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Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica DESCRIPCION IT ESSENTIAL II Este curso ofrece un excelente repaso sobre los Sistemas operativos para redes y los fundamentos para Networking. El curso cubre los conceptos y procesos de TCP/IP, así como la administración de redes; se analizará la configuración de los servicios de redes, incluyendo la seguridad básica y la localización de averías. Ing. José Alberto Díaz García 2 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica CONTENIDO ESPECIALISTA EN HARDWARE/SOFTWARE 1. Fundamentos de los sistemas operativos 2. Introducción a Networking 3. Componentes físicos de la red 4. Networking TCP/IP 5. Repaso de los servicios de redes 6. Introducción a los sistemas operativos para redes 7. Repaso del proceso de instalación y de booteo 8. Windows 2000 Professional 9. Linux 10. Administración avanzada de los NOS 11. Seguridad en las redes A1. Guía de instalación rápida Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 3 4 1 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica CAPITULO 1 AGENDA Repaso de los PCs Sistemas operativos Redes de computadores MS-DOS WINDOWS UNIX LINUX Aplicaciones de redes FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS OPERATIVOS Ing. José Alberto Díaz García 6 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica SISTEMA OPERATIVO EN UN COMPUTADOR PCs Y LAS REDES Conforme las redes de computadores ganaron popularidad en los puestos de trabajo, las compañías de desarrollo de software desarrollaron Sistemas Operativos para redes (NOS) Los desarrolladores diseñaron NOS para proveer seguridad para los archivos, privilegios para los usuarios y recursos para compartir entre múltiples usuarios. En la actualidad los sistemas operativos más populares como Microsoft Windows 2000 y Linux se encuentran en la mayoría de los servidores y en computadores personales de los usuarios finales. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 7 8 2 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica SISTEMAS OPERATIVOS EN UN PC SISTEMAS OPERATIVOS EN UN PC Los computadores personales se popularizaron y generalizaron a inicios de los años 1980. Los computadores personales a parecieron en los puestos de trabajo, pero su productividad estaba limitada por la habilidad de compartir información con otros sistemas. Los computadores personales eran islas electrónicas, incapaces de comunicarse eficientemente con otros PCs y con los poderosos mainframes y minicomputadores los cuales manejaban información crítica. Para la mayor parte, los sistemas operativos de estos PCs eran diseñados para que funcionaran como unidades independientes. Como computadores personales en los puestos de trabajo, las compañías instalaron Redes de Área Locales (LANs) para interconectar los PCs de tal forma que pudieran compartir sus datos y sus periféricos tales como impresoras. Las primeras LANs de PCs necesitaban una forma de proveer seguridad en los archivos, acceso por parte de múltiples usuarios a los recursos, y privilegios para los usuarios. Una solución a estos problemas fue desarrollar un sistema operativo especializado que trabaje en un entorno de redes. Los sistemas operativos de redes fueron desarrollados para facilitar la comunicación entre los PCs y los servidores. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 9 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica SISTEMAS OPERATIVOS PARA REDES (NOS) SISTEMAS OPERATIVOS Los sistemas operativos para redes proveen de: 10 Componentes de redes Servicios de redes Capacidad para el manejo de múltiples usuarios Un sofisticado sistema de seguridad para compartir los archivos Los NOS debe tener un Kernel bien robusto para prevenir las colisiones y eliminar los tiempos de parada. Como los administradores especializados manejan los NOS, no se requiere recursos que consuman interfase gráficas. Finalmente, los NOS requieren de un sofisticado sistema de archivos que permitan un almacenamiento eficiente y una máxima seguridad. Ing. José Alberto Díaz García Independientemente para el computador que se diseñe, un PC personal o un servidor, todos los sistemas operativos cuentan con los siguientes componentes: Kernel Interfase con el usuario Sistema de archivos Ing. José Alberto Díaz García 11 12 3 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica EL KERNEL INTERFASE CON EL USUARIO Es el término más común para designar el núcleo del sistema operativo. Es un programa que se carga en memoria cuando el computador bootea. Este programa contiene instrucciones que le permiten al Kernel manejar los dispositivos de hardware, tales como los manejadores de discos. El Kernel también maneja y controla las posiciones de memoria, procesos del sistema y otros programas. La interfase con el usuario (UI) es la parte visible del sistema operativo del computador. Es el componente