1. Trabajo realizado por: María Redondo Y Andrea Pérez-Serrano Hardware y redes

2. Í N D I C E · Funcionamiento del ordenador * El microprocesador · Hardware y componentes *Dispositivos de almacenamiento *El disco duro *Dispositivos ópticos: CD y DVD *Otros dispositivos portátiles * La placa base *Las conexiones externas del ordenador · Redes locales (LAN) *Características *Elementos *Tipos · Redes de área extendida (WAN) *Características · La red de las redes: Internet *¿Qué es? *¿Cómo se transmite la información por Internet *Protocolo TCP/IP . Bibliografía

3. Funcionamiento del ordenador

4. Funcionamiento del ordenador El PC es una máquina muy versátil que nos permite realizar un gran número de operaciones. Cualquier tarea que realiza el ordenador puede resumirse en el proceso siguiente: La CPU recibe los datos de los periféricos de entrada o de las memorias; luego se procesan en la CPU para generar más datos y, finalmente, se presentan los resultados en los periféricos de salida. El microprocesador El funcionamiento del ordenador gira en torno a la PCU. Los elementos más importantes de la CPU son la unidad de control (UC) y la unidad aritmético lógica (ALU). Las dos están integradas en un mismo chip conocido como procesador o microprocesador. La ALU se limita a realizar todas las operaciones matemáticas, mientras que la unidad de control hace e resto de trabajo del procesador. De una manera muy simplificada, el proceso que sigue el procesador es el siguiente: La unidad de control lee en la memoria las instrucciones de los programas. Toma datos de la memoria o bien de los periféricos. Utiliza la ALU para hacer cálculos. Devuelve los resultados de las operaciones a la memoria o a los periféricos. (Chip de un microprocesador)

5. La característica principal es su velocidad, que viene dada en Ghz y representa el número de operaciones que puede realizar un segundo. Pero estas máquinas tan potentes son sólo capaces de trabajar combinando los dígitos 0 y 1, es decir trabajan en código binario. Los ordenadores están construidos a base de circuitos digitales que sólo reconocen estas dos posiciones. Todos los datos que recibe un ordenador han de ser transformados en 0 y 1 (digitalizados), o codificados en código binario para poder ser procesados por la CPU. El procesador está conectado a la memoria y a los periféricos mediante los buses, compuestos por un grupo de cables o circuitos, por los que la información circula en forma de 0 y 1. Las memorias Son unos componentes que se utilizan para almacenar los datos que emplea el ordenador. Hay dos tipos de memorias; la interna y la externa. La memoria interna está formada por unos chips directamente conectados con el procesador, y la externa, por unos dispositivos que necesitan un adaptador para ser conectados al procesador.

6. Las características de la memoria RAM quedan recogidas en la siguiente tabla: En apartados siguientes verás las demás memorias.

7. Hardware y componentes

8. . Hardware y componentes Todos los elementos del interior de un ordenador están perfectamente compartimentados, y la distribución interna es igual en la mayoría de los PC. Los componentes de una unidad central de un ordenador son: La caja : Estructura en la que se encuentran todos los elementos. En la parte delantera se encuentran los elementos de mando y señalización y las unidades de disco, mientras que, en la trasera, están todas las conexiones del ordenador. Respecto al interior hay que tener en cuenta su formato. Hace unos años, se empleaba el llamado <<tipo AT>>, pero en 1995 Intel impulsó el <<tipo ATX>>.

9. La fuente de alimentación: Los elementos de la unidad central funcionan a diversas tensiones de corriente continua (12 V, 5V, etc.) Como la corriente de alimentación es de 220 V, necesitamos un elemento que adapte la tensión. Este elemento es la fuente de alimentación, que casi siempre suele venir incluida en la caja. Una de sus principales características es la potencia que es capaz de suministrar. Unos 230 W suelen ser suficientes, pero, si se prevé ampliar el ordenador, habrá que ir con cuidado. Los ventiladores: Los distintos componentes del ordenador generan calor, y una ventilación insuficiente puede ocasionar problemas en el funcionamiento del mismo. Actualmente, las cajas incorporan un ventilador, pero las ATX ya disponen de varios lugares diseñados para poder albergar ventiladores adicionales, sobre todo si el ordenador dispone de mas de un disco duro o regrabadoras, utilizadas frecuentemente.

