TEMA 24
LA INFORMÁTICA EN LA ADMINISTRACIÓN PÚBLICA
EL
ORDENADOR PERSONAL: SUS COMPONENTES FUNDAMENTALES. REDES INFORMÁTICAS LOCALES.
INTRODUCCIÓN
Iniciamos en este tema el estudio de los fundamentos de la informática, centrando nuestra exposición en los componentes fundamentales del ordenador personal y desarrollando las bases hacia el análisis de las redes informáticas. Debido al carácter básico de este tema, nuestro recorrido será principalmente teórico.
Al finalizar este tema deberemos ser capaces de identificar:
- El concepto de informática
- Los componentes básicos de un ordenador
- La estructura del sistema central y periférico de un ordenador
- Los fundamentos básicos de las redes informática local
1. EL ORDENADOR PERSONAL
La informática se define como la ciencia que estudia el tratamiento de la información. Este término apareció en Francia en 1962 uniendo las palabras 'information' y “automatique”. En los países anglosajones se utiliza la frase Ciencia de las Computadoras (Computer Science).
1.1. Desarrollo histórico
Una exposición breve del desarrollo histórico de la informática debe basarse en el siguiente recorrido:
- La historia de las máquinas de cálculo que dieron origen a los ordenadores actuales empieza con un instrumento utilizado por diversas civilizaciones: el ábaco.
- En los siglos XVI y XVII se construyeron máquinas mecánicas basadas en ruedas dentadas que simulaban el funcionamiento del ábaco, como la Máquina Aritmética o Sumadora de Pascal (1642).
- W. V. Leibniz (1646-1716) construyó la primera máquina capaz de multiplicar directamente, efectuaba divisiones y raíces cuadradas.
- C. Babbage (1792-1871) diseñó la Máquina Analítica, pensada como un calculador universal, que pudiera resolver de forma automática cualquier problema matemático, y capaz de albergar distintos programas.
- G. Boole (1815-1864) desarrollo el álgebra que lleva su nombre.
- A finales del siglo XIX se utilizan en los negocios y la gestión de empresas máquinas de calculo mecánicas, como la Máquina Tabuladora de H. Holletrith (1886). Fundó la Tabulating Machine Corporation que después se transformaría en IBM.
- El primer ordenador electromecánico fue el Mark I construido en la Universidad de Harvard por Howard H. Aiken en 1944 con la subvención de IBM, tenía 760.000 ruedas y relés y 800 Km de cable y se basaba en Maquina Analítica de Babbage.
- El primer ordenador electrónico fue el ENIAC, construido en la Escuela Moore de Ingeniería Eléctrica, por John W. Mauchly y John Presper Eckert en 1945, era capaz de realizar 5.000 sumas por segundo, pesaba 30 Tm utilizaba 18.200 válvulas, ocupaba 140 m2 y tenía un consumo medio de 150.000 W. Evidentemente necesitaba un potente equipo de refrigeración..
- J.v.Neumann (1903-1957), matemático húngaro, propuso almacenar el programa y los datos en la memoria del ordenador, con lo que se evitaba la modificación del cableado en el cambio de programas.
- La primera generación de ordenadores los constituyen los construidos en la década de los 50 a base de válvulas de vacío. (1937-1953). En 1951 se construyó el UNIVAC 1, primer ordenador comercial.
- La segunda generación se basa en el funcionamiento del transistor. (1954-1962) Aparecen los primeros lenguajes de alto nivel. Diversas compañías IBM, UNIVAC, o Honeywell, construyen ordenadores de este tipo.
- La tercera generación fue la que incorporó los circuitos integrados (Texas Instruments). (1963-1972). Se introduce la multiprogramación y el multiproceso. Aparecen familias de ordenadores que hacen compatible el uso de programas. Los lenguajes de alto nivel como Cobol y Fortran se usan cada vez más.
- La cuarta generación es la que incorpora el denominado microprocesador. (1972-1984). Empieza la muy alta integración (VLSI very large scale integration) en chips y memorias.
- La quinta generación está formada por ordenadores que incorporan tecnologías muy avanzadas que surgieron a partir de 1980, básicamente mayor integración y capacidad de trabajo en paralelo de múltiples microprocesadores. (1984-1990)
- La sexta generación viene dada por nuevos algoritmos para explotar masivas arquitecturas paralelas en ordenadores, y el crecimiento explosivo de redes. (1990-x)
Para poder realizar actividades de información necesitamos el uso de un ordenador. El ordenador procesa automáticamente la información que le es suministrada según un conjunto de instrucciones. Por tanto, un ordenador se define como una máquina capaz de tomar una información, procesarla y devolver unos resultados.
Se llama parte física de un sistema informático a la constituida por los elementos materiales. Y se llama parte lógica al conjunto de órdenes que controlan el trabajo que realiza el ordenador.
La parte física del ordenador se denomina HARDWARE y a parte lógica SOFTWARE.
Se denomina sistema informático al conjunto de elementos necesarios para la realización y utilización de aplicaciones informáticas, entendiendo por aplicaciones informáticas a la agrupación de programas de ordenador cuyo fin es la ejecución de un trabajo.
1.4. Funciones básicas
Un ordenador es un dispositivo que acepta datos en una determinada forma, los procesa y produce otros datos o información de una forma diferente a la original, las formas en que el ordenador acepta los datos o produce la información puede variar de un instante a otro, por ello cuando el ordenador procesa datos está realizando una serie de funciones distintas:
Las funciones básicas de un ordenador son 4:
- Entrada de datos. Los datos que provienen del exterior procedentes de alguna fuente de información son introducidos para ser procesados.
- Almacenamiento: el ordenador conserva internamente los datos en forma codificada, antes, durante y después del proceso.
- Proceso: el ordenador realiza operaciones con los datos que tiene almacenados en la memoria donde guardará también los resultados codificados hasta el siguiente paso.
- Salida: el ordenador produce nuevos datos descodificados, o información para uso externo.
Por tanto, el ordenador se define como un dispositivo que, bajo control de un plan preestablecido, acepta datos, los procesa y produce información.
1.5. Elementos constitutivos
Como hemos establecido, la parte física del ordenador se denomina HARDWARE y a parte lógica SOFTWARE.
La parte física o hardware, formada por:
- Unidad Central de Proceso
- Unidades de memoria auxiliar
- Unidades de entrada
- Unidades de salida
La parte lógica o software está formada por:
- Sistema Operativo
- Aplicaciones
Para realizar sus funciones correctamente, el ordenador debe disponer de recursos para almacenar la información mientras ésta es elaborada, memoria, y asimismo de los dispositivos que permitan tanto su introducción, como ofrecerla, ya elaborada, a los usuarios. Estos últimos dispositivos reciben el nombre de periféricos.