del sistema operativo que interactúa con el usuario, cumple con la función de un puente entre el usuario y el kernel. El UI es como un interprete, traduce las teclas y las acciones del mouse, u otra entrada al programa apropiado. Existen dos tipos de interfases con el usuario: Línea de comandos (CLI) Interfase gráfica con el usuario (GUI) Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 13 Escuela de Ingeniería Electrónica 14 Escuela de Ingeniería Electrónica LINEA DE COMANDOS (CLI) INTERFASE GRAFICA (GUI) Los primeros sistemas operativos para computadores utilizaban exclusivamente línea de comandos (CLI). La CLI le provee al usuario con un prompt visual, para que el usuario ingrese los comandos, con solo escribirlos. Es un entorno basado en texto y el usuario solo puede ejecutar programas con solo ingresar los comandos por medio del teclado. La mayor ventaja del CLI es de que requiere de muy pocos recursos del sistema para correr. Unix y Linux se refieren al CLI como el SHELL En la actualidad, todos los sistemas operativos de computadores de mesa trabajan con interfases gráficas (GUI). La GUI le permite al usuario manipular programas utilizando objetos visuales como es el caso de windows, menús conceptuales e iconos. La GUI le permite al usuario introducir comandos por medio del mouse u otro dispositivo para apuntar y seleccionar. El compromiso en la simplificación de la interfase del usuario es el rendimiento. Algunos programas GUI consumen más de cientos de veces más almacenamiento que los programas CLI. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 15 16 4 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica INTERFASE CON EL USUARIO SISTEMA DE ARCHIVOS El sistema de archivos de un sistema operativo determina la forma en que se llamaran los archivos y como de ubicaran en el dispositivo de almacenamiento, tales como discos duros. Los sistemas operativos como: Windows, Macintosh, UNIX y LINUX, todos utilizan un sistema de archivos con estructura jerárquica. En un sistema de archivos jerárquico, los archivos se colocan en contenedores lógicos que se colocan en un arreglo de árbol invertido. El sistema de archivos inicia en la raíz del árbol. UNIX y LINUX llaman a un contendor residente en el nivel más alto del árbol un Directorio (DIRECTORY) Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 17 Escuela de Ingeniería Electrónica 18 Escuela de Ingeniería Electrónica TABLA DE LOCALIZACION DE ARCHIVOS (FAT) SISTEMA DE ARCHIVOS Uno de los sistemas de archivos más comunes es el llamado FILE ALLOCATION TABLE (FAT). El sistema de archivos FAT se mantiene en el disco duro por medio del sistema operativo. La tabla contiene un mapa de archivos y el lugar donde se encuentran almacenados en el disco. El FAT hace referencia a los clusters del disco, los cuales son la unidad básica del almacenamiento lógico en el disco. Para un archivo dado puede ser almacenado en varios clusters, pero el cluster contiene datos de un solo archivo. Ing. José Alberto Díaz García 19 FAT 16 y FAT32 son dos tipos de FAT FAT16 fue creado para ser utilizado en particiones para arriba de 4 Gigabytes. Sin embargo los discos grandes se pueden formatear en FAT16, hacerlo es una forma ineficiente en el uso del espacio del disco ya que en FAT, las grandes particiones resultan en largos tamaños de los clusters. FAT32 fue desarrollado para resolver los problemas con el FAT16. El sistema de archivos FAT32 utiliza un menor tamaño de los clusters en discos grandes. Soporta particiones para arriba 2 García Terabytes. Ing. José de Alberto Díaz 20 5 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica SISTEMA DE ARCHIVOS ESCRITORIOS MÁS COMUNES Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 21 Escuela de Ingeniería Electrónica 22 Escuela de Ingeniería Electrónica MS-DOS HOJA DE TRABAJO 1 MS-DOS inició como un simple sistema operativo basado en texto (CLI). Es un sistema operativo de 16 bits, que puede manejar solo 16 bits (dos Bytes) en un mismo instante. El MS-DOS y el procesamiento en 16 bits en la actualidad está obsoleto principalmente por el acceso a internet y la orientación gráfica. Sin embargo, muchas corporaciones continúan utilizándolo para correr aplicaciones de negocios. Y por supuesto para continuar con el legado, es necesario que los sistemas operativos actuales puedan correr programas desarrollados en MS-DOS Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 23 24 6 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica MS-DOS MULTITAREA (MULTITASKING) En un entorno de multitarea, las aplicaciones comparten el uso del procesador por un método conocido como “time slicing”. La multitarea cooperativa, es un entorno en donde los programas comparten las direcciones de la memoria e intercambian información (Windows 3.X) La multitarea preventiva, fue inicialmente utilizada en Windows 9X, es una forma muy eficiente de multitarea, la cual se utiliza en las nuevas versiones de Windows. El sistema operativo controla el tiempo del procesador, y los programas de 32 bits pueden correr en su propio espacio de memoria. