REDES

QUE  ES UNA RED?
Conjunto de computadoras conectadas entre sí con la finalidad de compartir recursos hardware y software.

Los enlaces pueden ser:
Guiados: Cable, fibra óptica etc.
No Guiados: Ondas, impulsos eléctricos etc.

TIPOS DE REDES
PAN(Red de Area Personal: "Personal Area Network")
es una red pequeña no mayor a  equipos como computadoras, teléfonos celulares, etc. Abarcan muy pocos metros de distancia y son más que nada de uso  personal. Ejemplos son los famosos dispositivos "Wi-Fi" que contienen hoy en día los teléfonos celulares.

LAN (Red de Área Local: Local Area Network)
Es una red pequeña habitualmente utilizada en escuelas, empresas pequeñas, oficinas.
Su velocidad puede ser de 10 a 100 Megabytes por segundo
Su máximo alcance es de 12 km utilizando Hub y el número de equipos que pueden estar conectados son 8.

MAN (Red de Area Metropolitana: Metropolitan Area Network)
Es una red que abarca un área metropolitana, su límite de alcance es de 50 km, los dispositivos que utiliza son Hub, NIC (Network Interface Card), repetidores, routers, cable utp, blindado, no blindado, trenzado.

WAN (Red de Area Amplia: Wide Area Network)
Es una colección de redes LAN conectadas por una subred, su tamaño puede oscilar entre 10 y 1000 km.
No está limitada a espacios geográficos para que haya comunicación y utiliza enlaces de satélites, fibra óptica, aparatos de rayos infrarrojos, una desventaja puede ser que hay poca seguridad en los equipos (infección de virus etc.)

TOPOLOGIAS

BUS:
 esta es la topología más sencilla de instalar, sus nodos están conectados a un cable troncal, que es el cable central. En esta topología no hay conexión entre nodos, la información busca en las rutas su nodo destino, es decir, a través del cable troncal la información viaja por cada nodo viendo si es o no su destino. Una ventaja de esta topología es que no utiliza mucho cable y una desventaja es que si existe mucho tráfico de red, la velocidad baja.

TOPOLOGIA ANILLO
Es una topología en la que los nodos están conectados formando un anillo, la información viaja en un solo sentido, cuando un nodo está descompuesto  y tiene que pasar por este para entregar la información busca otro  camino para llegar a su destino, si el cable se rompe se cae toda la red, el tipo de cable que utiliza es el cable coaxial, cada nodo tiene un transmisor y un receptor que funcionan como repetidor, la arquitectura que utiliza es la Token Ring. 

Ventajas
Se puede ampliar su longitud ya que el nodo está diseñado como repetidor.

Desventajas
*Es muy susceptible a fallas
*El canal se degrada  cuando la red crece
*Si hay muchos nodos conectados a la vez la eficiencia baja.
*Cuando dos nodos tratan de transmitir al mismo tiempo provocan una colisión y ocurre un reintento de transmisión.
*Si el cable falla se interrumpe la red.

TOPOLOGIA ARBOL

Tiene su primer nodo en la raíz y se expande hacia fuera utilizando ramas en donde se conectan las demás terminales, esta topología permite que la red se expanda y al mismo tiempo asegura que nada mas exista una ruta de datos entre dos terminales cualesquiera, los dispositivos que utiliza es el Router y Switch

TOPOLOGIA MALLA
En esta topología todos los nodos están conectados entre si, si un nodo falla no afecta a las demás, esta red es costos porque utiliza mucho cable que es el coaxial o par trenzado, permite también que la información circule por varias rutas elige la más corta para que la información llegue rápido, los nodos no examinan la información, la arquitectura que utiliza es la Token Ring, esta topología desperdicia cable.

