MODULO I (Dispositivos de Almacenamiento y Redes)

Los dispositivos o unidades de almacenamiento de datos

Son componentes que leen o escriben datos en medios o soportes de almacenamiento, y juntos conforman la memoria o almacenamiento secundario de la computadora.

Estos dispositivos realizan las operaciones de lectura o escritura de los medios o soportes donde se almacenan o guardan, lógica y físicamente, los archivos de un sistema informático.

1.- Disco duro

Gabinete para disco duro con interfaz USB.

Artículo principal: Disco duro

 LECTOR DE TARGETA DE MEMORIA

Los discos duros tienen una gran capacidad de almacenamiento de información, pero al estar alojados normalmente dentro del armazón de la computadora (discos internos), no son extraíbles fácilmente. Para intercambiar información con otros equipos (si no están conectados en red) necesitamos utilizar unidades de disco, como los disquetes, los discos ópticos (CD, DVD), los discos magneto-ópticos, memorias USB, memorias flash, etc.

El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al trabajar con una computadora. En él se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina, los programas, archivos de texto, imagen, vídeo, etc. Dicha unidad puede ser interna (fija) o externa (portátil), dependiendo del lugar que ocupe en el gabinete o caja de computadora.

Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información.

Este componente, al contrario que el micro o los módulos de memoria, no se pincha directamente en la placa, sino que se conecta a ella mediante un cable. También va conectado a la fuente de alimentación, pues, como cualquier otro componente, necesita energía para funcionar.

Además, una sola placa puede tener varios discos duros conectados.

Las características principales de un disco duro son:     

•  Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente desde cientos de MB, decenas de GB, cientos de GB y hasta TB.
•  Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la información la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4.200 a 15.000 RPM, dependiendo del tipo de ordenador al que estén destinadas.
• Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un disco duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de 3 GB por segundo.

También existen discos duros externos que permiten almacenar grandes cantidades de información. Son muy útiles para intercambiar información entre dos equipos. Normalmente se conectan al PC mediante un conector USB.

Cuando el disco duro está leyendo, se enciende en la carcasa un LED (de color rojo, verde u otro). Esto es útil para saber, por ejemplo, si la máquina ha acabado de realizar una tarea o si aún está procesando datos.

2.- Disqueras

Representación gráfica de un disquete

 

La unidad de 3,5 pulgadas permite intercambiar información utilizando disquetes magnéticos de 1,44 MB de capacidad. Aunque la capacidad de soporte es muy limitada si tenemos en cuenta las necesidades de las aplicaciones actuales se siguen utilizando para intercambiar archivos pequeños, pues pueden borrarse y reescribirse cuantas veces se desee de una manera muy cómoda, aunque la transferencia de información es bastante lenta si la comparamos con otros soportes, como el disco duro o un CD-ROM.

Para usar el disquete basta con introducirlo en la ranura de la disquetera. Para expulsarlo se pulsa el botón situado junto a la ranura, o bien se ejecuta alguna acción en el entorno gráfico con el que trabajamos (por ejemplo, se arrastra el símbolo del disquete hasta un icono representado por una papelera).

La unidad de disco se alimenta mediante cables a partir de la fuente de alimentación del sistema. Y también va conectada mediante un cable a la placa base. Un diodo LED se ilumina junto a la ranura cuando la unidad está leyendo el disco, como ocurre en el caso del disco duro.

En los disquetes solo se puede escribir cuando la pestaña está cerrada.

Cabe destacar que el uso de este soporte en la actualidad es escaso o nulo, puesto que se ha vuelto obsoleto teniendo en cuenta los avances que en materia de tecnología se han producido.

3.- Unidad de CD-ROM o "Lectora"

Representación gráfica de un
disco compacto

La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de una mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700 MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CD-ROM se han convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos, aplicaciones, etc. 

El uso de estas unidades está muy extendido, ya que también permiten leer los discos compactos de audio.

Para introducir un disco, en la mayoría de las unidades hay que pulsar un botón para que salga una especie de bandeja donde se deposita el CD-ROM. Pulsando nuevamente el botón, la bandeja se introduce.

En estas unidades, además, existe una toma para auriculares, y también pueden estar presentes los controles de navegación y de volumen típicos de los equipos de audio para saltar de una pista a otra, por ejemplo.

Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la velocidad de lectura, que normalmente se expresa como un número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.

Unidad de CD-RW regrabadora "grabadora"

Las unidades de CD-ROM son de sólo lectura. Es decir, pueden leer la información en un disco, pero no pueden escribir datos en él.

