miércoles, 19 de diciembre de 2012

TOPOLOGIA DE RED

La topología de red se define como una familia de comunicación usada por los computadores que conforman una red para intercambiar datos. El concepto de red puede definirse como "conjunto de nodos interconectados". Un nodo es el punto en el que una curva se intercepta a sí misma. Lo que un nodo es concretamente, depende del tipo de redes a que nos refiramos





Redes de araña
La topología en estrella reduce la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo central. Cuando se aplica a una red basada en la topología estrella este concentrador central reenvía todas las transmisiones recibidas de cualquier nodo periférico a todos los nodos periféricos de la red, algunas veces incluso al nodo que lo envió. Todos los nodos periféricos se pueden comunicar con los demás transmitiendo o recibiendo del nodo central solamente. Un fallo en la línea de conexión de cualquier nodo con el nodo central provocaría el aislamiento de ese nodo respecto a los demás, pero el resto de sistemas permanecería intacto. El tipo de concentrador hub se utiliza en esta topología, aunque ya es muy obsoleto; se suele usar comúnmente un switch.


La desventaja radica en la carga que recae sobre el nodo central. La cantidad de tráfico que deberá soportar es grande y aumentará conforme vayamos agregando más nodos periféricos, lo que la hace poco recomendable para redes de gran tamaño. Además, un fallo en el nodo central puede dejar inoperante a toda la red. Esto último conlleva también una mayor vulnerabilidad de la red, en su conjunto, ante ataques.
Si el nodo central es pasivo, el nodo origen debe ser capaz de tolerar un eco de su transmisión. Una red, en estrella activa, tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco.






















Topología de ducto (bus)
Una topología de ducto o bus está caracterizada por una dorsal principal con dispositivos de red interconectados a lo largo de la dorsal. Las redes de ductos son consideradas como topologías pasivas. Las computadoras "escuchan" al ducto. Cuando éstas están listas para transmitir, ellas se aseguran que no haya nadie más transmitiendo en el ducto, y entonces ellas envían sus paquetes de información. Las redes de ducto basadas en contención (ya que cada computadora debe contender por un tiempo de transmisión) típicamente emplean la arquitectura de red ETHERNET.

Las redes de bus comúnmente utilizan cable coaxial como medio de comunicación, las computadoras se contaban al ducto mendiante un conector BNC en forma de T. En el extremo de la red se ponia un terminador (si se utilizaba un cable de 50 ohm, se ponia un terminador de 50 ohms también).

Las redes de ducto son fácil de instalar y de extender. Son muy susceptibles a quebraduras de cable, conectores y cortos en el cable que son muy díficiles de encontrar. Un problema físico en la red, tal como un conector T, puede tumbar toda la red.




Topología de estrella (star)
En una topología de estrella, las computadoras en la red se conectan a un dispositivo central conocido como concentrador (hub en inglés) o a un conmutador de paquetes (swicth en inglés).

En un ambiente LAN cada computadora se conecta con su propio cable (típicamente par trenzado) a un puerto del hub o switch. Este tipo de red sigue siendo pasiva, utilizando un método basado en contensión, las computadoras escuchan el cable y contienden por un tiempo de transmisión.

Debido a que la topología estrella utiliza un cable de conexión para cada computadora, es muy fácil de expandir, sólo dependerá del número de puertos disponibles en el hub o switch (aunque se pueden conectar hubs o switchs en cadena para así incrementar el número de puertos). La desventaja de esta topología en la centralización de la comunicación, ya que si el hub falla, toda la red se cae.

Hay que aclarar que aunque la topología física de una red Ethernet basada en hub es estrella, la topología lógica sigue siendo basada en ducto.




Topología de anillo (ring)
Una topología de anillo conecta los dispositivos de red uno tras otro sobre el cable en un círculo físico. La topología de anillo mueve información sobre el cable en una dirección y es considerada como una topología activa. Las computadoras en la red retransmiten los paquetes que reciben y los envían a la siguiente computadora en la red. El acceso al medio de la red es otorgado a una computadora en particular en la red por un "token". El token circula alrededor del anillo y cuando una computadora desea enviar datos, espera al token y posiciona de él. La computadora entonces envía los datos sobre el cable. La computadora destino envía un mensaje (a la computadora que envió los datos) que de fueron recibidos correctamente. La computadora que transmitio los datos, crea un nuevo token y los envía a la siguiente computadora, empezando el ritual de paso de token o estafeta (token passing) nuevamente.