TOPOLOGIA ESTRELLA
Todas los nodos están conectados a un concentrador formando la estrella, los nodos no están conectados entre si cuando un nodo quiere enviar una información esta viaja a través del cable al concentrador y este verifica la dirección IP y la manda directamente al nodo destino, para poder ampliarla se pueden colocar otros concentradores y se forma la estrella jerarquica,los dispositivos que utiliza son el Switch, Router y Concentrador, su arquitecura es la Ethernet, esta topología gasta mas cable y es de fácil configuración, también esta desperdicia cable

Ventaja
*No hay colisiones en la transmisión, tiene tiempo de espera y retardo
*Si un nodo se descompone no se se cae la red

TOPOLOGIA HIBRIDA
Consiste en una mezcla de diferentes tipos de de estructuras. Por ejemplo, podemos combinar la topología de anillo con la de bus o estrella con otrasl. Las wan son un ejemplo de este tipo de toologia.

Su principal ventaja es:
*sin un equipo falla no afecta al resto de la red.

Desventajas:
*si el concentrador se daña ya no funcionan las demás redes.
*tiene un costo muy elevado

ARQUITECTURAS

Token pass:
Significa paso de token   (paso de señal), mientras circula no puede existir otro token en la red, por lo tanto otras estaciones deben esperar .si una estación posee el token y tiene información para trasmitir esta divide el token alterando un bit de este  (frame), abre la información y finalmente manda la información hacia la siguiente estación del anillo. Su protocolo se basa en un extremo libre de tráfico, la velocidad es de 4 y 16 Mbps, su topología es de anillo.

Token Ring
es una arquitectura de red desarrollada por IBM en los años 1970 con topología física en anillo y técnica de acceso de paso de testigo, usando un frame de 3 bytes llamado token que viaja alrededor del anillo. Token Ring se recoge en el estándar IEEE 802.5. En desuso por la popularización de Ethernet

Ethernet
Es un estándar para el cableado de hardware, su cable es par trenzado (utp), la topología física es de estrella, su velocidad es de 10 a100 Mbps, utiliza el método de acceso múltiple mediante el detector de señal. DCE: destino de datos,  DTE: recibe datos (acceso múltiple: dispositivo que envía y recibe información al mismo tiempo)

Fast Ethernet
Es una red más rápida que la Ethernet y de ella se derivan la 100 basetx, 100basefx, 1000 baset etc. Su tipo de cableado es par trenzado, sus topologías  es de estrella y  hub. 

FDDI

 Especifica una LAN de dos anillos de 100 Mbps con transmisión de tokens, que usa un medio de transmisión de fibra óptica.

Aunque funciona a velocidades más altas, FDDI es similar a Token Ring. Ambas configuraciones de red comparten ciertas características, tales como su topología (anillo) y su método de acceso al medio (transferencia de tokens).

Una de las características de FDDI es el uso de la fibra óptica como medio de transmisión. La fibra óptica ofrece varias ventajas con respecto al cableado de cobre tradicional, por ejemplo:

· Seguridad: la fibra no emite señales eléctricas que se pueden interceptar.

· Confiabilidad: la fibra es inmune a la interferencia eléctrica.

·  Velocidad: la fibra óptica tiene un potencial de rendimiento mucho mayor que el del cable de cobre.

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO MAGNETICO

                =DISCO DURO=
Un disco duro es un dispositivo de almacenamiento de datos no volatil que emplea un sistema de gravacion magnetica para almacenar datos digitales. Se compone por uno o mas platos o discos rigidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metalica sellada. Sobre cad plato, y en cada una de sus caras, se situa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lamina de aure generada por la rotacion de los discos.
el primer disco duro fue inventado por IBM en 1956.
Los discos duros tienen una gran capacidad de almacenamiento de informacion, pero al estar alojados normalmente dentro del armazon de la computadora, no son extraibles facilmente.
El disco duro esta formado por varios discos apilados sobre lo que se mueve una pequeña cabeza magnetica que graba y lee la informacion.
Este componente al contrario que los micro o modulos de memoria, no se pincha directamente en la placa, si no que se conecta a ella mediante un cable. tambien va conectado a la fuente de alimentacion, pues como cualquier otro componente necesita energia para funcionar.
Su capacidad se mide en Giga bytes (GB), se mide en revoluciones por minuto. cuanto mas rapido gire el disco, mas rapido podra acceder a la informacion la cabeza lectora.


                         TECNOLOGIAS DE HD

*IDE: es un dispositivo electronico integrado. controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos.

