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SISTEMAS OPERATIVOS Y REDES
1. Sistemas operativos. ................................................................................................................. 2
1.1 Funciones de los sistemas operativos: ................................................................................ 2
1.2 Sistemas operativos: ........................................................................................................... 2
1.3 Tipos de sistemas operativos .............................................................................................. 3
1.4 Instalaciones y aplicaciones ................................................................................................ 3
1.5 Discos duros ........................................................................................................................ 4
2. Arquitectura de ordenadores.................................................................................................... 4
3. Redes informáticas .................................................................................................................... 6
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1. Sistemas operativos.
Los dispositivos electrónicos complejos y modernos, todos llevan sistemas operativos.
En el caso de ordenadores, teléfonos móviles, consolas, los robots, e incluso algunos
sistemas domóticos.
Es un software que permite gestionar el manejo del hardware, ya sea configurándolo,
manejando y organizando diferentes programas que se pueden instalar en él.
Sistemas operativos conocidos son: el Windows, Linux, OS X, iOS y Android.
Los primeros ordenadores, estamos hablando los de primera generación no tenían
sistema operativo. Su entrada de datos era mediante tarjetas o cintas perforadas.
Los de segunda generación ya podían tener sistema operativo. El OS 360 para IBM.
Los de tercera generación que poseían un mayor potencial desarrollaron sistemas
operativos como el Unix a partir de los laboratorios Bell.
La cuarta generación con los microprocesadores aumentan la capacidad de los sistemas
operativos y se crea el MS-DOS, de Microsoft.
Ya a principios de los años 80 se generalizan el Windows, OS y Unix.
En los años 90 se desarrolla Linux y sus distribuciones con carácter gratuito.
1.1 Funciones de los sistemas operativos:
Gestión de los recursos de la máquina: permite la comunicación con todos los
recursos de la máquina.
Administración de archivos: son los permisos y operaciones que se pueden hacer
sobre los datos almacenados.
Gestión de los procesos: a los programas que son ejecutados en el sistema operativos
los controla y le da los recursos necesarios para que funcionen.
Interfaz de comunicación con el usuario: permite comunicarse al usuario con el
ordenador a través del teclado, pantalla y un entorno de comunicación.
Administración de usuarios: crea usuarios, permisos para estos, contraseñas, etc.
El núcleo o kernel de un sistema operativo es la parte más importante del S.O.
Responsable de acceder a los usuarios y software un acceso y gestión de recursos
seguro. y provee al sistema de las funciones mencionadas en el párrafo anterior.
1.2 Sistemas operativos:
Windows: desarrollado por Microsoft. El primer sistema de esta empresa se manejaba a
nivel de usuario solamente por comando. Luego desarrolló un sistema de ventanas, más
intuitivo y relativamente sencillo. Es uno de los sistemas más difundidos.
Linux: se basa en Unix y cuenta con multitud de distribuciones como Ubuntu, Debian,
Fedora, Mandriva, Guadalinex, etc. Linus Torbas, un estudiante finlandés creó su
nucleo en 1991 y lo distribuyó por internet como software libre. Hoy millones de
programadores que desarrollan el sistema.
Mac OS (Macintosh Operating System): está basada en UNIX.
Sistemas operativos móviles: creado para dispositivos de pequeño tamaño y con menos
recursos que un ordenador normal, como por ejemplo móviles y tabletas: iOs,
Blackberry OS, Symbian OS, Android.
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Sistemas operativos en la nube (Web OS): interactúan con el usuario por el navegador
web. Requieren un gran ancho de banda. Algunos son Chrome OS, Glide OS, XOS
Webtop. Se busca la integración con la nube.
Distribuciones live de sistemas operativos: podemos tener instalado un sistema
operativo en un CD, DVD, BLUE RAY o incluso en un pen drive para usar sistema
operativos sin tener que instalarlos en el disco duro.
