Capitulos 2 y 3 Hardware y Software CURSO DE NUEVAS TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION Profesor: MSc. Fernando Torres Ibáñez Capitulos 2 y 3 Hardware y Software 1

Principios y Objetivos de Aprendizaje El hardware de la computadora debe de ser cuidadosamente seleccionado para que satisfaga las necesidades cambiantes de la organización y el soporte a sus sistemas de información Identificar y discutir el rol de los componentes esenciales del hardware de un sistema de computadora Identificar las características y discutir el uso de varias clases de sistemas de computo de usuario simple y multiusuario de sistemas de computadora.

Principios y Objetivos de Aprendizaje (continuación) La industria de hardware de computadora esta implementando diseños y productos de computadora verdes Definir el termino computación verde e identificar los principales metas de este programa

Principios y Objetivos de Aprendizaje (continuación) Los sistemas y aplicaciones de software son críticos en ayudar a los individuos y organizaciones a alcanzar sus metas Identificar y brevemente las funciones de dos tipos clásicos de software Describir el rol del sistema operativo e identificar las características de varios sistemas operativos populares

Principios y Objetivos de Aprendizaje (continuación) Las organizaciones no deberían de desarrollar software de aplicación de su propiedad a menos que satisfaga una necesidad imperiosa de negocios que pueda darles una ventaja competitiva Discutir como los software de aplicación pueden apoyar los objetivos personales, trabajo en grupo y los negocios empresariales Identificar tres enfoques básicos para desarrollar software de aplicación y discutir los pros y contras de cada uno

Principios y Objetivos de Aprendizaje (continuación) Las organizaciones deberían de escoger un lenguaje de programación cuyas características funcionales sean apropiadas para las tareas que se van a realizar considerando las destrezas y experiencia del personal de programación Describir la evolución e importancia de los lenguajes de programación y diferenciar claramente entre sus diferentes generaciones de lenguajes de programación

Principios y Objetivos de Aprendizaje (continuación) La industria de software continua experimentando cambios constantes, y los usuarios necesitan estar conscientes de las tendencias recientes y los aspectos para ser eficientes en sus negocios y vida personal Identificar varios aspectos y tendencias claves del software que tienen un impacto sobre las organizaciones y las personas

¿Porque es Necesario Aprender sobre Hardware y Software? Las organizaciones invierten en hardware de computadora para: Mejorar la productividad del trabajador Incrementar los ingresos y reducir los costos Proporcionar mejor servicio al cliente Gerentes: Se espera que conozcan lo suficiente acerca de las necesidades del negocio para que sean capaces de responder preguntas difíciles

Figura 1 Así como los fabricantes escogen un sistema de información operativo para el automóvil de acuerdo con sus necesidades así los gerentes deben de escoger los componentes del hardware de un sistema de información eficiente.

Sistemas de Computación: Integrando el Poder de la Tecnología Para ensamblar un sistema efectivo y eficiente: Se debería de seleccionar y organizar los componentes mientras se comprende los contrapesos entre el desempeño total del sistema y el costo, control y complejidad. Los objetivos del Hardware están: Subordinados y servir de apoyo al sistema de información y las necesidades actuales y futuras de la organización

Componentes del Hardware Unidad Central de procesamiento (CPU): Unidad aritmética/lógica, la unidad de control y las áreas de registro Unidad Aritmética/ lógica (ALU): Realiza cálculos matemáticos y hace comparaciones lógicas Unidad de control: De manera secuencial accede a las instrucciones del programa, y las decodifica, y coordina el flujo de datos de entrada y salida de la ALU, de los registros, del almacenamiento principal y aun del almacenamiento secundario y varios dispositivos de salida.

Componentes del Hardware (Continuación)

Dispositivos de Procesamiento y Memoria: Potencia, Velocidad y Capacidad Unidad de sistema: Alberga los componentes responsables para el procesamiento (el CPU y la memoria) Todos los otros dispositivos de la computadora: Están directa o indirectamente enlazados dentro de la unidad de sistema

Características y Funciones del Procesamiento Velocidad del reloj: Serie de pulsos electrónicos producidos a una velocidad predeterminada que afecta la duración del ciclo de maquina Frecuentemente medida en: MegaHertz (MHz): millones de ciclos por segundo GigaHertz (GHz): billones of ciclos por segundo Características físicas del CPU La mayoría de CPUs son grupos de circuitos digitales impresos sobre obleas de silicio, o chips, cada uno no mas grande que la puta de un borrador de lápiz