Una regrabadora puede grabar y regrabar discos compactos. Las características básicas de estas unidades son la velocidad de lectura, de grabación y de regrabación. En los discos regrabables es normalmente menor que en los discos que sólo pueden ser grabados una vez. Las regrabadoras que trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten grabar los 650, 700 o más megabytes (hasta 900 MB) de un disco compacto en unos pocos minutos. Es habitual observar tres datos de velocidad, según la expresión ax bx cx (a:velocidad de lectura; b: velocidad de grabación; c: velocidad de regrabación).

Unidad de DVD-ROM o "lectora de DVD"

Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa con otro número de la «x»: 12x, 16x... Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x = 21,12 MB/s.

Las conexiones de una unidad de DVD-ROM son similares a las de la unidad de CD-ROM: placa base, fuente de alimentación y tarjeta de sonido. La diferencia más destacable es que las unidades lectoras de discos DVD-ROM también pueden disponer de una salida de audio digital. Gracias a esta conexión es posible leer películas en formato DVD y escuchar seis canales de audio separados si disponemos de una buena tarjeta de sonido y un juego de altavoces apropiado (subwoofer más cinco satélites).

Unidad de DVD-RW o "grabadora de DVD"

Puede leer y grabar y regrabar imágenes, sonido y datos en discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB.

Unidad de disco magneto-óptico

La unidad de discos magneto-ópticos permite el proceso de lectura y escritura de dichos discos con tecnología híbrida de los disquetes y los discos ópticos, aunque en entornos domésticos fueron menos usadas que las disqueteras y las unidades de CD-ROM, pero tienen algunas ventajas en cuanto a los disquetes:

• Por una parte, admiten discos de gran capacidad: 230 MB, 640 Mb o 1,3 GB.
• Además, son discos reescribibles, por lo que es interesante emplearlos, por ejemplo, para realizar copias de seguridad.

Memoria USB

El lector de tarjetas de memoria es un periférico que lee o escribe en soportes de memoria flash. Actualmente, los instalados en computadores (incluidos en una placa o mediante puerto USB), marcos digitales, lectores de DVD y otros dispositivos, suelen leer varios tipos de tarjetas.

Una tarjeta de memoria es un pequeño soporte de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información que puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos modelos la batería no es requerida, la batería era utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son resistentes a los rasguños externos y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portátil, como los CD y los disquetes.

Otros dispositivos de almacenamiento

Otros dispositivos de almacenamiento son las memorias flash o los dispositivos de almacenamiento magnéticos de gran capacidad.

- Memoria flash: Es un tipo de memoria que se comercializa para el uso de aparatos portátiles, como cámaras digitales o agendas electrónicas. El aparato correspondiente o bien un lector de tarjetas, se conecta a la computadora a través del puerto USB o Firewire

- Discos y cintas magnéticas de gran capacidad: Son unidades especiales que se utilizan para realizar copias de seguridad o respaldo en empresas y centros de investigación. Su capacidad de almacenamiento puede ser de cientos de gigabytes



CINTA MAGNETICA



Almacenamiento en línea: Hoy en día también debe hablarse de esta forma de almacenar información. Esta modalidad permite liberar espacio de los equipos de escritorio y trasladar los archivos a discos rígidos remotos provistos que garantizan normalmente la disponibilidad de la información. En este caso podemos hablar de dos tipos de almacenamiento en línea: un almacenamiento de corto plazo normalmente destinado a la transferencia de grandes archivos vía web; otro almacenamiento de largo plazo, destinado a conservar información que normalmente se daría en el disco rígido del ordenador personal.

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COMPONENTES DE LA RED

         

COMPONENTES DE LA RED

Servidor:

         Son computadoras que controlan las redes y se encargan de permitir o no el acceso de los usuarios a los recursos, también controlan los permisos que determinan si un nodo puede o no pertenecer a la red. 

        Este ejecuta el sistema operativo de red y ofrece los servicios de red a las estaciones de trabajo.

        La finalidad de los servidores es controlar el funcionamiento de una red y los servicios que realice cada una de estas computadoras dependerán del diseño de la red

Estaciones de Trabajo:

         Es el nombre que reciben las computadoras conectadas a una red, pero que no pueden controlarla, ni alguno de sus nodos o recursos de la misma.

         Cuando una computadora se conecta a una red, la primera se convierte en un nodo de la ultima y se puede tratar como una estación de trabajo o cliente. Las estaciones de trabajos pueden ser computadoras personales con el DOS, Macintosh, Unix, OS/2 o estaciones de trabajos sin discos.