1.3 Tipos de sistemas operativos
Existen diferentes versiones de los sistemas operativos, clasificándolos según las
características de cada uno, así como de las diferentes versiones:
Arquitectura: se suelen usar arquitecturas de 32 y 64 bits de los microprocesadores.
Estándar, profesional o empresa: se añaden características especiales, por
ejemplo: aplicaciones especiales para empresas.
Escritorio, servidor o cliente: depende si se trabaja para una red o no, y que parte
de la red representa.
Monotarea o multitarea. Según puedan realizar una tarea o varias a la vez.
Monousuario o multiusuario: según se pueda acceder uno o varios usuarios.
Monoprocesador o multiprocesador: según las tareas que se vayan a realizar se
pueden necesitar varios procesadores. Estos no son habituales en las tiendas de
informática, pero existen.
1.4 Instalaciones y aplicaciones
Para instalar una aplicación en un sistema operativo debemos tener los permisos
adecuados para realizarlos.
Otra cuestión es el tipo de archivo que debemos ejecutar, por ejemplo en Windows
ejecutaremos archivos tipo: ".exe, .bat, .msi", para Linux ejecutaremos archivos
tipo: " .deb, .sh, .bin, .run". En Mac OS usaremos: ".pkg, .dmg, .app". En Android:
".apk".
Para instalar en Linux una aplicación podemos usar una consola, donde mediante
comandos lo hacemos directamente. En Windows lo haremos pichando el archivo
directamente con el ratón.
También tenemos aplicaciones dentro del sistema operativo donde podemos buscar
y seleccionar aplicaciones para instalar. Por ejemplo en Android tenemos el "Play
Store" y en Ubuntu tenemos el "Centro de software de Ubuntu."
En Windows estamos acostumbrados a descargarnos programas de la red e
instalarlos, así como comprarlos e instalarlos en un DVD. Muchos de ellos (quizás
la mayoría actualmente) debemos registrarlos por internet para poder usarlos.
Para buscar actualizaciones de software del Mac, abre la App Store en tu Mac y, a
continuación, haz clic en Actualizaciones en la barra de herramientas. Si hay
actualizaciones disponibles, haz clic en el botón Actualizar para instalarlas.
En la tienda online de Apple puedes comprar software en formato físico y
descargable, incluidas versiones anteriores de OS X.
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1.5 Discos duros
El disco duro es un lugar físico (estructura física) donde almacenar información
(estructura lógica). Se usa además para guardar e instalar los sistemas operativos.
En un ordenador se pueden instalar varios sistemas operativos a la vez.
Una partición en un disco duro es cada uno de los espacios de almacenamiento en que
se divide un disco duro (también puede ser en una memoria de otro tipo).
El sector de arranque son los primeros 512 bytes de un dispositivo de
almacenamiento. Está reservado a la tabla de particiones y al código de inicio, que se
cargará en la memoria para iniciar el S.O.
Dispone de información sobre las particiones del disco duro.
El sistema de archivos no indica como cada sistema operativo almacena la información
en su disco duro:
Windows: FAT, FAT32, NTFS, ReFS
Linux: ext2, ext3, ext4, swap
OS X: UFS, HFS+
Android: YAFFS, EXT4, F2FS.
2. Arquitectura de ordenadores
La evolución del hardware, al igual que el software está en constante desarrollo. Se intentan
conseguir máquinas cada vez más potentes, pequeñas, capaces de procesar mayor cantidad de
información.
En un ordenador se distinguen dos componentes diferenciados en el hardware:
La unidad central: conjunto de dispositivos formados por la placa base, el microprocesador, la
memoria principal, el disco duro, los conectores y los puertos.
Los periféricos: se conectan a la unidad central para realizar operaciones de entrada y salida
de datos. Ejemplo de estos que ya hemos tratados son: teclado, impresora, escáner, ratón, etc.
En 1945 el matemático John von Neumann introdujo el concepto de programa almacenado
que permitió independizar el software y el hardware (que antes era cableado) de los datos y
los programas almacenándolos
La mayor parte de los ordenadores actuales se basan en la arquitectura de este matemático.