Topología de malla (mesh)
La topología de malla (mesh) utiliza conexiones redundantes entre los dispositivos de la red aí como una estrategía de tolerancia a fallas. Cada dispositivo en la red está conectado a todos los demás (todos conectados con todos). Este tipo de tecnología requiere mucho cable (cuando se utiliza el cable como medio, pero puede ser inalámbrico también). Pero debido a la redundancia, la red puede seguir operando si una conexión se rompe.

Las redes de malla, obviamente, son mas difíciles y caras para instalar que las otras topologías de red debido al gran número de conexiones requeridas.




RED



QUE ES LA RED

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.1






La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares.


SISTEMAS COMPUTACIONALES


Software

El software comprende todo aquello que no es tangible de la computadora. En realidad es el alma de la computadora, ya que es lo que le da vida al hardware que por sí solo no es mas que un conjunto de partes metálicas y circuitos. Un sistema de computación no hace nada hasta que no se le ordene algo. El medio de decirle a la computadora la forma de ejecutar ciertas operaciones es un programa que contiene las instrucciones necesarias puestas en un orden lógico y secuencial.



El Sistema Operativo

El Sistema Operativo proporciona el enlace entre el usuario y la computadora. Consta de un programa o colección de programas de apoyo que controlan todos los programas de la computadora. Controla también recursos como son: memoria, espacio en disco, impresoras, etc. Prepara a la computadora para aceptar instrucciones de otros paquetes del software, en particular cuando va a ejecutarse al mismo tiempo más de una tarea. Proporciona un ambiente de operación ordenado y consistente para los mecanismos de entrada/salida de la computadora. Proporciona el manejo de archivos a los datos que se almacenan en la computadora. Además se ocupa de cargar y ejecutar los programas del usuario.





Lenguajes

El medio para decirle a la computadora la forma de ejecutar ciertas operaciones es a través de un programa que contenga las instrucciones necesarias. Las instrucciones siguen una secuencia lógica y se elaboran mediante una programación. Los programadores utilizan distintas herramientas para crear los programas, estas herramientas se denominan lenguajes de programación y ayudan a comunicar las instrucciones a la computadora. Los lenguajes más comunes actualmente para programar son Basic, Pascal, lenguaje C, Cobol y Fortran. Estos lenguajes, denominados de alto nivel, permiten desarrollar programas de una manera relativamente sencilla y amigable. Existe un lenguaje que no es fácil ni amigable, pero que es el único que entiende directamente la computadora, este es el lenguaje maquina y todos los programas de los lenguajes de alto nivel deben de ser traducidos por la computadora a lenguaje maquina para poder ser ejecutados.

SISTEMAS COMPUTACIONALES



SISTEMAS COMPUTACIONALES






El mundo de la alta tecnología nunca hubiera existido de no ser por el desarrollo de la computadora. Toda la sociedad utiliza estas máquinas, en distintos tipos y tamaños. Son herramientas esenciales en todos los campos de investigación.




Una computadora se compone de dos partes fundamentales, cada una de las cuales no podría funcionar por sí sola sin ayuda de la otra. Estas son Hardware y Software.






Hardware

El hardware comprende todo aquel componente físico y tangible del equipo, es decir, la parte material de lacomputadora.





CPU


La Unidad Central de Proceso, como su nombre lo indica, es el lugar físico de la computadora en donde se ejecuta el procesamiento de los datos de entrada para ofrecer una salida a manera de información útil.

Esta unidad está conformada por 3 partes que son:

Unidad de Control: Determina el orden en que se realizarán las funciones internas de la computadora. Para ello cuenta con un contador que selecciona las instrucciones, un registro que guarda la instrucción actual, un codificador que interpreta la instrucción para ejecutarla, y un reloj que lleva la sincronía de los dispositivos de la computadora.