10. Dispositivos de almacenamiento El disco duro Un disco duro está formado por varios discos apilados. Entre los discos se sitúan los cabezales de lectura, que se encargan de leer y grabar datos de las millones de partículas magnéticas que los forman. Los cabezales se sitúan en el lugar de lectura gracias a un brazo que se desplaza y al giro de los discos. Las características principales de un disco duro son: a) La capacidad, que ha ido aumentando espectacularmente desde los discos duros de los años ochenta, con una capacidad de 10 MB, hasta los actuales, que llegan a 120 GB. B) La velocidad del eje, que se mide en rpm. En el mercado existen discos duros de 5400 y de 7200 rpm.

11. Dispositivos ópticos de almacenamiento Los primeros sistemas ópticos de almacenamiento que aparecieron en el mercado fueron los CD musicales. Posteriormente se consiguió que los ordenadores pudieran leer los CD-ROM con una capacidad de hasta 700 MB, pero no grabarlos. Con la invención del DVD se consiguió reducir el tamaño de los agujeros, permitiendo así que cupiera más información en el mismo espacio. En la actualidad, existen DVD con una capacidad de hasta 17 GB, aunque los más usados son de 4,7 GB. Los dispositivos ópticos de almacenamiento son más fiables que los magnéticos. En los primeros, un láser va leyendo o realizando agujeros microscópicos sobre la superficie de un disco de material plástico. El disco con los agujeros o entrantes y los salientes (0 y 1) está cubierto por una capa reflectora, para que el rayo láser rebote, y otra transparente que sirve como protección para el disco. En los ordenadores actuales podemos encontrar unidades de CD-ROM o de DVD-ROM. Estas últimas también pueden leer CD e, incluso, películas de DVD con ayuda de descompresores (éstos pueden ser de hardware o de software ). También existen regrabadoras para leer y escribir sobre DVD, aunque con algunas limitaciones.

12. Los casi desaparecidos disquetes Los primeros PC sólo disponían de una o dos disqueteras para los flexibles de 5,25” y 360 kB de capacidad. En la actualidad, los disquetes son de 3,5” de ancho y son mas rígidos y seguros. Como los discos duros son unidades con memoria magnética les afecra la temperatura, la humedad, los golpes, el polvo y, sobre todo los campos magnéticos. Estas variables hacen que sean unos dispositivos poco fiables y practicamente han sido sustituidos por otras memorias portátiles como las tarjetas o las memorias USB. Tarjetas de memoria Estos dispositivos se utilizan sobre todo en cámaras digitales, aunque también los podemos ver en equipos portátiles, PDA, teléfonos moviles, etc. Utilizan las memorias flash que presentan la ventaja, frente a la RAM, de que no pierden la información de cuando no están conectadas al ordenador.Por tanto, es memoria no vorátil , como la ROM, pero a diferencia de éstas, que son sólo memorias de lectura, se puede escribir en ellas. Algunas tarjetas de memoria y sus características quedan resumidas en la siguiente tabla.

13. Discos llavero Estos dispositivos unen las características de las memorias utilizadas en las tarjetas y su fácil conexión al PC mediante el puerto USB . Esto ha hecho que desbanquen a las disqueteras, que prácticamente ya no se instalan en equipos nuevos. Algunos de estos dispositivos incorporan un chip que les permite reproducir archivos comprimidos de música en formato MP3 y también WNA de Microsoft.

14. La placa base Es un circuito impreso rectangular sobre el que van conectados todos los dispositivos o elementos del ordenador. Los principales elementos que encontramos en una placa base son: - La memoria principal o memoria RAM, que se acopla a las ranuras correspondientes - Los slots , o ranuras de expansión, donde se conectan las tarjetas - Los chips de control como, por ejemplo, la BIOS. - El microprocesador , que va conectado en un zócalo - Otros elementos como, por ejemplo, los condensadores, la pila, etc.. El Microprocesador Uno de los elementos que se conectan directamente a la placa base es el microprocesador. Si queremos sustituirlo por otro, debemos tener en cuenta que no todos los zócalos ni todos los microprocesadores son iguales y que, por tanto, puede que no se adapten a nuestro ordenador. Recuerda que al microprocesador también se llama CPU y que es el cerebro del ordenador. Tiene forma cuadrada y está formado por millones de transistores. La velocidad de funcionamiento de un microprocesador se mide en MHz o GHz.

15. Las conexiones externas del ordenadores Los conectores externos los encontramos en la caja del PC y tienen como objetivo conectar a la placa base los periféricos del sistema. A estas conexiones también las denominamos puertos.

