M.I.R.S.T. Gabriel Orozco Martínez

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1 M.I.R.S.T. Gabriel Orozco Martínez
Informática II M.I.R.S.T. Gabriel Orozco Martínez

2 UNIDAD II. Ingeniería de hardware.
2.1 Arquitectura de la computadora. 2.2 Organización de una Computadora: Modelo Básico de Pequeña Computadora. 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. 2.4 LAN y WAN: Redes Locales y Redes WAN. 2.5 Internet: arquitectura actual, protocolos, sistemas de nombres, servicios. 2.6 Selección de Hardware: Criterios: Método básico de selección de hardware.

3 2.1 Arquitectura de la computadora.
La arquitectura de la computadora es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadoras. Por lo tanto, este es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (CPU) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria. También suele definirse como la forma de seleccionar e ínterconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.

4 2.1 Arquitectura de la computadora.
1. Unidad Central de Proceso (CPU) se encargada de ejecutar programas y que también se considera compuesta por la memoria principal, la unidad aritmético lógica y la unidad de control), 2. Los periféricos son de entrada, salida, entrada/salida, almacenamiento y comunicaciones. También suele definirse como la forma de seleccionar e ínterconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.

5 2.2 Organización de una Computadora: Modelo Básico de Pequeña Computadora.
Computadora: es un aparato electrónico capaz de interpretar y ejecutar comandos programados para operaciones de entrada, salida, cálculo y lógica. Reciben entradas. La entrada son los datos que se capturan en un sistema de computación para su procesamiento. Producen salidas. La salida es la presentación de los resultados del procesamiento. Procesan información Almacenan información

6 2.2 Organización de una Computadora: Modelo Básico de Pequeña Computadora.
Los procesadores se describen en términos de su tamaño de palabra, su velocidad y la capacidad de su RAM asociada. Tamaño de la palabra: Es el número de bits que se maneja como una unidad en un sistema de computación en particular. Normalmente, el tamaño de palabra de las microcomputadoras modernas es de 32 bits; es decir, el bus del sistema puede transmitir 32 bits (4 bytes de 8 bits) a la vez entre el procesador, la RAM y los periféricos. También tenemos los de 64 bits.

7 2.2 Organización de una Computadora: Modelo Básico de Pequeña Computadora.
Velocidad del procesador. MHz (Megahertz): para microcomputadoras. Un oscilador de cristal controla la ejecución de instrucciones dentro del procesador. La velocidad del procesador de una micro se mide por su frecuencia de oscilación o por el número de ciclos de reloj por segundo. Por ejemplo un procesador de 50MHz (o 50 millones de ciclos de reloj) necesita 20 nanosegundos para concluir un ciclo. Cuanto más breve es el ciclo de reloj, más veloz es el procesador. El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es 1/frecuencia

8 2.2 Organización de una Computadora: Modelo Básico de Pequeña Computadora.
Velocidad del procesador. MIPS (Millones de instrucciones por segundo): Para estaciones de trabajo, minis y macrocomputadoras. Por ejemplo una computadora de 100 MIPS puede ejecutar 100 millones de instrucciones por segundo. El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es 1/frecuencia

9 2.2 Organización de una Computadora: Modelo Básico de Pequeña Computadora.
CANALES, PUERTOS Y RANURAS DE EXPANSIÓN Canales: Grupos de cables a través de los cuales viaja la información entre los componentes del sistema. Tienen 8, 16 o 32 cables y este número indica la cantidad de bits de información que puede transmitir al mismo tiempo. Los canales más anchos pueden transmitir información con más rapidez que los canales angostos. El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es 1/frecuencia

10 2.2 Organización de una Computadora: Modelo Básico de Pequeña Computadora.
CANALES, PUERTOS Y RANURAS DE EXPANSIÓN Puertos: Son puntos de conexión en la parte exterior del gabinete de la computadora a los que se conectan algunos canales. El puerto permite una conexión directa con el bus eléctrico común de la PC. El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es 1/frecuencia

11 2.2 Organización de una Computadora: Modelo Básico de Pequeña Computadora.
CANALES, PUERTOS Y RANURAS DE EXPANSIÓN Ranuras de expansión: Se conectan al bus eléctrico común. Algunos canales están conectados a ellas en la caja de la computadora. Los usuarios pueden personalizar sus máquinas insertando tarjetas de circuitos (o tarjetas) de propósito especial en estas ranuras. Existen tarjetas de expansión de RAM, adaptadores de color y de gráficos, tarjetas de red, puertos, coprocesadores (procesadores adicionales que incrementan la capacidad o velocidad de procesamiento del sistema), etc. El tiempo transcurrido para un ciclo de reloj es 1/frecuencia

12 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. En una red, dos o más dispositivos están interconectados y son capaces de comunicarse unos con otros. Las redes de computadoras son mas útiles que los sistemas independientes (stand alone) tradicionales, debido a que proveen una variedad de beneficios a los usuarios.