Unidad Aritmética Lógica (ALU): Es la parte de la computadora que ejecuta todo el cómputo aritmético, como la suma y multiplicación, y todas las operaciones de comparación. La ALU es un componente del CPU.

Unidad de Memoria Interna: Es el espacio dentro de CPU destinado al almacenamiento de información con la cual trabaja. Se divide en 2 tipos de almacenamiento:

Registros: Área de almacenamiento de datos dentro del CPU. Un procesador puede tener varios registros, y el tamaño de ellos también puede cambiar según el procesador. Esta variación ayuda a determinar el poder y la velocidad de un CPU. Cuando se dice que un procesador es de 32 bits, significa que en sus registros puede almacenar datos de 32 bits de longitud

Cache: Unidad de almacenamiento de datos de alta velocidad , incluida en la arquitectura del CPU. Generalmente se le denomina cache primario o de Nivel 1, ya que existe también cache de memoria principal, y cache de disco.



Dispositivos de Entrada y Salida

Los datos se originan en muchas partes y de muchas maneras. Antes de ser procesados y almacenados deben ser traducidos para que la computadora los pueda interpretar; para ello se necesitan dispositivos de entrada. Una vez procesados los datos deben ser traducidos de nuevo a una forma que pueda comprenderse por el usuario, por eso se necesitan dispositivos de salida. Estos dispositivos de entrada/salida también son llamados dispositivos periféricos y permiten comunicarse con la computadora.

Teclado: Es un dispositivo de entrada típico que dirige la introducción de datos mediante teclas. Posee un teclado alfanumérico denominado tablero de 10 teclas. Algunos teclados tienen también teclas de funciones especiales, que envían a la computadora instrucciones para que realice operaciones especificas que de otro modo requerirán el uso de varios golpes de tecla. El equipo standard es el teclado QWERTY que toma su nombre de las primeras letras que aparecen en la primera línea de las teclas alfanuméricas.




Mouse: Forma parte del equipo de las computadoras, debido a la tendencia de ambientes gráficos en el software de aplicación. Es un dispositivo pequeño que se conecta a la computadora por medio de un cable y cuando se mueve sobre el escritorio produce movimientos similares en el cursor de la pantalla. Este aditamento permite el desplazamiento en la pantalla y escoger opciones de menús principalmente.


Voz: Se pueden utilizar dispositivos para introducir datos con la voz, capaces de reconocer voces para la introducción de cantidades limitadas de cierto tipo de datos. A pesar de que las posibilidades se reducen con la interpretación de unas pocas palabras, la introducción de datos con la voz ya tiene algunas aplicaciones. Es un recurso valioso para quienes requieren tener las manos libres durante su sesión con lacomputadora.

Scanner: Los lectores ópticos como los scanners reciben un haz de luz proveniente de una imagen y miden la cantidad de luz reflejada para determinar el valor de la imagen. Pueden reconocer caracteres impresos, ciertos tipos de código y leer casi todo tipo de impresos, incluso un dibujo. Una aplicación fundamental del sensor óptico en las computadoras es la de leer material impreso del archivo de documentos de un procesador de textos.

Tablilla: Instrumento muy útil para la elaboración de dibujos. Por medio de una pluma y una tablilla sensible a presión que tiene las mismas coordenadas X-Y de la pantalla, se puede trazar cualquier objeto directamente en la pantalla de la computadora.

Monitor: Los resultados o salida se muestran por medio de caracteres alfanuméricos o en forma gráfica en el monitor de la computadora. La imagen de pantalla es temporal y por eso se conoce como copia transitoria. Las características que varían en los diferentes tipos de monitores son tres: tamaño de la imagen en pantalla, a color o monocromática y resolución o detalles de la imagen. Algunos monitores tienen mejor poder de resolución o calidad de salida. La resolución se refiere al numero de píxeles o puntos sobre la pantalla, y mientras más píxeles tenga la pantalla, la imagen se verá más clara tendiendo a parecer una fotografía.

Impresora: Las impresoras producen a la salida una copia permanente, ya que presentan la salida con caracteres inscritos en papel que permanecerá mientras dure el papel. En general se clasifican las impresoras como de caracteres o de pagina; también se les clasifica según su velocidad de impresión.