17. Redes locales (LAN)

18. Redes de ordenador Una red de ordenadores está constituida por un conjunto de ordenadores y otros dispositivos que se conectan con el objetivo de compartir unos recursos determinados, sea de hardware (impresoras, escáneres, sistemas de almacenamiento, etc.) o de software (aplicaciones, archivos, datos etc.) Fundamentalmente hay dos tipos de redes, según sus dimensiones: las redes de área local (LAN) y las redes de área amplia (WAN). Las primeras se engloban áreas reducidas, como una oficina, un edificio, o quizás, tu instituto, mientras que las segundas engloban áreas geográficas más extensas.

19. Redes de área local (LAN) Las características básicas de una red de área local son: El hecho de tener un alcance limitado, es decir, pertenecen a un edificio, un campus universitario, un aeropuerto, etc. El hecho de tener una velocidad de transferencia de datos muy elevada, que se mide en magabits partidos por segundo (Mbit/s) y puede oscilar entre 1 y 100 Mbit/s. El valor más usual de muchas redes de área local es de 10 Mbit/s. Los elementos básicos que forman una red de área local son: - Las estaciones de trabajo (ST), también llamadas clientes . Normalmente son ordenadores, pero también pueden ser terminales donde conectar otros dispositivos, por ejemplo, impresoras, etc. - Los medios de transmisión . La conexión física entre los diversos ordenadores o dispositivos se lleva a cabo a través de una tarjeta de red y cables. - El servidor. Es uno de los ordenadores de la red. Normalmente es el más potente. El servidor, en el que se cargan los programas que controlan la red, es capaz de proporcionar a las estaciones de trabajo servicios (datos, programas, etc) de forma segura.

20. En las redes llamadas igualitarias , cualquier estación de trabajo puede ser un servidor si ofrece algún servicio al resto de usuarios y, al contrario, puede actuar de cliente si utiliza algún servicio. Por ejemplo, desde una estación de trabajo podemos ofrecer a cualquier ordenador la posibilidad de utilizar un programa cargado en nuestro disco duro, de forma que actúa como servidor. En caso contrario, haría de cliente. En las redes centralizadas , el servidor ejecuta el sistema operativo y ofrece al resto de usuarios recursos o servicios. Ahora, los clientes son ordenadores que utilizan los recursos o servicios de la red. En estos tipos de redes se administran y controlan los recursos diseñados para ser utilizados por cada estación. Dependiendo de la forma en que están conectados los diversos dispositivos, las redes pueden ser de tres tipos: en bus, en anillo, en estrella. Redes en bus : Las estaciones están conectadas a un cable común. Toda la información se transmite por este cable y es recibida por cada una de las estaciones. En caso de avería de una estación, el resto de la red continúa funcionando.

21. Redes en anillo : todas las estaciones están conectadas en serie, formando un anillo. Así, cada estación tiene conexión directa con dos más. Los datos viajan por el anillo de estación en estación, de forma que cualquier información pasa por todas las estaciones hasta llegas al destino.

22. Redes en estrella : todas las estaciones están conectadas a un ordenador central o a un concentrador, a través del cual se llevan a cabo todas las transmisiones de datos. Si se estropea alguna estación, la red continúa funcionando, mientras que, si la avería se produce en el ordenador central o en el concentrador, la red queda interrumpida. En una red se pueden definir diversos grupos de trabajo, de forma que los grupos que comparten sean afines. Cada grupo de trabajo estaría compuesto por un conjunto de estaciones que comparten unos recursos determinados .

23. Redes de área extendida (WAN)

24. Redes de área extendida (WAN) Las redes de área extendida (WAN) se caracterizan por englobar extensas zonas geográficas, que pueden llegar a tener, cobertura mundial. Desde mediados de la década de los años 70 la vienen utilizando algunas empresas, organizaciones, universidades o ciertas comunidades específicas. En realidad, una red de área extendida está formada por un conjunto de dos o más redes de área local. Una empresa con sedes en España, Alemania y China podría disponer de una red local en cada una de sus sedes, a su vez, podrían estar conectadas gracias a una línea telefónica para constituir una red de área amplia.