Básicamente un ordenador se compone de:
- Unidad de Entrada:
Permiten la introducción de información en el ordenador. Existen dos tipos de dispositivos, aquellos que convierten los datos en un formato capaz de ser interpretado por el ordenador como el teclado y los que permiten su entrada directa como el escáner, lectores de tarjetas o códigos de barras o la pantalla táctil.
- Unidad de Almacenamiento o Memoria.
Dispositivos donde se almacenan los datos y los programas para procesarlos. Existen dos tipos: Memoria Principal, constituida por circuitos integrados y que a su vez se subdivide en RAM y ROM; y la Memoria Secundaria, donde se almacenan otros datos que no tienen cabida en la principal, la constituyen los Discos duros (HD), CD-ROM, disquetes (FD), Unidades de cinta, etc.
- Unidad Aritmético/Lógica
Es la parte encargada de procesar los datos, se conoce también como ALU (Arithmetic-Logic Unit). Las operaciones que realiza son de tipo aritmético: suma, resta, multiplicación y división; y de tipo lógico: igual, mayor que o menor que.
- Unidad de Control
Dirige la ejecución del programa y controla tanto el movimiento entre memoria y ALU, como las señales que circulan entre la CPU y los Periféricos.
- Unidad de Salida
Presentan al usuario los datos ya elaborados que se encuentran en la memoria del ordenador, los más habituales son la pantalla y la impresora.
La Unidad de Control con la Unidad Aritmético/Lógica y la Memoria Principal forman la Unidad Central de Procesos (CPU), es decir el Ordenador.
Las Unidades de Entrada y de Salida son los denominados Periféricos.
1.5.1. Hardware
1.5.1. A) La CPU
La Unidad Central de Procesos (en inglés CPU: Central Processing Unit), se compone de la Memoria, la Unidad de Control y la Unidad Aritmético/Lógica. .
- La Memoria
La Memoria Principal está formada por circuitos integrados (chips), en ellos la información se almacena en estados de tensión (+5 V) al que hacemos corresponder un uno, y no tensión (0 V) al que le corresponde un cero, por tanto el sistema de almacenamiento sólo posee dos posibles valores y por ello se denomina binario. Ésta es por lo tanto la menor cantidad de información que podemos almacenar en un ordenador, y se denomina bit (o cero o uno), y al conjunto de ocho bits se le denomina Byte u Octeto.
Nos podemos imaginar la memoria como un conjunto de casillas, cada una con una dirección que la identifica, donde se almacenan los datos y las instrucciones correspondientes a los programas.
Para conocer la ubicación de cada dato estas casillas deben estar convenientemente numeradas, es lo que se denomina dirección de memoria. En cada casilla podremos almacenar una determinada cantidad de bits según el ordenador, 8bits (1 Byte), 16 bits, 32 bits,.. .El número de bits que almacena un ordenador en cada casilla de la memoria y que puede manipular en cada ciclo se la denomina longitud de palabra ("word" en inglés).
La siguiente tabla muestra, a modo de ejemplo, varias posiciones de memoria en un ordenador cuya longitud de palabra es de 8 bits, por tanto en cada dirección de memoria se almacena 1 Byte.
|
Dirección
de memoria |
Dato
almacenado |
|
0 = 00000000 |
01011010 |
|
1 = 00000001 |
01001100 |
|
2 = 00000010 |
11011001 |
|
3 = 00000011 |
00101110 |
|
4 = 00000100 |
10001101 |
La cantidad de Bytes que se pueden almacenar en la memoria de un ordenador es bastante elevada y por ello se utilizan prefijos, así 1 KiloByte o KB corresponde a 210 = 1024 Bytes (y no 1000 KB), 1 MegaByte o MB = 1024 KB, 1 GigaByte o GB = 1024 MB, 1 TeraByte o TB = 1024 GB.
La memoria se comunica con el resto de la CPU mediante unos canales denominados "Buses". Existen tres, el Bus de datos por donde circulan los datos, el Bus de direcciones encargado de indicar la posición de un dato concreto almacenado en memoria, y el Bus de control por donde circulan las instrucciones de los procesos que lleva a cabo el ordenador.
Por tanto, para localizar un dato en la memoria principal, la dirección que ocupa éste debe circular por el bus de direcciones. Según cual sea la amplitud del bus de direcciones y la longitud de palabra, así será el tamaño de la memoria que puede gestionar el ordenador. Es decir, el número de casillas o direcciones de memoria que pueden ser indicadas y el tamaño de la información que contienen. Para un bus de direcciones de 8 bits el ordenador podrá gestionar 28 = 256 posiciones de memoria y en cada una de ellas podremos almacenar 8 bits si esta es la longitud de palabra de ese ordenador.
Existen dos tipos de memoria en el ordenador, una de ellas es la denominada RAM (Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) que es la encargada de almacenar los datos y los programas que la CPU está procesando. El término acceso aleatorio significa que no es necesario leer una serie de datos para acceder al que nos interesa, sino que podemos acceder directamente al dato deseado. Esta memoria depende del suministro de tensión eléctrica para mantener la información y por tanto al apagar el ordenador los datos almacenados en ella se perderán.
La otra parte de la memoria se denomina ROM (Read Only Memory, Memoria de Solo Lectura), en la que se encuentran el test de fiabilidad del ordenador (POST: Power on Self Test), las rutinas de inicialización y arranque, y la BIOS que proporciona los servicios fundamentales para que el ordenador sea operativo, en su mayor parte controla periféricos del ordenador como la pantalla, el teclado y las unidades de disco. El término Memoria de Solo Lectura, significa que esta memoria no puede ser modificada y aun cuando apaguemos el ordenador la información permanecerá inalterada en la ROM.
Existe otra porción de memoria denominada CMOS que contiene datos básicos de éste, como pueden ser el número de unidades de disquetes y su tipo, de discos duros y su tipo, la fecha, la hora y otros datos respecto al comportamiento fundamental del ordenador. Esta memoria no es de tipo permanente, ya que podemos variar la configuración de nuestro equipo y para ser mantenida necesita de la tensión que le suministra una pequeña pila o batería.
- Unidad de control
Tiene como funciones principales el control, la coordinación y la interpretación de la instrucciones. Estas instrucciones en su conjunto forman lo que se denomina programa, es decir, el lenguaje-máquina.
Una instrucción de máquina tiene varias partes. Un código de operación que le indica a la unidad de control que operación debe hacerse con los datos. También posee dos direcciones de memoria que indican la localización de esos datos. La unidad de control lleva además un reloj electrónico que oscila con una frecuencia de millones de veces por segundo llamado reloj de sistema.
La velocidad a la que el procesador realiza las operaciones viene determinada por dicho reloj. La velocidad de oscilación se mide en MegaHerzios (Mhz), es decir millones de ciclos por segundo. Es decir un ordenador cuyo procesador posea 50 Mhz oscilará el doble de rápido que uno que posea 25 Mhz. Los ordenadores con chips Pentium poseen una frecuencia a partir de 66 Mhz.
