Arquitectura de Computadoras

Memoria RAM

La memoria RAM se utiliza para almacenar instrucciones y datos de manera temporal, necesarios para realizar tareas. Su funcionamiento se basa en que cuando el procesador necesita información de la memoria, envía una solicitud a un chip encargado de controlar el acceso a la RAM, y este se encarga de establecer un flujo de información entre la memoria y el procesador.

Memoria Caché

La memoria caché es una cantidad relativamente pequeña de memoria de alta velocidad que reside cerca de la CPU. Está diseñada para proporcionar a la CPU los datos e instrucciones que se solicitan con más frecuencia. Existen dos niveles:

• Nivel 1: Es la más rápida y la más cara.
• Nivel 2: Es una memoria externa que se encuentra generalmente entre el microprocesador y la memoria.

Placa Base

También conocida como placa principal o placa madre, es uno de los componentes principales y necesarios. En ella se montan los diversos componentes: el microprocesador, la memoria RAM, las ranuras de expansión o slots, y diversos chips de control, como la BIOS, el chipset, controladores, etc.

BIOS

Es un chip situado en la placa base, que se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuración del equipo. Cuando el ordenador se enciende, este dispositivo se encarga de realizar las funciones básicas de manejo y configuraciones del sistema.

Chipset

Se encarga de controlar la forma en que interactúa el microprocesador con la memoria RAM, la memoria caché o el control de puertos y slots ISA, PCI, AGP, USB…

• Puente Norte: Se usa como enlace entre el microprocesador y la memoria.
• Puente Sur: Se encarga de comunicar el procesador con el resto de los periféricos.

Buses

Los buses son un conjunto de conexiones eléctricas que forman pistas metálicas que llevan información de un dispositivo a otro del ordenador. Los buses se pueden clasificar en tres tipos:

• Bus de datos: Se encarga de transportar datos entre los distintos dispositivos del sistema. Este es bidireccional, tanto para dispositivos de entrada como de salida.
• Bus de direcciones: El procesador utiliza este bus para indicar una dirección de la memoria a la que se desea acceder, o para seleccionar un dispositivo con el que quiere trabajar.
• Bus de control: Se encarga de transportar señales de control que informan del estado de ciertos dispositivos del sistema. Existen varios tipos de buses: FSB, ISA, PCI, AGP, PCI Express.

NAS vs. SAM

Sistemas Operativos

Niveles del Sistema Operativo

1. Gestión del procesador
2. Gestión de memoria
3. Gestión de procesos
4. Gestión de dispositivos
5. Gestión de la información

Kernel

Núcleo del S.O. Cuando se carga el ordenador, se carga en memoria y permanece allí. Sus funciones básicas son:

• Manejo de la memoria
• Comunicación entre procesos
• Control de interrupciones
• Manejo de condiciones de error
• Traslado de control de un proceso a otro
• Control de periféricos

PCB (Bloque de Control de Procesos)

El bloqueo de un conjunto de procesos se produce cuando un proceso espera un evento que solo puede ser provocado por otro proceso del conjunto. Los procesos permanecerán esperando, no realizarán ninguna acción hasta que otro libere algún recurso, por lo que entran en un bucle infinito.

Fragmentación

Es la cantidad de memoria desaprovechada por el gestor de memoria y hay dos tipos:

• Fragmentación interna: Se debe a la diferencia de tamaño entre la partición de la memoria y un objeto residente dentro de ella.
• Fragmentación externa: Se debe al desaprovechar la memoria entre particiones (no contiguas). Para solucionar esto, sería necesario poder reubicar programas en tiempo de ejecución, lo que es conocido como compactación de la memoria.

Segmentación

Es un esquema de gestión de memoria evolucionado que se basa en particiones variables y presenta varias ventajas:

• Los bloques de un proceso pueden estar situados en áreas de memoria contiguas.
• Suministra compactación de memoria.
• Permite protección y uso compartido.

Paginación

Consiste en dividir procesos en páginas (bloques de datos). El S.O. divide la memoria en bloques (marcos de página) y sólo carga en memoria las páginas que se van a utilizar.

Modelo OSI

El modelo OSI propone dividir todas las tareas que se llevan a cabo en una comunicación entre ordenadores. Existen 7 niveles (los 4 primeros tienen funciones de comunicación y los 3 últimos de proceso).

Nivel 1. Físico (Bits)

En este nivel se definen las características eléctricas y mecánicas de la red necesarias para establecer y mantener la conexión física.

Nivel 2. Enlace de Datos (Trama)

Se encarga de establecer y mantener el flujo de datos, controla si se van produciendo errores. Divide los datos en tramas, se ocupa de la topología de la red, el método de acceso a esta y el control de flujo y sincronización. Aquí las direcciones son físicas.

Nivel 3. Red (Paquete)

Entrega los paquetes de datos a la red correcta y al nodo correcto, buscando el mejor camino, ya que ahora las direcciones son lógicas, y puede diferenciar redes. Se encarga de hacer el enrutamiento y el direccionamiento. El protocolo más utilizado es el IP (Protocolo Internet).