*SCSI: es una interfaz de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotacion. su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmicion secuencial de informacion puede alcanzar teoricamente los 5 mbps en los dicos SCSI estandares los 10 mbps en los discos SCSI rapidos y los 20 mbps en los discos SCSI anchos-rapido.

*SATA:  serial ATA. Utiliza un bus de serie para la transmisión de datos. Más rápidos y eficientes que los IDE.

                      CARACTERISTICAS FISICAS

*PLATOS: es donde se graban los datos.

*CABEZALES: se encargan de la lectura y la escritua en los discos.

*EJE DE MOTOR: Es la parte del disco duro que actúa como soporte, sobre el cual están montados y giran los platos del disco.

*BRAZO ACTUADOR: es un motor que mueve la estructura que contiene la cabezas de lectura entre el centro y el borde exterono de lso discos. usa la fuerza de un electromagneto empujado contra magnetos fijos pra mover las cabezas a traves del disco.

*BOBINA ACTUADORA: es el motor que mueve el brazo actuador y los cabezales hacia el centro y los bordes exteriores de los discos.

*CHAZIS: es toda la estructura metalica del disco duro.

              CARACTERISTICAS DE FUNCIONAMIENTO

*LATENCIA MEDIA: tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado

*TIEMPO MEDIO DE BUSQUEDA: tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada.

*TIEMPO MEDIO DE ACCESO: tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado.

*VELOCIDAD DE ROTACION: es la velociad a la que giran los platos del disco. entre mas sea la velocidad de rotacion mas sera la transferencia de datos.

CINTA MAGNETICA, TAMBOR MAGNETICO Y FLOPPY

=CINTA MAGNETICA=
Consiste en un rollo de cinta (tape) magnetica en la que se graba la informacion secuencialmente, en pocisiones contiguas y su recuperacion o lectura se realiza en el mismo orden.
hay distintos tipos, desde la tipica cinta de casette para musica hasta rollos de cinta industriales de mas de 30 m. de diametro, las mas usadas son las cintas de cartuchos que se usan sobre todos los sistemas informaticos medianos o grandes para hacer copias de seguridad. las grandes cintas magneticas son utilizadas si acaso como copias de seguridad de informacion importante.

=TAMBOR MAGNETICO=
estan formados por un silindro vertical que gira alrededor de su eje central. la superficie curva del tambor esta recubierta de material magnetico y se divide en pistas de igual anchura, de forma que para cada pista existia una cabeza de lectura/escritura que accedia a los datos de esa pista. gira a una velocidad de 600 a 6000 revoluciones por minuto. no puede ser quitado fisicamente.
son capaces de recoger datos a mayores velocidades que una cinta o una unidad de disco, pero no son capaces de almacenar mas datos que aquellos.
se almacenaban los datos en pistam paralelas sobre la tuperficie del tambo. al girar el tambor, la informacion almacenada pasaba por debajo de los cabezales de lectura y escritura.

=FLOPPY=
- Disco magnético portátil, de capacidad reducida, que se introduce en un ordenador para su grabación o lectura.
Ahora estos discos se están reemplazando por los CD's y las memorias USB, que son de mayor capacidad y de menor tamaño, por lo que es mejor su transporte (más manejable).
Es un medio o soporte de almacenamiento de datos formado por una pieza circular de material magnetico, fina y flexible encerrada en una cubierta de plastico o rectangular.
Los disquetes se leen o se escriben mediante un dispositivo llamado disquetera. La disquetera es un dispositivo o unidad lectora/grabadora de disquetes, ayuda a introducirlo para guardar la informacion.

CACHE, BUFFER Y MEMORIA VIRTUAL

CACHE
es un medio de almacenamiento de datos de alta velocidad. almacena copias de instrucciones que se estan ejecutando en el momento por el usuario.
*L1:
 se encuentra en el nucleo del procesador.
*L2:
 se encuentra entre el procesador RAM y la tarjeta madre.
 se le conoce como repositorio de la L1, entra en funcionamiento cuando la L1 se  encuentra  sobresaturada.
*L3:
 se encuentra en placas base o tarjeta madre.
*L4:
 se encuentra ubicado en los dispositivos perifericos y en algunos procesadores.