- Estructura lógica
Cada uno de los componentes físicos encargados de una determinada tarea dentro del ordenador reciben el nombre de módulo; el chip de la memoria o del procesador son ejemplos de módulo.
- Placa base
Se denomina Placa Base o Madre (MotherBoard en inglés) a la placa de circuito impreso que integra los siguientes elementos:
- Microprocesador: consiste en un circuito integrado que contiene la Unidad Aritmético/ Lógica y la Unidad de Control. En la familia PC corresponde a los micros 8088, 8086, 80286,… . En esta familia a partir del 80486 también se incorpora el coprocesador matemático encargado de las operaciones en punto flotante.
- Banco de memoria: está formado por uno o varios "chips" que forman la RAM, ésta es una de las dos partes que componen la memoria principal. Los PC actuales contienen una serie de zócalos donde se insertan los denominados módulos SIMM (Single Inline Memory Module) formados estos a su vez por varios "chips"; esta construcción modular permite añadir más módulos, y por tanto más memoria, cuando resulta necesario de una forma muy sencilla; eso si, respetando unas reglas de colocación en cuanto a su número y tamaño.
- ROM: Formada a su vez por uno o varios circuitos integrados, aunque de características distintas a los que forman la RAM, que contienen información de modo permanente.
- Ranuras o Slots de expansión: se trata de conexiones para las tarjetas de ampliación de la placa base; las más habituales suelen ser la tarjeta gráfica, la controladora de discos, la tarjeta de los puertos serie y paralelo. Las placas base - también se denominan placas madre - más modernas suelen incorporar tanto la controladora de discos, como la serie-paralelo y algunas también la tarjeta gráfica e incluso otros periféricos.
- Otros: los cristales de cuarzo que suministran la frecuencia o frecuencias para el funcionamiento del sistema, el controlador programable de interrupciones que controla las interrupciones (las interrupciones, IRQ, son señales generadas por los componentes del ordenador, indicando que se requiere la atención de la CPU; el propósito de este controlador es escribir o leer datos directamente de memoria prescindiendo del microprocesador) el conector a la fuente de alimentación, la memoria caché o el coprocesador matemático que no se encuentran en todos los ordenadores o incluso pueden estar integrados en el propio microprocesador.
Los primeros PC XT tenían un bus de datos de 8 bits y los dispositivos que se conectaban en las ranuras de expansión seguían el estándar ISA de 8 bits.
Más tarde con la aparición de los PC AT el bus de datos se amplió a 16 bits y las ranuras de expansión tipo ISA pasaron a tener un ancho de 16 bits, ambos con una frecuencia de 8 MHz.
Con la aparición de procesadores de 32 bits y la utilización de entornos gráficos este bus resultaba demasiado estrecho, sólo podía transportar 5 MB/s, y surgieron los estándares MCA, MCA/2 y EISA ambos permitían un ancho de 32 bits y tenían un ancho de banda de 40 MB/s el MCA/2 y 33 MB/s para el EISA.
Aun con este tipo de Buses ciertos dispositivos como las tarjetas gráficas, los discos duros y los adaptadores de red se veían frenados en su necesidad de transmitir o recibir datos de la CPU.
Aparece ante esta situación la idea de "bus local", que consiste en que periféricos como los citados puedan saltarse el bus de expansión y se comuniquen directamente con la CPU, de un modo parecido a como lo hace la memoria con el procesador.
El primer desarrollo estándar de un bus local fue el denominado VESA Local Bus (VLB) - VESA es un consorcio formado por más de 120 compañías dedicado a crear especificaciones comunes. Este diseño tenía un ancho de banda de 132 MB/s funcionando a 32 bit y una frecuencia de 33 MHz. El diseño del VLB no era un diseño cerrado y podían surgir problemas de incompatibilidades.
El bus local que se suele utilizar el es denominado PCI - desarrollado por SIG otro consorcio formado por más de 160 compañías - es un bus local de 32 bits, funcionando a una frecuencia de 33 MHz y con un ancho de banda máximo, como el VLB, de 132 MB/s, pero con características adicionales al VLB como son: la transferencia de ráfagas lineales, grandes volúmenes de datos son escritos o leídos de una dirección que se incrementa automáticamente para el próximo byte del flujo; posee un menor tiempo de latencia, desde que un periférico realiza una petición hasta que le es concedido el control; y también permite la concurrencia de tareas, la CPU puede estar dedicada a un cálculo mientras un dispositivo conectado al bus realiza su transferencia. Este bus permite además no tener que determinar en cada tarjeta, cambiando los puentes, IRQ’s, DMA’s y direcciones de memoria como en el bus ISA o VLB y que se realice esa asignación de modo automático "Plug & Play".
1.5.1. B) Los Periféricos de entrada
Los principales periféricos de entrada son los siguientes:
Compuesto por una serie de teclas que representan letras, números y otros caracteres especiales. Al presionar un carácter en el teclado se produce un tren de impulsos que ingresa en el ordenador a través de un cable. Todo tren de impulsos está constituido por estados de tensión eléctrica y no tensión, unos y ceros, es decir, por bits.
Para codificar los caracteres se suele usar el estándar ASCII ( American Standard Code for Information Interchange ) o el EBCDIC menos extendido. En ambos, cada carácter esta codificado mediante ocho bits, así por ejemplo utilizando ASCII la letra A sería 01000001, la B 01000010 y la C 01000011.
Para intentar asegurar la fiabilidad en la transmisión, se añade un bit adicional denominado bit de paridad, si el ordenador que empleamos es de paridad par se añadirá un uno o un cero a cada carácter para que el total de unos trasmitidos sea par. Por ejemplo, si pulsamos la letra C, el número de unos correspondiente a su código ASCII es tres, y en este caso, añadiríamos un uno adicional para que el total de unos transmitidos sea cuatro, es decir par. Si pulsáramos la letra A, el total de unos sería dos y por tanto par y en este caso se añadiría un cero.
Las teclas principales son:
- Tecla de entrada o retorno: desplaza el cursor de línea, permite la entrada de datos y ordena la realización de órdenes, su símbolo es: Intro
- Tecla de escape: anula o cancela un comando de un programa o una orden. Su símbolo es: Esc
- Tecla control: se emplea en combinación con otras para realizar tareas especiales. Su símbolo es: ctrl.
- Tecla imprimir pantalla: produce una copia por impresora del contenido de la pantalla.
- Tecla de dirección: son una serie de teclas que nos permiten desplazarnos en las diversas direcciones y por las zonas que anteriormente ha pasado el cursor.