La partes de que consta son:
La ALU (unidad lógica y aritmética): realiza las operaciones lógicas y matemáticas.
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La unidad de control: gestiona las señales, lee las instrucciones y datos, siguiendo un
direccionamiento. Hoy junto con la ALU los microprocesadores actuales.
Memoria principal: memoria temporal para ir cargando las instrucciones a realizar. Hoy es la
RAM y la caché.
Sistema de entrada y salida (E/S): permite obtener información de dispositivos externos y
retornar los resultados obtenidos. Hoy se asocia a la conexión con los periféricos.
Los buses: medios de comunicación físicos del sistema a través de datos, direcciones y señales
de control.
Según esta arquitectura todos los ordenadores están formados por :
El microprocesador: ejecuta programas y procesa información.
La memoria: contiene los programas y los datos ejecutados.
Los periféricos: tiene múltiples funciones. Pueden servir para controlar el ordenador,
procesar información, entrada y salida de datos, etc.
Hoy en día los ordenadores usan microprocesadores de 32 y 64 bits, y por ello hay que usar
sistemas operativos compatibles. Estos tienen un ancho de 64 bits en registros, direcciones,
datos e instrucciones.
En un sistema real de 64 bits, para que no haya ningún cuello de botella el bus (o líneas de
transmisión de información físicas) tiene que ser de 64.
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3. Redes informáticas
Red informática: conjunto de ordenadores y dispositivos diferentes conectados entre
sí, atendiendo a diferentes normas establecidas en el sistema con el propósito de
compartir información y recursos. Pueden compartir discos duros, impresoras, sistemas
de control, etc.
Existe un emisor y un receptor de información. La información viaja a través de un
canal, que puede ser un cable, el aire, la luz.
Par una correcta transmisión la información se codifica por el emisor y el receptor la
decodifica.
Historia de las redes:
En 1957, el gobierno de los EEUU formó la agencia Advanced Research
Projects Agency (ARPA), un segmento del Departamento de defensa con
aplicaciones militares. En 1969, ARPA estableció ARPANET, la red
predecesora de Internet. El Protocolo utilizado por aquel entonces por las
máquinas conectadas a ARPANET se llamó NCP (Network Control Protocol ó
Protocolo de Control de Red), pero con el tiempo dio paso a un protocolo más
sofisticado: TCP/IP.
Los protocolos TCP/IP dividen la información en pequeños trozos o "paquetes
de información" que viajan de forma independiente y se ensamblan de nuevo al
final del proceso, mientras que IP es el encargado de encontrar la ruta al destino.
Tipos de redes:
LAN: red de área local. Su extensión abarca como mucho un edificio.
MAN: red de área metropolitana. Se puede extender por una ciudad.
WAN: redes de área ancha. Se pueden extender en diferentes ciudades o paises.
Red de tipo cliente servidor: existe un ordenador o servidor que centraliza y
controla la comunicación.
Red punto a punto: son redes entre iguales . Todos los ordenadores son
servidores y a la vez como clientes.
Topologías: forma de conexión entre los diferentes elementos de la red.
Topología en bus: los ordenadores comparten un único cable o canal, llamado
bus.
Topología en anillo: la interconexión es ordenador a ordenador y la información
funciona en un sentido único. También puede ser de doble anillo.
Topología en estrella: todos los ordenadores están conectados a un
concentrador (hub) o un conmutador (switch), que transmiten la información.
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Topología en árbol:
Topología en maya:
Topología mixta:
Modelo de referencia OSI (Open system interconnection): es un modelo de
interconexión que ayuda a los diseñadores a conectar redes.
Este modelo divide la comunicación en 7 niveles entre el emisor y el recetor. Los datos
pasan de una capa a otra, añadiéndole información adicional. Digamos que los datos
son procesados 7 veces para ser transmitidos.