Características y Funciones de la Memoria Proporciona al CPU con area de trabajo para el almacenamiento de programas y datos Rapidamente proporciona datos e intrucciones al CPU Capacidad de almacenamiento: Ocho bits juntos forman un byte (B)

Características y Funciones de la Memoria (continuación)

Características y Funciones de la Memoria (continuación) Tipos de memoria: Memoria de acceso aleatorio (RAM): Temporal y volátil Memoria de solo lectura (ROM): No volátil Proporciona almacenamiento permanente para los datos e instrucciones que no cambian

Figura 2 Disco Duro Proporciona acceso directo a los datos almacenados Figura 2 Disco Duro Proporciona acceso directo a los datos almacenados. El cabezal de lectura/escritura se puede mover directamente al lugar donde se encuentra la información.

Multiprocesamiento Multiprocesamiento: Procesador Multinucleo: Ejecución simultanea de dos o mas instrucciones al mismo tiempo Procesador Multinucleo: Combina dos o mas procesadores independientes en un computador simple

Multiprocesamiento (continuacion) Computo Paralelo: Ejecución simultanea de la misma tarea en procesadores múltiples para obtener resultados mas rápidos Computo en rejilla: Uso de un grupo de computadoras para trabajar de manera coordinada para resolver un problema común

Almacenamiento Secundario y Dispositivos de Entrada y Salida Comparado con la memoria, ofrece ventajas de no volatilidad, mayor capacidad y mayor economía Considerablemente mas lenta que la memoria

Métodos de Acceso Acceso secuencial: Acceso Directo: Los datos deben de ser recuperados en el orden en el cual fueron almacenados Los dispositivos usados se llaman dispositivos de acceso secuencial (SASDs) Acceso Directo: Los registros pueden ser recuperados en cualquier orden Los dispositivos usados de les llama dispositivos de almacenamiento de acceso directo (DASDs)

Dispositivos de Almacenamiento Secundario Cintas magnéticas: Principalmente para guardar respaldos de datos criticos organizacionales Discos magnéticos: Dispositivos de almacenamiento de acceso directo Arreglo redundante de discos independientes/no costosos (RAID): Método de almacenamiento de datos que genera extra bits de datos de datos existentes Cinta virtual: Tecnología de almacenamiento para datos necesarios menos frecuentes

Dispositivos de Almacenamiento Secundario (continuación) Red de área de almacenamiento: Use servidores de computadora, dispositivos de almacenamiento distribuidos, y redes para tener todo junto Discos ópticos: Forma común de disco óptico en el cual los datos no pueden ser modificados una vez que han sido registrados Disco de video digital (DVD): Medio de almacenamiento usado para almacenar software, juegos de video y peliculas.

Figura 3 Red de Área de Almacenamiento (SAN) proporciona conexiones de alta velocidad entre dispositivos de almacenamiento de datos y computadoras en una red.

Figura 4 Disco y reproductor de video digital óptico de Lectura y Escritura de Datos, son de mayor capacidad de los Discos Compactos (CD)

Dispositivos de Almacenamiento Secundario(continuación) Dispositivos de almacenamiento secundario de estado sólido (SSD): Datos almacenados en chips memoria antes que en medios magnéticos u ópticos Tienen pocas partes movibles por lo que son mas frágiles que los dispositivos de disco duros Desventajas de un SSD: Alto costo por GB de almacenamiento de datos Menor capacidad comparada con los dispositivos de disco duro

Dispositivos de Entrada Dispositivos usados para entrada de tipos generales de datos: Dispositivos de entrada de computadora personal Tecnología de reconocimiento de voz Cámaras digitales Pantallas sensibles al tacto Lectores de datos ópticos Reconocimiento de caracteres de tinta magnéticos (MICR) Dispositivos de entrada de lápiz Tarjeta de banda magnética Identificación por radiofrecuencia

Dispositivos de Entrada (continuación)

Dispositivos de Salida Monitores de pantalla: Usados para mostrar la salida del computador Pantalla de plasma: Usa miles de celdas inteligentes (pixeles) consistentes de electrones de gases de neón y xenón que se convierten electrónicamente en plasma para emitir luz Pantallas LCD : Pantallas planas que usan cristal liquido Diodos emisores de luz orgánicos (OLEDs): Usan una capa de material orgánico entre dos conductores

Figura 5 Componentes de un Sistema de Computo personal

Dispositivos de Salida (continuación) Impresoras y ploteadoras: Dos tipos principales de impresoras son las impresoras laser y las impresoras de tinta Las ploteadoras son un tipo de dispositivo de salida de copia dura usado para trabajos de diseño en general. Reproductor de audio digital: Puede almacenar, organizar, y ejecutar archivos digitales de música Libros electrónicos(e-books): Medio digital equivalente de un libro convencional impreso