- Tecla de bloqueo de mayúsculas: permite que todo el texto escrito aparezca en mayúsculas. Su símbolo es: Bloq Mayus
- Tecla de pausa: permite detener la ejecución de un programa durante un periodo de tiempo. Su símbolo es: Pause
- Tecla de tabulación: mueve el cursor de la pantalla un determinado número de espacios. Su símbolo es una doble flecha
- Tecla suprimir: borra o suprime el carácter sobre el que está situado el cursor. Su símbolo es: Supr
- Tecla de bloqueo de números: permite la realización de tareas con un conjunto de teclas llamadas numéricas relacionadas con operaciones matemáticas. Su símbolo es Bloq.Num
- Tecla de retroceso: mueve el cursor de derecha a izquierda y borra el carácter allí presente. Su símbolo es una flecha sentido derecha-izquierda
- Tecla de alternar: asigna una función a una determinada tecla y en combinación con otras permite tareas especiales. Su tecla es Alt
- Teclas de función: son teclas que se utilizan para acometidos especiales y frecuentes: Su símbolo es F1, F2, ...
- Teclas de máquina de escribir: son las teclas correspondientes a las letras del alfabeto, a los signos de puntuación y a los números.
- Teclas numéricas: se utilizan para operaciones con cantidades numéricas y se utilizan fundamentalmente en aplicaciones de las hojas de cálculo.
- Teclas de control: son teclas que nos permiten el movimiento del cursor sobre la pantalla: Inicio Fin Insert
Sobre la pantalla aparece un símbolo en forma de guión horizontal o vertical parpadeante, es lo que se llama cursor.
Los más habituales son los ratones mecánicos, en estos en su parte inferior se encuentra una bola que rueda al deslizar el ratón sobre la superficie de la mesa o de una alfombrilla, el movimiento de la bola se transmite a dos ejes perpendiculares y de éstos a unas ruedas dentadas con un sistema óptico que permite captar el giro de cada una de estas ruedas, de aquí, mediante la electrónica del ratón, estos valores de movimiento serán enviados por el puerto serie (COM 1, COM 2,..) - por el puerto serie los datos se transmiten bit a bit -, o de un bus especial para el ratón, hacia la CPU, que mediante el programa adecuado podrá situar el cursor en la pantalla. Al pulsar el botón o botones del ratón, la CPU sabrá, por tanto, sobre que elemento de la pantalla se está actuando.
El Escáner
Permite convertir información gráfica en una imagen digitalizada o mapa de bits ("Bitmap"). La imagen que se desea digitalizar se coloca en el escáner, en éste la imagen es recorrida por un haz luminoso, y la luz reflejada es recogida por un dispositivo tipo CCD (del mismo tipo que el que incorporan las cámaras de vídeo) que convierte la señal luminosa en señal eléctrica, posteriormente esta información se convierte en señales digitales que ingresaran en el ordenador.
Consiste en un tablero de dibujo que puede ser recorrido por un lápiz, los movimientos del lápiz se convierten en informaciones digitales y se envían al ordenador a través del puerto serie.
Otros periféricos de entrada
Lectores de códigos de barras, Lectores de fichas perforadas
1.5.1. C) Periféricos de salida
Consiste, en los equipos de sobremesa, en un tubo de rayos catódicos, en éste tres haces de electrones correspondiendo a los tres colores básicos (rojo, verde y azul) inciden sobre una rejilla tras la cual está situada una pantalla de fósforo que se ilumina. Estos haces recorren la pantalla de izquierda a derecha y de arriba a abajo formando la imagen. Hecho esto se sitúan de nuevo en la esquina superior izquierda para formar una nueva imagen.
Cada uno de estos tres haces da lugar a un punto de color básico (rojo, verde o azul), la agrupación de los tres puntos de color básicos da lugar a un punto de la imagen denominado píxel.
Por último, respecto al monitor cabe destacar la frecuencia con que estos haces forman una imagen, cuanto mayor sea ésta mayor será la calidad de la imagen, y la máxima resolución con que pueda trabajar, número de pixels horizontales y verticales.
El monitor recibe a su vez la información de la tarjeta gráfica, en ésta cabe distinguir la memoria de vídeo que implicará la máxima resolución que pueda producir la tarjeta gráfica, y a partir del desarrollo VGA el DAC (Conversor Digital Analógico) encargado de traducir la señal digital generada por el procesador a formato analógico para que pueda ser representada en el monitor. En la Figura se representa la memoria correspondiente a diversos estándares de tarjetas gráficas.
|
Tipo |
Pixels |
Colores |
Memoria
(bits) |
Memoria |
|
CGA |
320 x 200 |
4 |
320x200x2 |
16.000 B |
|
EGA |
640 x 350 |
16 |
640x350x4 |
112.000 B |
|
VGA |
640 x 480 |
16 |
640x480x4 |
153.600 B |
|
Super VGA |
800 x 600 |
256 |
800x600x8 |
480.000 B |
|
XGA |
1024 x 768 |
65.536 (High Color) |
1024x768x16 |
1.536 KB |
|
Otros |
800 x 600 |
232 (True Color) |
800x600x32 |
1.875 KB |
Nos sirve para tener una copia impresa de datos o figuras, en definitiva de la información elaborada o almacenada en el ordenador.
Existen diferentes tipos de impresoras, matriciales o de agujas, de inyección de tinta, láser, etc. . Todas ellas suelen recibir la información a través del puerto paralelo del ordenador - por el puerto paralelo (LPT 1,..) los datos se transmiten en grupos de 8 bits - y utilizan para ello un cable tipo Centronics.
Las impresoras matriciales contienen en el cabezal de impresión una serie de agujas (9, 18, 24 ó 48) que golpean la cinta entintada y ésta al papel, dando lugar así a la información impresa. El número de agujas implica una mayor calidad en la impresión. Las impresoras matriciales suelen disponer de una técnica denominada NLQ que consiste en imprimir el mismo carácter dos veces pero ligeramente desplazado, de este modo se puede mejorar la calidad de la impresión, aunque ésta resulta más lenta. La principal ventaja de las impresoras matriciales es su bajo costo y su rapidez. Existen impresoras matriciales de color aunque los resultados son bastante limitados.
Las impresoras de inyección contienen un cartucho de tinta para la impresión en blanco y negro y otro o otros tres con los colores Cyan, Magenta y Amarillo para la impresión en color. En estas impresoras la tinta se sitúa en el cabezal y mediante una resistencia se calienta éste que expulsa una burbuja de tinta contra el papel. Las impresoras de inyección producen muy buenos resultados en la impresión tanto en blanco y negro como en color. Debido a su reducido coste y a su calidad son hoy día las de mayor aceptación.
Las impresoras láser utilizan un tambor fotosensible que es activado por un láser, este tambor después de ser activado por el láser queda impregnado por el carboncillo del toner que puede pasar al papel. Las impresoras láser producen documentos de gran calidad y con una velocidad superior a las de inyección, pero requieren de una memoria o buffer elevada y suelen ser caras.