BUFFER
es un espacio de memoria en el que se almacenan datos para evitar que el programa o recurso que los requiere, ya sea hardware o software se quede sin datos durante una transferencia.
  es una ubicación de la memoria en un disco  o en un instrumento digital reservada para el almacenamiento temporal de información digital, mientras que está esperando ser procesada. Por ejemplo, un analizador TRF tendrá uno o varios buffers de entrada, donde se guardan las palabras digitales que representan las muestras de la señal de entrada.

MEMORIA VIRTUAL
permite ejecutar programaso procesar datos cuyo tamaño exede el espacio de memoria disponible, libera espacio en la memoria RAM.
La memoria virtual es una técnica de administración de la memoria real que permite al sistema operativo brindarle al software de usuario y a sí mismo un espacio de direcciones mayor que la memoria real o física.

RAM - ROM

RAM
La memoria principal o RAM (Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el computador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. El almacenamiento es considerado temporal por que los datos y programas permanecen en ella mientras que la computadora este encendida o no sea reiniciada.Se le llama RAM por que es posible acceder a cualquier ubicación de ella aleatoria y rápidamente.
Físicamente, están constituidas por un conjunto de chips o módulos de chips normalmente conectados a la tarjeta madre. Los chips de memoria son rectángulos negros que suelen ir soldados en grupos a unas plaquitas con "pines" o contactos
La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o los discos duros, es que la RAM es mucho más rápida, y que se borra al apagar el computador, no como los Disquetes o discos duros en donde la información permanece grabada.
Tipos de RAM
Hay muchos tipos de memorias DRAM, Fast Page, EDO, SDRAM, etc.
·         DRAM: Dinamic-RAM, o RAM DINAMICA, ya que es "la original", y por tanto la más lenta.
·         Usada hasta la época del 386, su velocidad típica es de 80 ó 70 nanosegundos (ns), tiempo éste que tarda en vaciarse para poder dar entrada a la siguiente serie de datos. Por ello, es más rápida la de 70 ns que la de 80 ns.
·         Físicamente, aparece en forma de DIMMs o de SIMMs, siendo estos últimos de 30 contactos.
·         Fast Page (FPM): a veces llamada DRAM (o sólo "RAM"), puesto que evoluciona directamente de ella, y se usa desde hace tanto que pocas veces se las diferencia. Algo más rápida, tanto por su estructura (el modo de Página Rápida) como por ser de 70 ó 60 ns.
·         Usada hasta con los primeros Pentium, físicamente aparece como SIMMs de 30 ó 72 contactos (los de 72 en los Pentium y algunos 486).
·         EDO: o EDO-RAM, Extended Data Output-RAM. Evoluciona de la Fast Page; permite empezar a introducir nuevos datos mientras los anteriores están saliendo (haciendo su Output), lo que la hace algo más rápida (un 5%, más o menos).
·         Muy común en los Pentium MMX y AMD K6, con velocidad de 70, 60 ó 50 ns. Se instala sobre todo en SIMMs de 72 contactos, aunque existe en forma de DIMMs de 168.
·         SDRAM: Sincronic-RAM. Funciona de manera sincronizada con la velocidad de la placa (de 50 a 66 MHz), para lo que debe ser rapidísima, de unos 25 a 10 ns. Sólo se presenta en forma de DIMMs de 168 contactos; es usada en los Pentium II de menos de 350 MHz y en los Celeron.
·         PC100: o SDRAM de 100 MHz. Memoria SDRAM capaz de funcionar a esos 100 MHz, que utilizan los AMD K6-2, Pentium II a 350 MHz y computadores más modernos; teóricamente se trata de unas especificaciones mínimas que se deben cumplir para funcionar correctamente a dicha velocidad, aunque no todas las memorias vendidas como "de 100 MHz" las cumplen.
·         PC133: o SDRAM de 133 MHz. La más moderna (y recomendable).