Figura 7 Impresora de Inyección de Tinta Hewlett-Packard Modelo CM8060

Figura 8 Ipod Touch de Apple

Tipos de Sistemas de Computo Pueden variar desde computadoras de escritorio portables ( o pequeñas) hasta supercomputadoras masivas que requieren un lugar especial en cuartos grandes

Tipos de Sistemas de Computo (continuación)

Figura 9 MacBook Air Computadora Ultra portátil

Tipos de Sistemas de Computo (continuación)

Computadoras Portátiles Computadoras de bolsillo: Computadoras de usuario simple que proporcionan facilidad de potabilidad debido a su tamaño pequeño Computadora Laptop: Computadora diseñada para su uso por usuarios móviles Computadora Notebook: Computadora ligera que pesa menos de 5 libras

Computadoras Portátiles(continuación) Computadora Netbook: La mas pequeña, ligera de menor costo de la familia de computadoras laptop Computadoras Tablet: Computadoras portables, livianas sin teclado Smartphone: Combina la funcionabilidad de un teléfono móvil, cámara, buscador de web, herramienta de e-mail, reproductor MP , y otros dispositivos

Computadoras No Portables de Usuario Simple Cliente ligero: Computadora de bajo costo, administrada centralmente sin dispositivos de entrada extras Computadoras de escritorio: Sistemas de computo de usuario simple que son altamente versátiles

Computadoras No Portables de Usuario Simple (continuación) Computadora Nettop: Computadora de escritorio diseñada para ser mas pequeña, ligera y que consume mucho menos electricidad que una computadora de escritorio tradicional Estaciones de trabajo: Mas poderosas que las computadoras personales pero todavía lo suficientemente pequeñas para encajar en un escritorio de trabajo

Figura 9 Computadora Laptop XO del Proyecto OLPC

Figura 10 Tableta Nokia 770 Internet esta diseñada para Internet inalámbrico para buscar y enviar correo electrónico, e incluye software como radio y TV de internet y otras aplicaciones

Sistemas de Computo de Múltiple Usuario Servidor: Usados por muchos usuarios para ejecutar una tarea especifica, tal como correr aplicaciones de red o de internet Servidor blade: Contiene varias computadoras de tarjeta madre El enfoque requiere mucho menos espacio fisico que un servidor tradicional

Sistemas de Computo de Múltiple Usuario (continuación) Computador Mainframe: S una maquina grande, poderosa compartida por cientos de usuarios conectados a ella a través de una red Supercomputadoras: Las computadoras mas poderosas con la velocidad de procesamiento mas rápido y el mas elevado rendimiento

Figura 11 Supercomputadora Blue Gene/l System de IBM , instalada en el National Lawrence Livermore la computadora mas rápida del mundo

Computación Verde Pertinente con: Metas: Diseño, fabricación, operación y eliminación eficiente y responsable de productos relacionados a los SI. Metas: Reducir el uso de materiales peligrosos Permitir a las empresas reducir sus costos relacionados con la potencia Permitir la eliminación y el reciclado seguro de casi 700,000 toneladas de computadoras cada año

Panorama del Software Programas de computadora: Documentación: Secuencias de instrucciones para la computadora Documentación: Describe las funciones del programa para ayudar al usuario a operar el sistema de la computadora Tipos de software: Software de sistemas Software aplicativo

Figura 13 El Software de Aplicación tiene el gran potencial de impactar en los procesos que agregan valor a un negocio, debido a que están diseñados para tareas y funciones organizacionales especificas

Soporte a Personas, Grupos y Metas Organizacionales Esfera de influencia: Alcance de los problemas y oportunidades a los que se enfrenta una organización particular. Esfera personal de influencia: Sirve las necesidades de un usuario individua Software de productividad personal: Ayuda a los usuarios a mejorar su eficiencia personal Trabajo en grupo: Cuando dos o mas personas trabajan juntos para alcanzar una meta común

Tabla 4.1 Clasificación del Software por Tipo y Esfera de Influencia

Soporte a Personas, Grupos y Metas Organizacionales(continuación) Esfera de influencia de grupo de trabajo: Sirve las necesidades de un grupo de trabajo Esfera de influencia empresarial: Apoya a la empresa en su interacción con su ambiente

Instalacion y Remoción de Software Nuevo Antes de que pueda usar cualquier tipo de software, este debe de estar instalado en una computadora El software para computadoras personales típicamente viene en CDs o es descargado de la Web