Plotter: Un graficador de pluma (Plotter) es un dispositivo que convierte gráficas, esquemas y dibujos de líneas generadas en la computadora en copias permanentes de alta precisión. El graficador de uso mas común en las computadoras tiene una o varias plumas que coordinan sus movimientos sobre el papel para producir la imagen. Se requieren varias plumas para cambiar la amplitud y color de las líneas.

Dispositivos de Almacenamiento Secundario

Las unidades de disco son dispositivos de almacenamiento secundario que confieren capacidad de procesamiento secuencial y aleatorio al sistema de computación. El procesamiento aleatorio permite el acceso directo a los datos y programas almacenados en el medio. Los discos se clasifican en tres tipos:

Disco duro: Disco magnético en el que se puede almacenar información computacional. El término se utiliza para distinguirlos de los suaves o flexibles. El disco duro almacena más información que el flexible. Un disco duro, por ejemplo puede guardar desde 10 megabytes hasta varios gigabytes, mientras que los flexibles tienen un almacenamiento máximo de 1.4 megabytes.

Un disco duro generalmente consiste de varios platos. Cada plato requiere dos cabezas de lectura/escritura, una para cada lado. Todas las cabezas de lectura/escritura están unidas a un brazo de acceso para que no se muevan independientemente. Cada plato tiene el mismo número de pistas, y la localización de una pista que atraviesa todos los platos se llama cilindro. Por ejemplo un disco duro de 84 megabytes para una pc puede tener 2 platos (cuatro lados), y 1053 cilindros.

En general, los discos duros son menos portátiles que los flexibles, aunque es posible comprar discos duros removibles. Hay dos tipos de discos duros removibles: paquetes de discos y cartuchos removibles.









Disco flexible: Disco magnético suave. Se le llama flexible porque su material lo permite (por lo menos los de 5 pulgadas 1/4). A diferencia de la mayoría de los discos duros, los discos flexibles (llamados floppies o diskettes) son portátiles, porque pueden removerse de la unidad de discos. Las unidades de discos se denominan unidades flexibles. Los discos flexibles son de acceso más lento que el de los discos duros, tienen menos capacidad, pero también son mucho más baratos, y principalmente, son portátiles. Existen principalmente 2 tamaños:

SISTEMAS NUMERICOS


Sistemas Numéricos



Los sistemas de numeración son conjuntos de dígitos usados para representar cantidades, así se tienen los sistemas de numeración decimal, binario, octal, hexadecimal, romano, etc. Los cuatro primeros se caracterizan por tener una base (número de dígitos diferentes: diez, dos, ocho, dieciseis respectivamente) mientras que el sistema romano no posee base y resulta más complicado su manejo tanto con números, así como en las operaciones básicas.

Los sistemas de numeración que poseen una base tienen la característica de cumplir con la notación posicional, es decir, la posición de cada número le da un valor o peso, así el primer dígito de derecha a izquierda después del punto decimal, tiene un valor igual a b veces el valor del dígito, y así el dígito tiene en la posición n un valor igual a: (bn) * A
donde: 



b = valor de la base del sistema
n = número del dígito o posición del mismo
A = dígito.






Clasificación
Los sistemas de numeración pueden clasificarse en dos grandes grupos: posicionales y no-posicionales: 
En los sistemas no-posicionales los dígitos tienen el valor del símbolo utilizado, que no depende de la posición (columna) que ocupan en el número
En los sistemas de numeración ponderados o posicionales el valor de un dígito depende tanto del símbolo utilizado, como de la posición que ése símbolo ocupa en el número. 


Por ejemplo, el sistema de numeración egipcio es no posicional, en cambio el babilónico es posicional. Las lenguas naturales poseen sistemas de numeración posicionales basados en base 10 ó 20, a veces con subsistemas de cinco elementos. Además, en algunas pocas lenguas los numerales básicos a partir de cuatro tienen nombres basados en numerales más pequeños.

sistema numérico egipcio NO POSICIONAL

sistema numérico babilónico POSICIONAL