Un grupo especial de impresoras láser y también de inyección lo constituyen las impresoras PostScript, en éstas la imagen no es enviada a la impresora en forma de matriz de puntos, sino como gráfico vectorial, de este modo se le puede decir a la impresora "imprime un circulo de radio r cm centrado en el punto x,y", el resultado es una mayor calidad de impresión en gráficos y figuras.
Existen otros tipos de impresoras como las de margarita, transferencia térmica de cera, de sublimación, etc. .
1.5.1. D) Otros dispositivos de salida
El Trazador Gráfico o Plotter: Este dispositivo mediante una serie de lápices de dibujo que va escogiendo puede realizar dibujos de gran precisión, se utiliza en diseño gráfico y estudios de arquitectura básicamente.
Se utiliza para enviar y recibir datos a través de la línea telefónica.
El término Módem procede de Modulador / Demodulador que resume la función del módem, es decir, los datos que un ordenador debe enviar están formados por bits, estos bits se trasmiten de uno en uno por el puerto serie al módem, éste convierte estos datos digitales en señales analógicas de modo que puedan circular por la línea telefónica, modula los datos. El módem que se encuentra en el otro extremo de la línea telefónica y recibe estas señales de frecuencia las convierte en señales digitales, bits, decimos que demodula los datos, y los transmite por el puerto serie de uno en uno al ordenador. La Red de Telefonía Básica (RTB) permite transmitir frecuencias de hasta 2400 Hz, por esto los módems si no utilizaran otras técnicas de compresión podrían transmitir como máximo 2400 bits por segundo. No se debe confundir por tanto la frecuencia de la señal con que se transmiten los datos por la RTB que se expresa en baudios (2400 baudios, 1200 baudios,..), con la cantidad de datos que se transmiten que se expresa en bits/s (28.800 bits/s, 14.400 bits/s,..).
Para realizar esta comunicación entre el PC y el Módem existe un chip que juega un papel muy importante, es el denominado UART (Receptor Transmisor Asíncrono Universal).
Éste chip se encarga de convertir los datos que recibe en grupos de 8 bits de ancho en cadenas de 1 bit de ancho de modo que puedan salir por el puerto serie. También comprueba el bit de paridad de los datos recibidos y de insertarlo en los enviados, así como los bits de inicio y de parada, es decir los bits que van al inicio y final de un grupo de datos, normalmente grupos de 8 bits.
La mayoría de módems utilizan un grupo de órdenes o comandos de comunicación denominados comandos Hayes o comandos AT, debido a que todos ellos empiezan con las letras AT (por ejemplo ATDT significa realizar la marcación por tonos o ATDP por pulsos).
Se encargan de digitalizar las ondas sonoras introducidas a través del micrófono, o convertir los archivos sonoros almacenados en forma digital en un formato analógico para que puedan ser reproducidos por los altavoces.
Los sonidos que puede percibir el oído humano abarcan las frecuencias de 20 a 20.000 Hz. La tarjeta de sonido recorre estas ondas tomando muestras del tipo de onda (de su frecuencia), esta operación se realiza con valores variables de muestreo, desde 8.000 hasta 44.100 Hz, a mayor frecuencia de muestreo mayor será la calidad de la grabación. Y del nivel sonoro de esta onda, esta información se guarda en 8 bits (28 = 256 niveles de sonido) o en 16 bits (216 = 65.536 niveles de sonido). Y en un canal o Mono o dos canales o Estéreo.
La calidad telefónica correspondería a 11.025 Hz, 8 bits y Mono. La calidad de la radio a 22.050 Hz, 8 bits y Mono, ocupando el archivo el doble que el primero. Y la calidad del CD a 44.100 Hz, 16 bits y Estéreo, ocupando el archivo 16 veces más que el primero. El proceso de reproducción sigue los mismos pasos pero en sentido contrario.
Muchas tarjetas de sonido poseen capacidades MIDI; esto significa que en un chip de la tarjeta, sintetizador, se encuentran almacenadas las características de diferentes instrumentos musicales, y la grabación o reproducción de un sonido se hace en referencia a éstos y las notas musicales correspondientes.
Contienen un motor eléctrico que permite girar el soporte de datos, disquete o floppy disk o FD , y uno o dos cabezales de lectura y escritura que pueden situarse en un punto específico del disquete, éste a su vez está formado por una superficie circular de material plástico recubierto de una sustancia que puede magnetizarse.
El cabezal, al situarse sobre una zona del disquete, que se encuentra girando a unas 360 revoluciones por minuto, provoca en éste una señal eléctrica que es codificada en formato binario por la electrónica de la disquetera. Esta señal se transmite por una cinta (un grupo de finos cables eléctricos) a la controladora de FD/HD - conectada en una de las ranuras de expansión o integrada en la propia placa base -, y de ésta al microprocesador o a la memoria. El proceso de escritura en el FD sigue los mismos pasos pero en sentido contrario.
Existen disqueteras de diferentes tipos, las primeras tenían una anchura de 8 pulgadas, más tarde aparecieron las de 5 ¼ pulgadas y evolucionaron desde las que podían contener 160 KB hasta las más modernas de 1,2 MB, más tarde hicieron su aparición las disqueteras de 3 ½ pulgadas que podían almacenar en un principio 720 KB y posteriormente 1,44 MB. Éstas últimas unen a su menor tamaño y mayor capacidad, el albergar en una carcasa de plástico rígido al disquete y de este modo protegerlo de modo mucho más efectivo.
En ambos tipos de disqueteras los disquetes pueden ser protegidos contra escritura, en las primeras es necesario usar un papel adhesivo, mientras que en las de 3 ½ " esta función la realiza un cierre deslizante.
Para poder localizar los datos en el FD previamente se deben realizar una serie de marcas en el mismo, este proceso se denomina formatear el disquete y consiste en dividirlo en una serie de pistas concéntricas y cada una de éstas en una serie de sectores.
Por ejemplo los disquetes de 3 ½ " y 1,44 MB de capacidad poseen 80 pistas en cada cara y 18 sectores por pista. La situación de cada archivo está almacenada en la FAT (File Allocation Table), éste método es el que sigue el MS-DOS y algunos otros sistemas operativos.
Para tener acceso más rápido a la información el ordenador divide al diskette en pistas y sectores pudiendo así ordenar la información.
Existen dos formas de acceder a un dato almacenado en una memoria cualquiera, una es en serie, leyendo desde el primer dato hasta encontrar el que se busca y otra es directamente encontrando el dato sin pasar por ningún otro
Se componen de varios discos circulares rígidos, y no flexibles como en el caso de las disqueteras, recubiertos de un material susceptible de ser magnetizado. Pueden ser grabados o leídos mediante un cabezal por ambas caras mediante un proceso similar al de los FD, la diferencia estriba en la muy superior velocidad de giro de éstos, por lo menos unas 3.600 revoluciones por minuto.
