un camino único dedicado para la comunicación. Pueden ser: - Simplex: Unidireccional. - Half-Duplex: Bidireccional, pero solo un equipo transmite a la vez. - Full-Duplex: Ambos equipos pueden transmitir y recibir simultáneamente. Clasificación de Redes por Direccionalidad de los Datos - Intranet: Red privada que no comparte recursos con redes no autorizadas. - Internet: Conjunto descentralizado de redes que utiliza el protocolo TCP/IP para funcionar como una red lógica global. Elementos de una Red 1. Hardware: - Estaciones de trabajo: Computadoras conectadas que funcionan independientemente y tienen acceso a recursos compartidos. - Servidores: Computadoras que comparten recursos como impresoras, discos y archivos. Se clasifican según el recurso compartido (servidor de archivos/web, etc.). - Tarjeta de Interfaz de Red (NIC): Permite a las computadoras comunicarse en la red. - Cableado: Sistema que conecta estaciones de trabajo con servidores y periféricos. - Equipo de Conectividad: Dispositivos como hubs, repetidores y ruteadores que extienden la red. 2. Software: - Sistema Operativo de Red (NOS): Administra y coordina las operaciones de la red. Ofrece soporte para archivos, comunicaciones y servicios para el soporte de equipos (impresiones, respaldos, detección de virus).