Software de Sistemas Incluyen: Sistemas operativos Programas utilitarios

Sistemas Operativos Conjunto de programas que controla el hardware de la computadora y actúa como una interface con los programas de aplicación Pueden controlar una computadora o múltiples computadoras, o Puede permitir múltiples usuarios que interactúan con una computadora Combinaciones de SOs, computadoras, y usuarios: Una computadora con un usuario Una computadora con múltiples usuarios Múltiples computadoras con múltiples usuarios Computadoras de propósitos especiales

Sistemas Operativos (continuación)

Sistemas Operativos (continuación) Actividades desarrolladas por el sistema operativo: Ejercitar funciones comunes del hardware de la computadora Proporciona al usuario una interface y/o administra la entrada/salida Proporciona un grado de independencia al hardware Administra la memoria del sistema Administra las tareas de procesamiento Facilita la interconexión de redes Controla el acceso a los recursos del sistema Administra los archivos

Sistemas Operativos (continuación) Funciones comunes del hardware: Obtener entrada del teclado o de otro dispositivo de entrada Recuperar datos de los discos Almacenar datos en los discos Desplegar información en una pantalla o impresora

Sistemas Operativos (continuación) Interfaz de usuario y administracion de entrada/salida : Interfaz de usuario: Permite a los individuos acceder y controlar el sistema de la computadora Interfaz de usuario basado en comandos: Requiere que este teclee comandos para que ejecute actividades basicas Interfaz grafica de usuario (GUI): Usa iconos y menus mostrados en la pantalla para enviar comandos al sistema de la computadora

Sistemas Operativos(continuación) Independencia del Hardware: Interface de programa de aplicación (API): Permite que las aplicaciones hagan uso del sistema operativo Administración de la memoria: Permite a la computadora ejecutar instrucciones de programa efectivamente y que se aclere la velocidad de procesamiento

Sistemas Operativos(continuación)

Sistemas Operativos(continuación) Tareas de procesamiento: Multitareas: Mas de un programa pude correr al mismo tiempo Tiempo compartido: Permite que mas de una persona use el sistema de computación al mismo tiempo Escalabilidad: Capacidad del computador de manejar un creciente numero de usuarios sin mayor problema

Sistemas Operativos (continuación) Facilidad de conexión de redes: Permite a las computadoras en una red enviar y recibir datos y compartir recursos de computación Acceso a los recursos del sistema y seguridad: Protección contra acceso no autorizado El SO establece un procedimiento de código de autorización Administración de archivos: Asegura que los archivos en el almacenamiento secundario estén disponibles cuando esa necesario y que estén protegidos del acceso de usuarios no autorizados

Sistemas Operativos Actuales Sistemas Operativos de PC de Windows : Windows XP Windows Vista Windows 7 Sistemas Operativos de computadora de Apple: Wintel Snow Leopard (OS X v10.6) Linux: Red Hat Linux Caldera Open Linux

Sistemas Operativos de Grupo de Trabajo Windows Server: Puede ser usado para prevenir filtración no autorizada de información UNIX: Puede ser usado en muchos tipos de sistemas de computadora y plataformas Red Hat Linux: Puede manejar un conglomerado de hasta seis servidores Servidor para el Sistema Operativo Mac X : Incluye soporte para el procesamiento de 64 bites

Sistemas de Operación Empresariales z/OS: Primer Sistema Operativo(OS) empresarial de la IBM de 64 bites HP-UX and Linux: HP-UX: Sistema Operativo robusto basado en UNIX de Hewlett-Packard Soporta Internet, base de datos, y aplicaciones de negocios sobre sistemas empresariales de servidor y computadora central

Sistemas Operativos para Computadoras Pequeñas, Computadoras Integradas y Dispositivos de Propósito Especial Sistemas integrados de telefonía celular y sistemas operativos: Los sistemas integrados proporcionan comunicación y limitados servicios de administración de información personal Windows integrado Incluido o integrado en dispositivos de computo pequeños Sistemas basados en Linux Propietario: Linux es el principal competidor de Symbian

Programas Utilitarios Ayudan a ejecutar el mantenimiento y corregir problemas de un sistema de computadora Algunos pueden ayudar a los sistemas de computo a correr mejor y mas sin problemas Pueden ayudar a asegurar y resguardar los datos

Programas Utilitarios (continuación)

Software de Aplicacion Programas de aplicación: Interactúan con los software de sistemas Lo ayudan a ejecutar tareas comunes, tales como: Crear y formatear documentos de texto Ejecutar cálculos Administrar información