Los discos duros pueden lograr estas elevadas velocidades de giro debido a que se encuentran herméticamente cerrados dentro de una carcasa de aluminio. Debido a las elevadas velocidades de giro, los discos duros logran unos tiempos de búsqueda promedio muy inferiores a las disqueteras y unas velocidades de transferencia muy superiores, ambas características los convierten en el medio más rápido, excluyendo la memoria principal, para almacenar o transferir información por el momento.
El proceso de formatear el disco duro se realiza de forma similar al disquete, pero los discos duros suelen estar formados por más de un disco y cada uno de estos puede ser formateado por ambas caras. Así un disco duro se divide en cabezales, cada uno de éstos en cilindros o pistas, y cada una de éstas, en sectores.
La capacidad total de un HD se puede calcular del siguiente modo:
Capacidad total = nº de cabezales x nº de cilindros x nº de sectores por pista x nº de bytes por sector
Por otra parte, el sistema operativo MS-DOS divide el disco duro en los denominados "clusters", éstos constituyen las unidades más pequeñas de información que puede direccionar éste sistema operativo dentro de un disco duro, y están formados por un número variable de sectores según sea la capacidad total del disco duro.
Una de las nefastas consecuencias de éste método consiste en que cuando el disco duro es grande, 1 GB o más, los clusters también son muy grandes y cada fichero que se encuentra en el disco duro ocupa al menos un cluster, cuando el fichero es más pequeño que el cluster parte del cluster se desperdicia, ya que en este cluster no se puede guardar ningún otro fichero. Así nos encontramos discos duros prácticamente llenos, en los que si sumamos el tamaño total ocupado por los ficheros no coincide con el tamaño ocupado que nos muestra el sistema operativo.
Por ejemplo, en un disco duro de 2 GB de capacidad se pueden llegar a desperdiciar fácilmente más de 500 MB. La única solución a este problema consiste en dividir el disco duro en varios de menor tamaño, es decir, realizar varias particiones mediante el comando FDISK de MS-DOS.
Por otra parte, el disco duro y el FD necesitan de una electrónica para comunicarse con el ordenador. Está electrónica se encuentra en una tarjeta denominada "controladora de HD/FD", existen diversos estándares de controladoras, y cada controladora sólo puede operar con los discod duros de su tipo. Los antiguos discos duros eran del tipo MFM o RLL, después surgieron los IDE y los Enhanced IDE, y los SCSI en sus distintas versiones. Las controladoras IDE también pueden "controlar" otros dispositivos como unidades CD-ROM, las SCSI aparte de los CD-ROM también se utilizan con otros dispositivos como Escáneres.
CD-ROM
Éstas unidades de almacenamiento están constituidas por un soporte plástico en las que un láser ha realizado unas pequeñas hendiduras, esta capa se recubre con una capa de material reflectante, y ésta con otra capa de protección. En el momento de la lectura un láser de menor intensidad que el de grabación reflejará la luz o la dispersará y así podrán ser leídos los datos almacenados.
Las pistas en este soporte se encuentran dispuestas en forma de espiral desde el centro hacia el exterior del CD-ROM, y los sectores son físicamente del mismo tamaño. El lector varia la velocidad de giro del CD-ROM, según se encuentre leyendo datos en el centro o en los extremos, para obtener una velocidad constante de lectura.
La velocidad de transferencia de estas unidades ha ido variando, las primeras unidades tenían una velocidad de 150 KB/s y se denominaron de simple velocidad, ya que esta velocidad de transferencia era la que venía recogida en las especificaciones del MPC (Multimedia PC Marketing Council), posteriormente han ido apareciendo unidades 2X (2 x 150 = 300 KB/s), hasta en la actualidad 12X ( 12 x 150 = 1.800 KB/s ).
Una de las principales ventajas de los CD-ROM es que el desgaste es prácticamente nulo, y la principal desventaja es que no podemos cambiar lo que existe grabado, como podemos hacer en un HD o un FD.
En un CD-ROM podemos almacenar hasta 650 MB de información, lo que supone almacenar unas 150.000 páginas de información, o la información contenida en 1.200 disquetes.
Existen unidades CD-ROM que se conectan a controladoras IDE y otras a controladoras SCSI como ya se ha mencionado al hablar de los discos duros.
Recientemente han hecho su aparición las unidades DVD (Digital Video Disc), éstas unidades son básicamente un CD-ROM con una muy superior densidad de grabación, logrando una capacidad de almacenamiento de 4,38 GB si se graban por una sola cara y una capa, hasta 15,90 GB si la grabación se realiza en dos caras y con dos capas. Cada cara puede tener hasta dos capas.
|
Tipo |
Diámetro |
Caras |
Capas |
Capacidad |
|
DVD-5 |
12 cm |
1 |
1 |
4,38 Gb |
|
DVD-9 |
12 cm |
1 |
2 |
7,96 Gb |
|
DVD-10 |
12 cm |
2 |
1 |
8,75 Gb |
|
DVD-18 |
12 cm |
2 |
2 |
15,90 Gb |
|
DVD-R |
12 cm |
1 |
1 |
3,68 Gb |
|
DVD-RAM |
12 cm |
1 |
1 |
2,40 Gb |
Respecto a la compatibilidad de los DVD con los CD-ROM es absoluta en el caso de los CD-ROM estampados industrialmente y de los CD-RW; pero no así con los CD-R (procedentes de un grabador) que necesitan para ser leídos por un lector DVD, que éste disponga de dos láser (láser dual).
Existen otras unidades de almacenamiento como las unidades de Backup que utilizan cinta similar a las de los cassettes; los discos magneto-ópticos que utilizan un láser para calentar la superficie y una cabeza de lectura-escritura como los FD, las unidades ZIP, etc.
2. REDES INFORMÁTICAS
Una red local proporciona la facilidad de compartir recursos entre sus usuarios. Esto es:
- Compartir ficheros.
- Compartir impresoras.
- Utilizar aplicaciones específicas de red.
- Aprovechar las prestaciones cliente/servidor.
- Acceder a sistemas de comunicación global.
La posibilidad de compartir ficheros es la prestación principal de las redes locales. La aplicación básica consiste en utilizar ficheros de otros usuarios, sin necesidad de utilizar el disquete.
La ventaja fundamental es la de poder disponer de directorios en la red a los que tengan acceso un grupo de usuarios, y en los que se puede guardar la información que compartan dichos grupos.
Las redes locales permiten que sus usuarios puedan acceder a impresoras de calidad y alto precio sin que suponga un desembolso prohibitivo. Por ejemplo, si tenemos una unidad administrativa en la que trabajan diez personas, y sus respectivos ordenadores no están conectados mediante una red local, tendremos que habilitar una impresora para cada trabajador o cada usuario grabará en un disquete su documento a imprimir y lo lleve donde se encuentra la impresora. Si instalamos una red local, los trabajadores compartirán la misma a través de la red.