Protocolo de comunicación TCP/IP: el protocolo de comunicación es el lenguaje que
utilizan los ordenadores para transmitir y recibir información en una red. El TCP/IP es
ese protocolo de comunicación de las redes y se basa en el modelo OSI. Se ocupa de la
transmisión de paquetes de datos y se encarga de detectar los errores de comunicación.
El protocolo IP se encarga del direccionamiento y de los puertos de comunicación. Cada
nodo o elemento de una red tiene una dirección IP exclusiva. Formada por 4 cifras
decimales de un Byte de valores de 0 a 255. Por ejemplo IP: 234.145.239.38. Esta era la
IPv4. Pero hay demasiados conexiones de red y se sustituyó por el IPv6 que consta de
de 16 cifras de byte. Se escribe como 8 grupos de 4 dígitos hexadecimales. Por ejemplo,
100e:03d1:0000:2351: ac10:882e:a371:1 b3c.
El protocolo TCP es el protocolo de control de transmisión.
La configuración de las direcciones IP en los equipos se puede realizar de dos modos
diferentes:
IP estática. Los equipos se configuran con una dirección IP fija, con la que siempre
acceden a la red. Los servidores de Internet emplean direcciones IP públicas y estáticas.
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IP dinámica. La dirección IP es asignada al equipo cada vez que se conecta a la red,
siendo variable en cada sesión.
DNS (Domain name server): son bases de datos distribuidas por todo el mundo que
cuando identifican una dirección web, por ejemplo www.google.es la convierten en una
dirección IP o al revés.
Subred: se usa cuando tenemos una sola conexión a internet y tenemos más de un
ordenador. Por ejemplo en la red interna de una empresa tenemos distintos
departamentos. A cada departamento además de la IP de la línea se le asigna una
máscara, comparable a una dirección IP. Por ejemplo un ordenador tendría de dirección
IP: 12.254.8.124 y de máscara 255.255.0.0
MAC: dirección de una tarjeta de red, que es única. Está formada por 12 bytes
agrupados en 6 grupos de 2 números hexadecimales. Por ejemplo: 4A:5E:63:9F:3C:11
Elementos importantes en una red:
Tarjeta de red: dispositivo que conecta el ordenador con la red. Cada tarjeta
tiene una dirección MAC única que la identifica. Están integradas en la placa
base o unidas a ella por un conector.
Switch o conmutador: dispositivo que centraliza los ordenadores en una red en
estrella. Puede conectarse a la red o a otros Switch.
Router: dispositivo de interconexión de redes con la computadora o
computadoras. Los hay con tecnología WIFI.
Módem: dispositivo que convierte señales digitales en analógicas, o viceversa,
para poder ser transmitidas a través de líneas de teléfono, cables coaxiales, fibras
ópticas y microondas; conectado a una computadora, permite la comunicación
con otra computadora por vía telefónica.
Cableado:
Cable coaxial: su mayor de ventaja es que es fácil de instalar, aunque ya
no se suelen usar.
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Cable UTP (no apantallado) o par trenzado: está formado por cuatro
cables trenzados a pares de diferentes colores para evitar interferencias.
Hasta 150 metros.
Cable STP (apantallado) o par trenzado: con aislamiento que hace que
pueda transmitir mejor y a más distancia. Es más caro.
Fibra óptica: se transmite la información por luz en vez que por señales
eléctricas a través de hilos de vidrio o plástico. Es capaz de transmitir
con un gran ancho de banda (gran cantidad de datos) a una muy larga
distancia.
WIFI: es un sistema de transmisión inalámbrico que utilizan ondas de radio en
una banda de frecuencia de 2.4GHz, aunque usa otras. Existen tarjetas WIFI y
routers WIFI. Se utiliza para transmisión de información a través de una red.
Bluethooth: es otro sistema de comunicación inalámbrico, también usando radio
frecuencia. Sólo puede transferir datos a unos pocos metros. Funciona sólo a 2.4
GHz.