        Los componentes de una red tienen funciones específicas y se utilizan dependiendo de las características físicas (hardware) que tienen.

        Para elegirlos se requiere considerar las necesidades y los recursos económicos de quien se desea conectar a la red, por eso deben conocerse las características técnicas de cada componente de red

Nodos de Red: 

          Un nodo de red es cualquier elemento que se encuentre conectado y comunicado en una red; los dispositivos periféricos que se conectan a una computadora se convierten en nodos si están conectados a la red y pueden compartir sus servicios para ser utilizados por los usuarios, como impresoras, carpetas e información

Tarjetas o Placas de Interfaz de Red:

         Son tarjetas de circuitos integrados que se insertan en unos órganos de expansión de la tarjeta madre y cuya función es recibir el cable que conecta a la computadora con una red informática; así todas las computadoras de red podrán intercambiar información.

        Las tarjetas de red se encargan de recibir la información que un usuario desea enviar a través de la red a uno de los nodos de esta y la convierte en un paquete, luego envía la información a través de un cable que se conecta a la tarjeta

       Toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red especifico, como Ethernet, ArcNet o Token Ring. El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta.

USB (Bus Universal Serie):

             Permite conectar y desconectar los periféricos mientras la computadora está encendida, sin afectar a otros periféricos que estén en funcionamiento. Cuando se conecta el nuevo dispositivo USB el sistema operativo se encarga de buscar controladores necesarios sin necesidad que lo haga el usuario.

Concentradores Ruteadores:

Medios de Transmisión:

Estos elementos hacen posible la comunicación entre dos computadoras, son cables que se conectan a las computadoras y a través de estos viaja la información.

Los cables son un componente básico en la comunicación entre computadoras

Existen diferentes tipos de cable y su elección depende de las necesidades de la comunicación de red

Sistema de Cableado:

        El sistema de la red está constituido por el cable utilizado para conectar entre si el servidor y las estaciones de trabajo.

Cable Coaxial:

         Está constituido por un hilo principal de cobre cubierto por una capa plástica rodeada por una película reflejarte que reduce las interferencias, alrededor de ella existe una malla de hilos metálicos y todo esto está cubierto por una capa de hule que protege a los conductores de la intemperie.

Cable Par Trenzado:

       Se utiliza para la conexión de redes, es el que tiene 4 pares de cables; pero existen 3 variaciones con esta característica y pueden utilizarse para comunicarse los nodos de una red.

•  UTP: (unshielded twisted pair – par trenzado no apantallado) es la variante mas utilizada para la conexión de redes por su bajo costo, porque permite maniobrar sin problemas y porque no requiere herramientas especializadas ni complicadas para la conexión de nodos en una red.
• STP (shielded twisted pair - par trenzado apantallado) tiene una malla metálica que cubre a cada uno de los pares de los cables, que además están cubiertos por una película reflejante que evita las interferencias.
• FTP (foiled twisted pair – par trenzado con pantalla global) tiene una película reflejante que cubre a cada uno de los pares de cables.

La Fibra Óptica:

       Es resistente a la corrosión y a las altas temperaturas y gracias a la protección de la envoltura es capaz de soportar esfuerzos elevados de tensión en la instalación.

       La desventaja de este cable es que su costo es elevado, ya que para su elaboración se requiere vidrio de alta calidad además de ser sumamente frágil de manipular durante su fabricación

Recursos y Periféricos Compartidos:

         Entre los recursos compartidos se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al servidor, las unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red.

Existen dos clases de cables de fibra óptica:

Monomodo: tiene un hilo que contiene un núcleo central con alto índice de refracción, este tipo de fibras necesitan emisiones láser, se usan en redes de área metropolitana y de área mundial.

Multimodo: contiene dos o más fibras de vidrio y cada una está conformada de la misma forma que el hilo monomodo, se usan en redes de área local, pues es menos costoso.

Son dispositivos utilizados para recibir los cables correspondientes a cada uno de los nodos de una red y realizar una conexión de tipo punto a punto.

Los concentradores reciben la información que envía uno de los nodos y la reenvían a través de todos los cables que se encuentran conectados a este.

Los ruteadores reciben la información que envía uno de los nodos y detecta a cual va dirigida, para enviarla a través del cable correspondiente.

Bridge:

Los bridges (repetidores o amplificadores) son dispositivos que reciben la información enviada por un cable, y la reenvía con intensidad y velocidad original a través de otro cable ya sea hasta el nodo u otro repetidor o amplificador.