Cuando se comparte una impresora en la red, se suele conectar a un ordenador que actúa como servidor de impresión, y que perfectamente puede ser el equipo de un usuario. También existen impresoras que disponen de una tarjeta de red que permite la conexión directa en cualquier punto de la red sin necesidad de situarse cerca de un servidor.
Algo complementario a la impresión en red es la posibilidad de compartir dispositivos de fax. Si un ordenador tiene configurado un módem para utilizarlo como fax, puede permitir que el resto de los usuarios de la red lo utilicen para enviar sus propios documentos.
Existe un gran número de aplicaciones que aprovechan las redes locales para que el trabajo sea más provechoso. El tipo de aplicaciones más importante son los programas de correo electrónico. Un programa de correo electrónico permite el intercambio de mensajes entre los usuarios. Los mensajes pueden consistir en texto, sonido, imágenes, etc. y llevar asociados cualquier tipo de ficheros binarios.
Es un concepto muy importante en las redes locales para aplicaciones que manejan grandes volúmenes de información. Son programas que dividen su trabajo en dos partes, una parte cliente que se realiza en el ordenador del usuario y otra parte servidor que se realiza en un servidor con dos fines:
- Aliviar la carga de trabajo del ordenador cliente.
- Reducir el tráfico de la red.
Con las aplicaciones cliente/servidor una consulta sobre una base de datos se envía al servidor, quien realiza la selección de registros y envía solo los campos que le interesan al usuario. Se reduce así considerablemente el tráfico en la red y el ordenador cliente se encuentra con el trabajo hecho.
Consiste en la posibilidad de configurar un ordenador con una conexión permanente a servicios en línea externos, de forma que los usuarios de la intranet no necesiten utilizar un módem personal para acceder a ellos.
Mediante un servidor de comunicaciones se puede mantener una línea permanente de alta velocidad que enlace la intranet con Internet. El servidor puede estar equipado con un módem o una tarjeta de comunicación a RDSI, que activa la conexión cuando algún usuario de la red lo necesita. Cuando la conexión está activa, cualquier otro usuario puede compartirla, aunque en este caso las prestaciones de cada usuario serán menores que si tuvieran una conexión individual.
Un sistema distribuido es multiusuario y multitarea. Todos los programas que se ejecuten en un sistema distribuido lo van a hacer sobre la CPU del servidor en lo que en términos informáticos se denomina "tiempo compartido". Un sistema distribuido comparte la CPU.
Sin embargo, en una intranet, lo que en realidad se denomina servidor, lo es, pero de ficheros o de bases de datos. Cada usuario tendrá un ordenador autónomo con su propia CPU dónde se ejecutarán las aplicaciones que correspondan. Además, con la aparición de la arquitectura cliente/servidor, la CPU del servidor puede ejecutar algún programa que el usuario solicite.
Una red local puede tener distintas configuraciones; básicamente de dos tipos:
- Red con un servidor: existe un servidor central que es el “motor” de la red. El servidor puede ser activo o pasivo dependiendo del uso que se le dé.
- Peer to peer : Una red de igual a igual. Todos los puestos de la red pueden hacer la función de servidor y de cliente.
En una intranet, interesa tener un servidor web, que será la parte más importante de la red.
Dependiendo de su arquitectura y de los procedimientos empleados para transferir la información las redes de comunicación se clasifican en:
- Redes conmutadas
- Redes de difusión
Consisten en un conjunto de nodos interconectados entre sí, a través de medios de transmisión (cables), donde la información se transfiere encaminándola del nodo de origen al nodo destino mediante conmutación entre nodos intermedios.
Una transmisión de este tipo tiene 3 fases:
- Establecimiento de la conexión.
- Transferencia de la información.
- Liberación de la conexión.
Se entiende por conmutación en un nodo, a la conexión física o lógica, de un camino de entrada al nodo con un camino de salida del nodo, con el fin de transferir la información que llegue por el primer camino al segundo. Un ejemplo de redes conmutadas son las redes de área extensa.
Las redes conmutadas se dividen en:
- Conmutación de paquetes.
- Conmutación de circuitos.
- En cada nodo intermedio se apunta una relación de la forma : “todo paquete con origen en el nodo A y destino en el nodo B tiene que salir por la salida 5 de mi nodo”.
- Los paquetes se numeran para poder saber si se ha perdido alguno en el camino.
- Todos los paquetes de una misma transmisión viajan por el mismo camino.
- Pueden utilizar parte del camino establecido más de una comunicación de forma simultánea.
La conmutación de circuitos es el procedimiento por el que dos nodos se conectan, permitiendo la utilización de forma exclusiva del circuito físico durante la transmisión. En cada nodo intermedio de la red se cierra un circuito físico entre un cable de entrada y una salida de la red. La red telefónica es un ejemplo de conmutación de circuitos.
La topología de una red define únicamente la distribución del cable que interconecta los diferentes ordenadores, es decir, es el mapa de distribución del cable que forma la intranet.
Define cómo se organiza el cable de las estaciones de trabajo. A la hora de instalar una red, es importante seleccionar la topología más adecuada a las necesidades existentes.
Hay una serie de factores a tener en cuenta a la hora de decidirse por una topología de red concreta y son:
- La distribución de los equipos a interconectar.
- El tipo de aplicaciones que se van a ejecutar.
- La inversión que se quiere hacer.
- El coste que se quiere dedicar al mantenimiento y actualización de la red local.
- El tráfico que va a soportar la red local.
- La capacidad de expansión. Se debe diseñar una intranet teniendo en cuenta la escalabilidad.
No se debe confundir el término topología con el de arquitectura. La arquitectura de una red engloba:
- La topología.
- El método de acceso al cable.
- Protocolos de comunicaciones.
Actualmente la topología está directamente relacionada con el método de acceso al cable, puesto que éste depende casi directamente de la tarjeta de red y ésta depende de la topología elegida.
Es la forma en la que el cableado se realiza en una red. Existen tres topologías físicas puras:
- Topología en anillo.
- Topología en bus.
- Topología en estrella.
Existen mezclas de topologías físicas, dando lugar a redes que están compuestas por mas de una topología física.
Es la forma de conseguir el funcionamiento de una topología física cableando la red de una forma más eficiente.
Existen topologías lógicas definidas:
- Topología anillo-estrella : implementa un anillo a través de una estrella física.
- Topología bus-estrella : implementa una topología en bus a través de una estrella física.
Consta de un único cable que se extiende de un ordenador al siguiente de un modo serie. Los extremos del cable se terminan con una resistencia denominada terminador, que además de indicar que no existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus.
Sus principales ventajas son:
-
Fácil de instalar y mantener.
-
No existen elementos centrales del que dependa toda la
red, cuyo fallo dejaría inoperativas a todas las estaciones.
Su principal
inconveniente radica en que si se rompe el cable en algún punto, la red queda
inoperativa por completo.