25. La característica principal de estas redes es que la conexión entre los distintos ordenadores se lleva a cabo mediante líneas de telecomunicaciones o por medio de satélites, lo que conlleva a que la velocidad de transferencia descienda drásticamente en relación con las redes de área local. Los últimos años han sido cruciales en el desarrollo de las telecomunicaciones entre ordenadores. Desde las primeras conexiones que se realizaron a través de las líneas telefónicas convencionales hasta las actuales redes ADSL, la velocidad y fiabilidad de la transmisión de datos en las redes ha aumentado de manera espectacular

26. Redes ADSL-Conexión de banda ancha Las siglas ADSL provienen de las expresión inglesa asimetric digital subcriber line “ linea de abonado digital asimétrica”. Igual que en las redes digitales de servicios integrados (RDSI), se emplean los viejos cables de cobre de las lineas telefónicas convencionales. En estas redes, un modem ADSL consigue introducir tres canales en un línea telefónica convencional: un canal para la voz, un canal bidireccional y un tercer canal de alta velocidad que solo funciona hacia el usuario. En la sigla ADSL, la A, de asimetrica, tiene un significado muy claro: el canal de bajada hacia el usuario puede llegar hasta 8Mbit/s, mientras que el canal medio proporcionara 1 Mbitps, la velocidad habitual en una red digital de servicios integrados. El canal medio se emplea normalmente como canal de subida, es decir, para enviar datos, como por ejemplo un correo electrónico. Si la conexión ADSL falla por cualquier motivo, la línea de voz continúa funcionando. Según la velocidad de transmisión (bit partido por segundo), todas las redes se pueden clasificar en redes de banda estrecha y redes de banda ancha. Las primeras son capaces de transmitir pocos miles de bits en segundos, mientras que las segundas llevan a cabo transmisiones de millones de bits por segundo.

27. La red de las redes: Internet

28. La red de redes: Internet Ya has utilizado en cursos anteriores algunos servicios de Internet. Has buscado información en una web, has enviado y recibido correos electrónicos, etc. Pero, ¿qué es Internet? Podríamos decir que Internet es una red de redes de ordenadores; es decir, es una red mundial de redes de ordenadores. Cualquier ordenador que está conectado a Internet puede comunicarse con cualquier otro del mundo, si éste también está conectado a la red. Los términos servidor-cliente se refieren, aplicados a Internet, a los programas que se utilizan en ella. En el ordenador cliente, el programa que gestiona la bajada de la web, el navegador, también se denomina programa cliente. En el ordenador servidor, por otra parte, el programa que posibilita que la web esté disponible y sea transferida se denomina programa servidor.

29. ¿Cómo se transmite la información por Internet? Cada ordenador conectado a Internet tiene que estar identificado mediante un nombre llamado dirección de IP, el cual sería comparable al documento nacional de identidad de los ciudadanos españoles. Está formado por cuatro grupos de tres números cada uno que van desde el 0 hasta el 255, separados por un punto. Cuando ejecutamos una aplicación en Internet -acceder a una videoconferencia, enviar un correo electrónico, consultar una web determinada, etc.-, el programa cliente necesita saber la dirección de IP del ordenador remoto con el que queremos ponernos en contacto. Por tanto, la dirección de IP nos indica de dónde sale la información (dirección del emisor o remitente) y adónde va (dirección del destinatario).

30. Para comunicarse, los ordenadores necesitan una serie de normas; es decir, necesitan hablar en un mismo idioma: es lo que se conoce como TCP ( transmissión control protocol) o protocolo de control de transmisión. Los pasos que se dan para transmitir un mensaje determinado son: 1- El TCP del ordenador local analiza la información que se quiere transmitir y la deben adjuntarse. 2- El TCP asigna a cada paquete una etiqueta para identificar el orden en el que deben adjuntarse. 3- La dirección de IP añade a cada paquete la dirección del ordenador local (emisor) y la del ordenador remoto (destinatario). 4- Desde el servido del ordenador local se da salida a los paquetes por caminos diferentes (rutas) hasta el servidor al que pertenece el ordenador remoto. 5- El servidor remoto envía los paquetes utilizando la dirección de IP. 6- El TCP del ordenador remoto se encarga de extraer la información cuidando, primero, de que estén todos los paquetes y, en segundo lugar, comprobando que no sean erróneos. En caso de que falte alguno o resulte erróneo, se envía un mensaje para que sea retransmitido. 7- Finalmente, el TCP confeccionará los distintos paquetes en el orden correcto a fin de obtener el mensaje original.

31. Bibliografía

32. Bibliografía - Tecnologías II ESO – Editorial Teide. - Imágenes Google . - Gifmania .