Su función es actuar como si el nodo que envía la información se moviera físicamente de un punto muy distante a otro sitio.

Los repetidores o amplificadores realizan la misma función y lo que los diferencia es que los primeros se usan en transmisiones de señales digitales y los segundos en señales analógicas.

Modem:

* UMTS (Sistema Universal de Comunicación Móvil) Ofrece mayor capacidad de transferencia y es la más reciente, pero los altos costos de la modificación de equipos existentes (antenas de transmisión) y el poco apoyo ha provocado que las empresas de telefonía móvil no la adopten aun y sigan utilizando la tecnología EDGE.

* WiMax (Intercomunicación Mundial para acceso por microondas).

Convierte la información (voz, datos) en ondas de radio y permite conexiones entre nodos hasta de 48 km. De distancia y no requiere área visual, la comunicación se da a través de estaciones base que cuentan con antenas ubicadas estratégicamente para abarcar áreas mayores con alcances dentro de los límites permitidos.

Pueden ser utilizadas para conectar redes locales o de área metropolitana, aunque no son muy comunes los equipos que utilizan esta tecnología

Sistema operativo de red:

Es el programa que prepara el hardware de una computadora para que pueda ser utilizada por los usuarios, sin el la computadora es solo un montón de partes tecnológicas agrupadas sin utilidad para realizar tareas.

Se encarga de identificar dispositivos y características de la computadora para que cada uno de ellos trabaje adecuadamente; es el programa que comunica a todos los dispositivos identificados, para que juntos realicen las tareas que les corresponden y así obtengamos respuestas a las instrucciones que damos a la computadora; es la interfaz que nos permite entender lo que sucede dentro de una computadora mediante imágenes y textos, se le denomina plataforma y es necesario en una computadora

Las funciones que realiza un sistema operativo de red son:

• Soporte de archivos: crea, comparte, almacena y recupera archivos en la red.
• Comunicaciones: se refiere a toda la información que se envía a través de los cables.
• Servicios de soporte de equipo: incluye los servicios especiales como impresiones, respaldos, detección de detección de virus en la red

Es un dispositivo que convierte las señales digitales en analógicas y viceversa, posteriormente las envía y/o recibe a través de una red telefónica.

Es una contracción de las palabras MO-dulador / DEM-odulador. Existen dos tipos de módems: externos e internos (tarjetas de circuitos integrados), los externos pueden ser conectados a cualquier computadora sin complicaciones y los internos se ubican dentro del gabinete de una computadora.

Comunicacion Inalambrica:

El avance tecnológico hoy en día ocurre en los modos de transmisión de la información, ya que no es conveniente llamarlos medios, pues no se consideran elementos físicos sino lógicos, se utilizan en ondas de radio y microondas para enviar información de un dispositivo a otro

Los Conectores: 
 Son aditamentos con los que los cables se conectan a las tarjetas de red ubicadas en los nodos

La función de los conectores es muy importante, ya que sin ellos es imposible utilizar los cables para conectar un nodo a la red.

Cada medio de transmisión tiene sus conectores correspondientes y gracias a ellos se logra recibir o transmitir la información con las características que permiten los cables.

La comunicación inalámbrica depende de las frecuencias utilizadas para el envió de la información, el hardware se encarga de convertir el lenguaje binario de las computadoras a frecuencias, dicha información es empaquetada y protegida de forma que garantice la recepción y lectura de información en otra computadora que reciba la señal.

Algunos de los modos de comunicación inalámbrica son:

* WiFi (Wireless Fidelity - Fidelidad sin cables) Es una frecuencia de ondas de radio que contiene un conjunto de estándares para la comunicación, se creo para su aplicación en redes de área local, actualmente combinándolas con otras frecuencias y equipos se utiliza para conectar esa red de área mundial (Internet).

* Bluetooth:

Es una frecuencia de ondas de radio, esta tecnología se creó pensando en dispositivos que se alimentan de energía de baterías y no de los contactos tomacorriente de casa u oficina, por lo que consume mucho menos energía y además necesita un hardware más económico.

* Infrarrojos:

La comunicación con infrarrojos ocurre a través de haces de luz enviados de un transceptor a otro a distancias cortas, su comunicación requiere de línea visual, es decir que los dispositivos que se comunican deben verse entre si, sin tener obstáculos físicos. La seguridad es alta ya que es imposible inferir físicamente la comunicación.