SIMMs y DIMMs
Se trata de la forma en que se juntan los chips de memoria, del tipo que sean, para conectarse a la placa base del ordenador. Son unas plaquitas alargadas con conectores en un extremo; al conjunto se le llama módulo.
El número de conectores depende del bus de datos del microprocesador, que más que un autobús es la carretera por la que van los datos; el número de carriles de dicha carretera representaría el número de bits de información que puede manejar cada vez.
·         SIMMs: Single In-line Memory Module, con 30 ó 72 contactos. Los de 30 contactos pueden manejar 8 bits cada vez, por lo que en un 386 ó 486, que tiene un bus de datos de 32 bits, necesitamos usarlos de 4 en 4 módulos iguales. Miden unos 8,5 cm (30 c.) ó 10,5 cm (72 c.) y sus zócalos suelen ser de color blanco.
Los SIMMs de 72 contactos, más modernos, manejan 32 bits, por lo que se usan de 1 en 1 en los 486; en los Pentium se haría de 2 en 2 módulos (iguales), porque el bus de datos de los Pentium es el doble de grande (64 bits).
·         DIMMs: más alargados (unos 13 cm), con 168 contactos y en zócalos generalmente negros; llevan dos muescas para facilitar su correcta colocación. Pueden manejar 64 bits de una vez, por lo que pueden usarse de 1 en 1 en los Pentium, K6 y superiores. Existen para voltaje estándar (5 voltios) o reducido (3.3 V).

SDRAM
es una memoria dinámica de acceso aleatorio DRAM que tiene una interfaz síncrona.
la memoria dinámica de acceso aleatorio DRAM tiene una interfaz asíncrona, lo que significa que el cambio de estado de la memoria tarda un cierto tiempo, dado por las características de la memoria, desde que cambian sus entradas. En cambio, en las SDRAM el cambio de estado tiene lugar en el momento señalado por una señal de reloj y, por lo tanto, está sincronizada con el bus de sistema del ordenador. El reloj también permite controlar una máquina de estados finitos interna que controla la función de "pipeline" de las instrucciones de entrada. Esto permite que el chip tenga un patrón de operación más complejo que la DRAM asíncrona, que no tiene una interfaz de sincronización.

El método de segmentación significa que el chip puede aceptar una nueva instrucción antes de que haya terminado de procesar la anterior. En una escritura de datos, el comando "escribir" puede ser seguido inmediatamente por otra instrucción, sin esperar a que los datos se escriban en la matriz de memoria. En una lectura, los datos solicitados aparecen después de un número fijo de pulsos de reloj tras la instrucción de lectura, durante los cuales se pueden enviar otras instrucciones adicionales. (Este retraso se llama latencia y es un parámetro importante a considerar cuando se compra una memoria SDRAM para un ordenador.)

DRAM
(Dynamic Random Access Memory) es un tipo de memoria dinámica de acceso aleatorio que se usa principalmente en los módulos de memoria RAM y en otros dispositivos, como memoria principal del sistema. Se denomina dinámica, ya que para mantener almacenado un dato, se requiere revisar el mismo y recargarlo, cada cierto período, en un ciclo de refresco. Su principal ventaja es la posibilidad de construir memorias con una gran densidad de posiciones y que todavía funcionen a una velocidad alta: en la actualidad se fabrican integrados con millones de posiciones y velocidades de acceso medidos en millones de bit por segundo. Es una memoria volátil, es decir cuando no hay alimentación eléctrica, la memoria no guarda la información. Inventada a finales de los sesenta, es una de las memorias más usadas en la actualidad.

SRAM
Static Random Access Memory (SRAM), o Memoria Estática de Acceso Aleatorio es un tipo de memoria basada en semiconductores que a diferencia de la memoria DRAM, es capaz de mantener los datos, mientras esté alimentada, sin necesidad de circuito de refresco. Sin embargo, sí son memorias volátiles, es decir que pierden la información si se les interrumpe la alimentación eléctrica. Estas memorias pueden ser escritas o leídas en cualquier orden, independientemente de cual fuera la última posición de memoria accedida. Cada bit en una SRAM se almacena en cuatro transistores, que forman un biestable. Este circuito biestable tiene dos estados estables, utilizados para almacenar (representar) un 0 o 1. Se utilizan otros dos transistores adicionales para controlar el acceso al biestable durante las operaciones de lectura y escritura. Una SRAM típica utilizará seis MOSFET para almacenar cada bit. Adicionalmente, se puede encontrar otros tipos de SRAM, que utilizan ocho, diez, o más transistores por bit. Esto es utilizado para implementar más de un puerto de lectura o escritura en determinados tipos de memoria de video.