Cuando se decide instalar una red de este tipo en un edificio con varias plantas, lo que se hace es instalar una red por planta y después unirlas todas a través de un bus troncal.
2.4.1. C) Topología en anillo
Sus principales características son:
1. El cable forma un bucle cerrado formando un anillo.
2. Todos los ordenadores que forman parte de la red se conectan a ese anillo.
3. Habitualmente las redes en anillo utilizan como método de acceso al medio el modelo “paso de testigo”.
Los principales inconvenientes son:
- Si se rompe el cable que forma el anillo se paraliza toda la red.
- Es difícil de instalar.
- Requiere mantenimiento.
Sus principales características son:
- Todas las estaciones de trabajo están conectadas a un punto central (concentrador), formando una estrella física.
- Habitualmente sobre este tipo de topología se utiliza como método de acceso al medio poolling, siendo el nodo central el que se encarga de implementarlo.
- Cada vez que se quiere establecer comunicación entre dos ordenadores, la información transferida de uno hacia el otro debe pasar por el punto central.
- Existen algunas redes con esta topología que utilizan como punto central una estación de trabajo que gobierna la red.
- La velocidad suele ser alta para comunicaciones entre el nodo central y los nodos extremos, pero es baja cuando se establece entre nodos extremos.
- Este tipo de topología se utiliza cuando el trasiego de información se va a realizar preferentemente entre el nodo central y el resto de los nodos, y no cuando la comunicación se hace entre nodos extremos.
- Si se rompe un cable sólo se pierde la conexión del nodo que interconectaba.
- Es fácil de detectar y de localizar un problema en la red.
2.5. Limitaciones de las redes
locales
Las redes locales tienen una serie de limitaciones inherentes a su naturaleza:
-
Limitaciones en el número de host.
-
Limitaciones en la distancia que puede cubrir.
-
Limitaciones en el número y tipo de nodos que se pueden
conectar.
-
Limitaciones en el acceso a los nodos.
-
Limitaciones en la comunicación con los usuarios.
Para resolver estos problemas se utilizan soluciones de dos naturalezas: software y hardware:
- Elementos de interconexión.
- Software de servicios.
De forma genérica existen varias maneras de ampliar las intranets:
- Hubs: Para unir hosts dentro de una red.
- Repetidores: conexión a nivel físico, en el mismo segmento.
- Bridges: Conexión a nivel de enlace entre dos segmentos (iguales o distintos).
- Routers: Conexión a nivel de red.
- Gateways: Conexión a nivel de presentación, entre dos redes distintas.
Los elementos básicos que necesitamos para instalar una red son:
- Tarjetas de interfaz de red.
- Cable.
- Protocolos de comunicaciones.
- Sistema operativo de red.
- Aplicaciones capaces de funcionar en red.
Las tarjetas de interfaz de red (NICs - Network Interface Cards) son adaptadores instalados en un dispositivo, conectándolo de esta forma en red. Es el pilar en el que sustenta toda red local, y el único elemento imprescindible para enlazar dos ordenadores a buena velocidad (excepción hecha del cable y el software).
Existen varios factores que determinan la velocidad de transmisión de una red, entre ellos podemos destacar:
- El cable utilizado para la conexión. Dentro del cable existen factores como el ancho de banda permitido y la longitud.
Existen otros factores que determinan el rendimiento de la red, son:
- Las tarjetas de red.
- El tamaño del bus de datos de las máquinas.
- La cantidad de retransmisiones que se pueden hacer.
Se pueden diferenciar dos grupos:
- Los cables.
- Los medios inalámbricos.
El cable utilizado para formar una red se denomina a veces medio. Los tres factores que se deben tener en cuenta a la hora de elegir un cable para una red son:
- Velocidad de transmisión que se quiere conseguir.
- Distancia máxima entre ordenadores que se van a conectar.
- Nivel de ruido e interferencias habituales en la zona que se va a instalar la red.
Los cables más utilizados son el par trenzado, el cable coaxial y la fibra óptica.
El par trenzado son dos hilos de cobre aislados y trenzados entre sí, y en la mayoría de los casos cubiertos por una malla protectora. Los hilos están trenzados para reducir las interferencias electromagnéticas con respecto a los pares cercanos que se encuentran a su alrededor (dos pares paralelos constituyen una antena simple, en tanto que un par trenzado no).
Se pueden utilizar tanto para transmisión analógica como digital, y su ancho de banda depende de la sección de cobre utilizado y de la distancia que tenga que recorrer.
Tiene una longitud máxima limitada y, a pesar de los aspectos negativos, es una opción a tener en cuenta debido a que ya se encuentra instalado en muchos edificios como cable telefónico y esto permite utilizarlo sin necesidad de obra. La mayoría de las mangueras de cable de par trenzado contiene más de un par de hilos por lo que es posible encontrar mangueras ya instaladas con algún par de hilos sin utilizarse. Además resulta fácil de combinar con otros tipos de cables para la extensión de redes.
El cable coaxial consiste en un núcleo de cobre rodeado por una capa aislante. A su vez, esta capa está rodeada por una malla metálica que ayuda a bloquear las interferencias; este conjunto de cables está envuelto en una capa protectora. Le pueden afectar las interferencias externas, por lo que ha de estar apantallado para reducirlas. Emite señales que pueden detectarse fuera de la red.
Es utilizado generalmente para señales de televisión y para transmisiones de datos a alta velocidad a distancias de varios kilómetros.
La velocidad de transmisión suele ser alta, de hasta 100 Mbits/seg; pero hay que tener en cuenta que a mayor velocidad de transmisión, menor distancia podemos cubrir, ya que el periodo de la señal es menor, y por tanto se atenúa antes.
Una fibra óptica es un medio de transmisión de la luz que consiste básicamente en dos cilindros coaxiales de vidrios transparentes y de diámetros muy pequeños. El cilindro interior se denomina núcleo y el exterior se denomina envoltura, siendo el índice de refracción del núcleo algo mayor que el de la envoltura.
En la superficie de separación entre el núcleo y la envoltura se produce el fenómeno de reflexión total de la luz, al pasar éste de un medio a otro que tiene un índice de refracción más pequeño. Como consecuencia de esta estructura óptica todos los rayos de luz que se reflejan totalmente en dicha superficie se transmiten guiados a lo largo del núcleo de la fibra.
Este conjunto está envuelto por una capa protectora. La velocidad de transmisión es muy alta, 10 Mb/seg siendo en algunas instalaciones especiales de hasta 500 Mb/seg, y no resulta afectado por interferencias.
Los cables de fibra óptica tienen muchas aplicaciones en el campo de las comunicaciones de datos:
1. Conexiones locales entre ordenadores y periféricos o equipos de control y medición.
2. Interconexión de ordenadores y terminales mediante enlaces dedicados de fibra óptica.
3. Enlaces de fibra óptica de larga distancia y gran capacidad.