13 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. Beneficios de las redes Compartir recursos Compartir datos Confiabilidad Acceso desde múltiples ubicaciones Compartir Recursos: las redes permiten que un número determinado de usuarios utilicen los recursos disponibles de una manera eficiente, lo cual es beneficioso en un entorno de trabajo.                                                              ii.     Compartir Datos: uno de los beneficios más importantes de la interconexión de la red es compartir datos. De esta manera un usuario autorizado tendrá acceso no solo a los datos contenidos en su equipo sino además podrá acceder a los datos contenidos en los demás equipo conectados a esa misma red, un usuario conectado puede realizar cambios y actualizaciones a su trabajo y todos los demás usuarios autorizados de la red pueden ver al instante esos cambios y actualizaciones, lo cual es mucho más rápido y eficiente en comparación con otros medio de transferencia de datos.                                                            iii.  Confiabilidad: Una red permite al usuario acceder a múltiples recurso en forma rápida y eficiente.                                                            iv.      Acceso desde múltiples ubicaciones: el trabajo en red permite a los usuarios de las redes trabajar desde diferentes partes del mundo simultáneamente, las redes también permiten tomar copias del mismo trabajo y almacenarlas en diferentes ubicaciones, reduciendo asi la posibilidad de la pérdida de datos en caso de fallo de un sistema.

14 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. Red basada en paquetes que permite prestar servicios de telecomunicación y en la que se pueden utilizar múltiples tecnologías de transporte de banda ancha propiciadas por la QoS  (Quality  of  Service),  y  en  la  que  las  funciones  relacionadas  con  los  servicios  son independientes  de  las  tecnologías  subyacentes  relacionadas  con  el  transporte.  Permite  a  los usuarios el acceso sin trabas a redes y a proveedores de servicios y/o servicios de su elección. Se soporta movilidad generalizada que permitirá la prestación coherente y ubicua de servicios a los usuarios”.

15 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. integración de los servicios ofrecidos a los usuarios, como en el caso de la telefonía móvil donde ya no solo se transmite voz a través de los canales de comunicación sino que además hay transferencia de datos como: descarga de ficheros, videos, e interconexión a diversos sistemas

16 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. La topología de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales; por muros, suelos y techos del edificio. Existe un número de factores a considerar para determinar cuál topología es la más apropiada para una situación dada. Las topologías más comunes son: Bus, Anillo, Estrella, Hibridas, Anillo en estrella, Bus en estrella Estrella jerarquica, Arbol, Trama

17 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. Bus: Todos los dispositivos (también llamados nodos) comparten un mismo canal de comunicaciones.

18 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. Anillo: En este caso los nodos están unidos unos a otros formando un anillo.

19 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. Estrella: Todos los nodos están conectados a un centro de comunicaciones (denominado HUB o concentrador) pero no entre sí.

20 2.3 Redes: Modelo de capas ISO-OSI, topologías de red, tecnologías de enlace de datos, protocolos y aplicaciones. Híbridas: El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes híbridas. Anillo en Estrella: Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo. “Bus” en Estrella: El fin es igual a la topología anterior. En este caso la red es un “bus” que se cablea físicamente como una estrella por medio de concentradores.

21 2.4 LAN y WAN: Redes Locales y Redes WAN.
Redes de Área Local (LAN): una red LAN (Local Área Network) puede ser definida como un conjunto de dispositivos conectados en un área geográfica limitada. Son redes de propiedad privada, de unos poco kilómetros de extensión (por lo general menos de cinco kilómetros) como por ejemplo dentro de una universidad.

22 2.4 LAN y WAN: Redes Locales y Redes WAN.
Redes de área amplia (WAN): las redes WAN (Wide Area Network) se extienden por una aérea geográfica extensa. Las redes WAN por lo general conectan dos o más LAN, además de otro tipo de redes, por lo que lo usuarios en una ubicación pueden comunicarse con los usuarios en otra ubicación remota, pueden ser privadas o públicas. En muchos casos permite la conexión de redes locales a Internet. Precisamente esa distancia disminuye la velocidad de comunicación hasta 30 Mbps, y aumentando su tasa de errores debido a interferencias.

23 Investigar componentes de una red
Nodo Concentrador Backbone Routers Servidores Switches Tarjeta de red Gateways Repetidores

24 2.5 Internet: arquitectura actual, protocolos, sistemas de nombres, servicios.