ROM
es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.
Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente para contener el firmware (programa que está estrechamente ligado a hardware específico, y es poco probable que requiera actualizaciones frecuentes) u otro contenido vital para el funcionamiento del dispositivo, como los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos.
En las máscaras ROM los datos están físicamente codificados en el mismo circuito, así que sólo se pueden programar durante la fabricación. Esto acarrea serias desventajas:

Sólo es económico comprarlas en grandes cantidades, ya que el usuario contrata fundiciones para producirlas según sus necesidades.

1. El tiempo transcurrido entre completar el diseño de la máscara y recibir el resultado final es muy largo.
2. No son prácticas para I+D por el hecho de que los desarrolladores necesitan cambiar el contenido de la memoria mientras refinan un diseño.
3. Si un producto tiene un error en la máscara, la única manera de arreglarlo es reemplazando físicamente la ROM por otra.

PROM

Es una memoria digital donde el valor de cada bit depende del estado de un fusible (o antifusible), que puede ser quemado una sola vez. Por esto la memoria puede ser programada (pueden ser escritos los datos) una sola vez a través de un dispositivo especial, un programador PROM. Estas memorias son utilizadas para grabar datos permanentes en cantidades menores a las ROMs, o cuando los datos deben cambiar en muchos o todos los casos.

Una PROM común se encuentra con todos los bits en valor 1 como valor por defecto de las fábricas; el quemado de cada fusible, cambia el valor del correspondiente bit a 0. La programación se realiza aplicando pulsos de altos voltajes que no se encuentran durante operaciones normales (12 a 21 voltios). El término Read-only (sólo lectura) se refiere a que, a diferencia de otras memorias, los datos no pueden ser cambiados (al menos por el usuario final).

EPROM
Es un tipo de chip de memoria ROM no volátil inventado por el ingeniero Dov Frohman. Está formada por celdas de FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) o "transistores de puerta flotante", cada uno de los cuales viene de fábrica sin carga, por lo que son leídos como 1 (por eso, una EPROM sin grabar se lee como FF en todas sus celdas). Se programan mediante un dispositivo electrónico que proporciona voltajes superiores a los normalmente utilizados en los circuitos electrónicos. Las celdas que reciben carga se leen entonces como un 0.
Una vez programada, una EPROM se puede borrar solamente mediante exposición a una fuerte luz ultravioleta. Esto es debido a que los fotones de la luz excitan a los electrones de las celdas provocando que se descarguen. Las EPROMs se reconocen fácilmente por una ventana transparente en la parte alta del encapsulado, a través de la cual se puede ver el chip de silicio y que admite la luz ultravioleta durante el borrado.
Una EPROM programada retiene sus datos durante diez o veinte años, y se puede leer un número ilimitado de veces. Para evitar el borrado accidental por la luz del sol, la ventana de borrado debe permanecer cubierta. Las antiguas BIOS de los ordenadores personales eran frecuentemente EPROMs y la ventana de borrado estaba habitualmente cubierta por una etiqueta que contenía el nombre del productor de la BIOS, su revisión y una advertencia de copyright.

EEPROM
Es un tipo de memoria ROM que puede ser programada, borrada y reprogramada eléctricamente, a diferencia de la EPROM que ha de borrarse mediante un aparato que emite rayos ultravioletas. Son memorias no volátiles.
Las celdas de memoria de una EEPROM están constituidas por un transistor MOS, que tiene una compuerta flotante (estructura SAMOS), su estado normal esta cortado y la salida proporciona un 1 lógico.
Aunque una EEPROM puede ser leída un número ilimitado de veces, sólo puede ser borrada y reprogramada entre 100.000 y un millón de veces.