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 25 Escuela de Ingeniería Electrónica 26 Escuela de Ingeniería Electrónica MICROSOFT WINDOWS WINDOWS 3.1 Con Microsoft Windows se incluyen Windows: 3.X 95 98 ME NT 2000 XP WINDOWS 9X Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 27 28 7 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica WINDOWS 9X WINDOWS 9.X Microsoft Windows 95 fue diseñado para facilitar el trabajo en redes, la tradición continuó y se mejoró en Windows 98. Estos sistemas operativos y Windows Me son conocidos como Windows 9X. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 29 Escuela de Ingeniería Electrónica 30 Escuela de Ingeniería Electrónica WINDOWS NT WINDOWS NT Y 2000 En los años 90, Microsoft inició el desarrollo de un sistema operativo que cubriera las necesidades del trabajo en redes moderno. El resultado fue Windows NT. Windows NT corre en un Kernel totalmente nuevo. No se basa en código desarrollado en DOS como en las versiones anteriores. Windows NT mejora la seguridad de archivos, estabilidad, trabajo con redes y soporta aplicaciones en 32 bits. Además maneja el sistema de archivos bajo formato NTFS. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 31 32 8 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica WINDOWS XP WINDOWS GUI Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 33 Escuela de Ingeniería Electrónica 34 Escuela de Ingeniería Electrónica PANEL DE CONTROL DE WINDOWS 2000 WINDOWS CLI Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 35 36 9 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica WINDOWS XP WINDOWS XP Windows XP y XP Profesional ofrecen muchas de las ventajas de los NOS: Windows XP fue desarrollado en el 2001 y representa el primer OS construido en NT para computadores personales, así como para ambientes corporativos. Aunque Windows XP y XP Profesional comparten mucho con sus antecesores NT/2000, son considerados sistemas operativos para PCs (desktops). Incluyen una sofisticada seguridad para los archivos Sistema para compartir recursos Administran múltiples cuentas para usuarios Administración remota Numerosos componentes y servicios para redes Tanto Windows XP Home Edition y XP Profesional manejan cuentas para múltiples usuarios pero solo Windows XP Profesional puede manejar el acceso remoto. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 37 Escuela de Ingeniería Electrónica 38 Escuela de Ingeniería Electrónica DETERMINANDO EL SISTEMA OPERATIVO LINEA DE COMANDOS DE WINDOWS Utilizando la interfase gráfica de Windows (GUI), ¿Cómo se puede determinar la versión del sistema operativo? Todos los sistemas operativos Windows incluyen un entorno de línea de comandos (CLI) que le permite al usuario ingresar comandos del MS-DOS. Para accesar la línea de comandos en Windows 9X: Selecciones RUN desde el menú de Inicio Ingrese la palabra command o cmd en la caja de diálogo de RUN ¿Cómo se realiza este proceso en Windows NT, 2000, o XP? Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 39 40 10 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica COMANDOS DE LA LÍNEA DE COMANDOS LINEA DE COMANDOS DE WINDOWS La GUI de Windows incluye una herramienta para configuración muy importante llamada PANEL DE CONTROL El panel de control de Windows es una localidad central para realizar cambios de configuración al sistema. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 41 Escuela de Ingeniería Electrónica 42 Escuela de Ingeniería Electrónica APLLE MACINTOSH HOJA DE TRABAJO 2 El sistema operativo para Macintosh de Apple es (MAC OS) y existen algunas versiones como: OS 8 OS 9 OS X (OS10) Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 43 44 11 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica LINUX LINUX En 1991 un estudiante Finlandés llamado Linus Torvalds inició su trabajo en un sistema operativo para computadores que utilizaban el procesador 80386. Frustrado con el nivel de desarrollo del sistema operativo DOS, y con el alto costo de las licencias para el uso de UNIX, Torvalds desarrolló un sistema operativo basado en la operación de UNIX, pero con programas de código abierto y que fuera totalmente gratis. A finales de los 90s, Linux se convirtió en una alternativa para los servidores que utilizaban el sistema operativo UNIX y Windows. Ing. José Alberto Díaz García Asi como UNIX, hay numerosas versiones de LINUX. Algunos de los más populares son: Red Hat Linux, distribuido por REDHAT SOFTWARE Open Linux, distribuido por Caldera Corel Linux Slackware Debian GNU/Linux SuSe Linux Ing. José Alberto Díaz García 45 Escuela de Ingeniería Electrónica 46 Escuela de Ingeniería Electrónica UNIX UNIX UNIX es el nombre de un grupo de sistemas operativos que tiene orígenes