Tipos y Funciones de los Software de Aplicación Software Propietario: Un programa único en su tipo para una aplicación especifica, usualmente desarrollada y de propiedad de una compañía Software Existente(Comercial): Programa de software existente que es comprado Proveedor de Servicios de Aplicación (ASP): Compañía que puede proporcionar software, soporte, y el hardware de computadora sobre el cual se corre el software desde las instalaciones del usuario a través de una red

Panorama de los Software de Aplicación (continuación) Software como un servicio (SaaS): Permite a los negocios suscribirse a un software de aplicación de negocios distribuido por la Web pagando un monto por el servicio mensualmente o una tarifa por el uso Pueden reducirse los gastos compartiendo sus corridas de aplicación entre muchos negocios. Computo en nube: Uso de recursos de computación en el internet (nube) antes que sobre computadoras locales

Software de Aplicación Personal Procesamiento de palabras Análisis de hojas de calculo Aplicaciones de bases de datos Programas Gráficos Administradores de información gerencial (Financiera, Proyectos, etc) Suites de Software y Paquetes integrados de Software

Software de Aplicación para Móviles Sistemas operativos diseñados para teléfonos inteligentes(smartphones) que incluyen: iPhone OS X, Android, OS Web Decenas de miles de aplicaciones han sido: Desarrolladas por terceras partes para el iPhone OS Palm Web: Solo recientemente ha sido lanzado su paquete de desarrollo de software

Software de Aplicación para Grupos de Trabajo Apoya el trabajo en grupo, ya sea que sus miembros estén en la misma ubicación o dispersos en todo el mundo Software de grupo (Groupware): Software que ayuda a los grupos de personas a trabajar juntos mas efectivamente

Software de Aplicación para Grupos de Trabajo (continuación)

Software de Aplicación Empresarial Software que beneficia a una organización completa Software de Planeación de Recursos Empresariales (ERP): Conjunto de programas integrados que administran las operaciones de negocios vitales para toda una organización global con presencia en muchos lugares

Software de Aplicación para la Información, Soporte a las decisiones y Propósitos Especializados Disponible en cada en cada industria: Software de aplicación especializada para la información, soporte de decisión, y otros propósitos

Lenguajes de Programación Conjuntos de palabras clave, símbolos, y un sistema de reglas para construir enunciados: Por los cuales las personas pueden comunicar instrucciones a ser ejecutadas por la computadora Programación: Involucra traducir lo que el usurio desea lograr en instrucciones que la computadora pueda entender y ejecutar

Problemas y Tendencias del Software Errores del Software (bugs): Defecto en un programa de computo que le impide cumplir el desempeño para el cual fue diseñado Algunos consejos para reducir el impacto de esos defectos de software: Registre todo el software Consulte el manual y los archivos “léame” para encontrar soluciones a los problemas conocidos Acceda al área de soporte del sitio Web del fabricante para descargar parches Instalar las ultimas actualizaciones del software

Derechos de Copia y Licencias La mayoría de productos de software están protegidos por la ley mediante disposiciones sobre derechos de copia y licencias: En algunos casos, a usted se le otorga el uso ilimitado del software en una o dos computadoras En otros casos usted paga, por su uso: Si usa mas el software, paga mas Algunos software ahora requieren que usted lo registre o active antes que pueda ser completamente usado

Actualizaciones de Software Cuando las empresas de software revisan sus programas y comercializan nuevas versiones de manera periódica: Algunos clientes se ven forzados a actualizar al nuevo software Decidir la compra del software mas reciente: Puede ser un problema para empresas y personas con una gran inversión en software

Soporte Global del Software Soporte de operaciones locales: Es uno de los mas grandes retos a los que los equipos de SI se enfrentan en el momento de integrar sistemas estandarizados en toda la empresa Tendencia Contratación del soporte global con uno o mas subdistribuidores

Resumen Hardware: Computación verde: Software: Los componentes físicos de una computadora que ejecutan actividades de ingreso, procesamiento, almacenamiento y salida del computador Computación verde: Preocupada con el diseño, fabricación, operación y eliminación eficiente y ambientalmente responsable de los productos relacionados con los SI. Software: Consiste de programas que controlan los trabajos del hardware de la computadora

Resumen (continuación) Sistema Operativo (OS): Conjunto de programas de computadora que controlan el hardware de la computadora para dar soporte a las necesidades de computo del usuario Administra tareas para asignar recursos de computadora a través de multitareas y tiempo compartido Software de Aplicación : Aplica la potencia de la computadora a resolver problemas y ejecutar tareas especificas