Nivel 4. Capa de Transporte (Mensaje)

Entre máquinas extremas, es decir, ya se conoce el origen y el destino. Se encarga de organizar los paquetes y da fiabilidad. El protocolo más usado es el TCP.

Nivel 5. Sesión

Organiza las funciones que permiten a dos usuarios que se comuniquen a través de la red.

Nivel 6. Presentación

Traduce la información del formato máquina a un formato comprensible para la aplicación, y para ser entendible por el usuario.

Nivel 7. Aplicación

Se encarga del intercambio de información entre los usuarios y el sistema operativo.

Dispositivos de Red

Router

El router toma decisiones (basado en diversos parámetros) con respecto a la mejor ruta para el envío de datos a través de una red interconectada y luego redirige los paquetes hacia el segmento y el puerto de salida adecuados.

Switch

El switch (palabra que significa “conmutador”) es un dispositivo que permite la interconexión de redes sólo cuando esta conexión es necesaria. Para entender mejor qué es lo que realiza, pensemos que la red está dividida en segmentos, por lo que, cuando alguien envía un mensaje desde un segmento hacia otro segmento determinado, el switch se encargará de hacer que ese mensaje llegue única y exclusivamente al segmento requerido.

Hub

Un hub es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos o dispositivos retransmitiendo los paquetes de datos desde cualquiera de ellos hacia todos los demás.
Han dejado de utilizarse por la gran cantidad de colisiones y tráfico de red que producen.

Sistemas de Archivos

FAT

Permite trabajar con particiones menores de 2 GB y no soporta dominios.

FAT32

Con particiones mayores de 2GB, el tamaño máximo de un archivo es de 4GB, los volúmenes pueden llegar hasta 2TB y no soporta dominios.

NTFS

Permite nombres de archivo de hasta 256 caracteres, ordenación de directorios, atributos de acceso a archivos. Permite utilizar el directorio activo, dominios, cifrado y compresión de archivos, herramienta de desfragmentación y utilización de archivos similares a los realizados en UNIX.

Servicios de Red

DNS

Es un método que utilizan los servidores distribuidos a lo largo de la red para resolver el nombre de un ordenador en su dirección IP.

WINS

Es un método de resolución de nombres para el uso de S.O. como Windows NT, distinto de Windows 2000 o Windows XP. Es un componente opcional y deberá seleccionarse.

Dominios y Grupos de Trabajo

Dominio

Es un conjunto de cuentas de usuarios y recursos de red bajo un nombre sencillo que tienen establecidas las fronteras de seguridad. Se necesita instalar el Directorio Activo en Windows Server 2003 y trabajar con un servidor de red. Los servidores dentro de un dominio pueden ser:

• Controladores de dominio: Pertenecen al dominio y contienen una copia de las cuentas de usuario y otros datos del Directorio Activo. Es obligatorio que al menos exista uno.
• Servidores miembros: Se utilizan para almacenar los archivos y otros recursos de red.

Grupo de Trabajo

Es una agrupación básica que únicamente se establece para ayudar a determinados usuarios a utilizar objetos compartidos. Los usuarios trabajan con contraseñas, mientras que en el dominio los usuarios utilizan contraseñas para conectarse a la red.

Directorio Activo

Es el servicio del directorio incorporado en Windows Server. Incorpora un directorio que es un almacén de datos para guardar la información acerca de los objetos. Incorpora un conjunto de reglas (esquemas) básicas que definen las clases de objetos y los atributos contenidos en el directorio, las restricciones y los límites. Define un catálogo global que contiene información acerca de cada uno de los objetos del directorio. Proporciona un servicio de replicación que distribuye los datos del directorio por toda la red; para ello, todos los controladores de un dominio participan en la replicación y contienen una copia completa de toda la información del directorio y sus dominios, y cualquier cambio en los datos. La estructura del Active Directory es: Dominio, espacio de nomenclatura, Bosque, Árbol de dominios, unidad organizativa, grupos y objetos. Las características principales son:

• Crear un nuevo dominio en un árbol ya existente.
• Las relaciones de confianza se establecen de forma automática, son transitivas y bidireccionales.
• Soporte de herencia.
• Administración de privilegios flexible.

Tipos de Usuarios

• Usuarios globales: Estas cuentas se crean en equipos que sean controladores del dominio.
• Usuarios locales: Estas cuentas se crean en equipos que no sean controladores del dominio, no pueden usarse para conectarse a ningún dominio.

Tipos de Perfiles

• Perfil móvil: Pueden ser modificados por el usuario y los cambios permanecen después de finalizar la conexión.
• Perfil obligatorio: Pueden ser modificados, pero los cambios realizados se pierden al finalizar la conexión.

Ruta de Acceso al Perfil

Se utiliza para indicar la ruta de acceso de la red para activar un perfil móvil u obligatorio para el usuario seleccionado.