en los Laboratorios Bell en el año 1969. Desde que fue encriptado, UNIX fue desarrollado para trabajar con múltiples usuarios y múltiples tareas. También fue uno de los sistemas operativos que incluían soporte para protocolos para internet y el trabajo en redes. Fue comercializado en los años 80, y fue utilizado para correr en servidores y no así en computadores personales. Ing. José Alberto Díaz García Algunos de los más populares son: HP-UX SUN SOLARIS Berkeley System Distribution (BSD) Santa Cruz Operation (SCO) Ing. José Alberto Díaz García 47 48 12 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica LINUX UNIX ORIGENES DE LINUX UNIX y LINUX fueron desarrollados para que fueran extremadamente flexibles y personalizados. Como resultado, UNIX y LINUX operan con múltiples interfases con el usuario. Las más comunes son las interfases basadas en texto llamadas shells. Los shells más utilizados son: Bourne shell Korn shell Bash shell C shell TC shell Ingrese el comando UNIX, uname, en la mayoría de los sistemas para encontrar la versión de UNIX o LINUX que corre en la máquina. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 49 Escuela de Ingeniería Electrónica 50 Escuela de Ingeniería Electrónica ORIGEN DE LINUX UNIDAD GRAFICA LINUX/UNIX Tanto UNIX como LINUX son capaces de correr GUIs. Como hay tantas versiones diferentes de UNIX y LINUX, hay docenas de interfases gráficas donde escoger. La que se utiliza con Red Hat 7.X es el entorno de escritorio GNOME como interfase gráfica GUI. GNOME ha sido aceptada en la industria como un estándar para UNIX y LINUX. Los ambientes KDE (K DESKTOP ENVIRONMENT) puede ser configurada y utilizada con LINUX. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 51 52 13 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica GUI LINUX / UNIX GUI LINUX/UNIX Las diferentes versiones de UNIX y LINUX ofrecen una variedad de herramientas para configurar el sistema similares al panel de control de Windows. Algunas de estas herramientas son basadas en texto para correrlas desde la línea de comandos CLI. Algunas de estas herramientas como linuxconf para Linux o admintool para Solaris pueden ser usadas en la GUI. Tanto LINUX como UNIX confían en el sistema X-WINDOWS para desplegar la GUI. El sistema X-Windows es un programa que trabaja con el hardware del sistema y las aplicaciones gráficas Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 53 Escuela de Ingeniería Electrónica 54 Escuela de Ingeniería Electrónica GUI DE LINUX/UNIX CLI DE LINUX/UNIX Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 55 56 14 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica HERRAMIENTAS PARA LA CONFIGURACION LINUX/UNIX HOJA DE TRABAJO 3 Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 57 Escuela de Ingeniería Electrónica 58 Escuela de Ingeniería Electrónica SISTEMAS OPERATIVOS MAS COMUNES MODELO CLIENTE SERVIDOR Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 59 60 15 Escuela de Ingeniería Electrónica Escuela de Ingeniería Electrónica Evaluación de los recursos y requerimientos de los usuarios EVALUACION DE LOS REQUISITOS Y REQUERIMIENTOS DE LOS USUARIOS Una de las primeras cosas que debe considerarse cuando se compra un computador o se construye uno nuevo son los requerimientos necesarios que permiten al sistema proveer eficientemente el servicio. Determinar los recursos de los usuarios también ayuda a decidir el tipo de sistema que se necesita. Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 61 Escuela de Ingeniería Electrónica 62 Escuela de Ingeniería Electrónica Evaluación de los recursos y requerimientos de los usuarios Evaluación de los recursos y requerimientos de los usuarios Una estación de trabajo en LINUX es un sistema computador que consiste en un monitor teclado y mouse. Las estaciones de trabajo pueden configurarse con una conexión a rede. Los servidores no necesitan estar orientados a los usuarios ni utilizar grandes monitores, parlantes o tarjetas de sonido. Necesitan ser consistentes en confiabilidad y tolerancia a fallas especialmente en los discos duros. Por esta razón los servidores cuentan con discos de alto rendimiento como Small Computer System Interfase (SCSI) así como IDE Extendido (EIDE). Ing. José Alberto Díaz García Ing. José Alberto Díaz García 63 64 16 Escuela de Ingeniería Electrónica Evaluación de los recursos y requerimientos de los usuarios Determinar los recursos de los usuarios es un paso importante en la evaluación de requerimientos que son necesarios, pero también que estárán disponibles. Esto incluye el hardware existente, modificaciones presupuestarias, y contar con un técnico disponible. Linux es un buen recurso para utilizar el hardware existente y así extender la vida a sistemas obsoletos. Linux tiene la posiblidad de correr en modo de texto utilizando los recursos mínimos del sistema. Ing. 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