Dispositivos Hardware para la Seguridad de la Información: SAI y Discos Espejo

Existen sistemas que suministran recursos hardware y software a una gran cantidad de usuarios. Por ello, la integridad de la información que contienen y con la que trabajan los usuarios tiene que estar protegida ante eventuales fallos físicos: falta de suministro eléctrico, calor, polvo, campos electromagnéticos, virus, etc.

SAI

Una unidad SAI (Sistema de Alimentación Ininterrumpida), lo que en inglés se denomina UPS (Uninterruptible Power Supply), es un dispositivo de alimentación secundaria. Básicamente, no es más que un conjunto de circuitos y una batería recargable que actúan como «puente» entre la corriente alterna y nuestro ordenador, preservándolo tanto de sobretensiones o picos de tensión que pueden llegar a dañar nuestro hardware, como de cortes de corriente en el suministro eléctrico.

Un SAI, en caso de corte de electricidad, permite el normal funcionamiento del equipo informático durante unos minutos, de 5 a 45 minutos aproximadamente, tiempo suficiente para apagarlo adecuadamente y evitar la pérdida de información. Además, filtra y controla sobretensiones eléctricas, evitando daños en el hardware, incluidas las sobretensiones en las líneas telefónicas.

Un SAI debe tener suficientes enchufes para conectar todos los dispositivos que se necesiten proteger y debe ser capaz de comunicarse con nuestro sistema para poder configurar, mediante software, las decisiones a tomar en caso de fallo en el suministro de corriente. Así, se tiene la oportunidad de guardar los trabajos en curso hasta que se solucione el problema de alimentación eléctrica, evitando de esta forma numerosos problemas tales como ficheros corruptos, fallos de hardware prematuros, fallos intermitentes o mal funcionamiento.

Hay modelos de SAI que se utilizan para dar servicio a un solo ordenador, pero también existen modelos de SAI más potentes que pueden dar servicio a toda una red eléctrica interna en la que se pueden conectar muchos ordenadores.

Discos Espejo

Un sistema de discos espejo está formado por dos discos, de forma que la información guardada en ambos es la misma. Dicha información se guarda simultáneamente en los dos discos, de manera que, si se produce un fallo en uno de ellos, el sistema puede seguir trabajando con el otro disco.

Componentes Lógicos: Datos y Software

Para que el ordenador funcione, necesita trabajar fundamentalmente con dos tipos de información:

• Los Datos: Son el conjunto de caracteres y valores que son la información en sí misma.
• Las Instrucciones: Indican las diferentes operaciones que podemos efectuar sobre los datos.

En general, el esquema de funcionamiento del ordenador, desde la visión lógica, se centra en la recepción de unos datos de entrada, que son procesados por él siguiendo las instrucciones del programa y, por tanto, obteniendo unos datos de salida o resultado de procesamiento.

Datos: Tipos de Datos

Podemos distinguir tres tipos de datos básicos que maneja el ordenador:

• Datos de entrada: Llegan desde las unidades de entrada (teclado, lectores ópticos, escáneres, etc.) o desde unidades de almacenamiento (CD-ROM, disco duro, disquetes).
• Datos intermedios: Los obtenemos durante la etapa de procesamiento, pero no representan resultados definitivos de salida.
• Datos de salida: Son los resultados del procesamiento. Se obtienen gracias a las unidades periféricas de salida (impresora, plotter, etc.). También pueden ser almacenados para, posteriormente, operar con ellos.

Ahora bien, es necesario que entendamos el proceso de representación de los datos que el ordenador debe realizar. Es decir, para que nosotros recibamos y obtengamos los datos, por ejemplo, en pantalla, el ordenador ha de ser capaz de representarlos. No olvidemos que los datos que el ordenador maneja no presentan el aspecto con que nosotros los vemos, sino que los materializa a modo de registros o posiciones de memoria (de un número determinado de bits). Por tanto, aquellos datos que nosotros recibimos de forma legible ante la pantalla, el ordenador los representa internamente como un conjunto de bits.

Luego, una de las tareas fundamentales del ordenador es la de interpretar los datos que son introducidos (letras y/o números) y codificarlos uno a uno. Así, un carácter de teclado se codifica como un byte, empleando para ello un determinado código alfanumérico, conceptos que veremos posteriormente.

De igual manera, el ordenador debe ser capaz de representar los datos en el formato escrito adecuado para su salida, aunque su aspecto interior continúa siendo un código de bytes.

Medidas de la Información

La capacidad del ordenador para almacenar datos se mide fundamentalmente en bytes, siendo un byte equivalente a un carácter (dígito o letra). Un byte está compuesto por un grupo de 8 bits.

El bit es un dígito binario, es decir, un dígito que puede tomar únicamente dos valores: 0 ó 1.

Por tanto, cada carácter estará representado por una secuencia de 8 bits, y su representación será una combinación de ceros y unos. Dicha secuencia se establece por códigos estándar, que se adoptan por convención y que definen exactamente qué byte corresponde a cada carácter. Algunos de estos códigos (ASCII, EBCDIC, etc.) los estudiaremos posteriormente.

La información que el ordenador puede manejar viene materializada en diferentes tamaños que se identifican con los siguientes términos:

• Byte: Unidad de medida formada por 8 bits (octeto). Se suele emplear para representar un carácter alfanumérico.
• Nibble o cuarteto: Es la mitad de un byte, es decir, un conjunto de cuatro bits.
• Kilobyte (Kb): Equivale a 1024 bytes (2¹⁰ = 1024 bytes). Este fichero de texto ocupa unos pocos Kbytes.
• Megabyte (Mb): Equivale a 1024 Kb, es decir, 1.048.576 bytes (aproximadamente un millón de caracteres) (2¹⁰ * 1024 = 1024 * 1024 = 1.048.576). La memoria RAM se suele medir en megas.
• Gigabyte (Gb): Equivale a 1024 Mb (1024 * 1.048.576 = 1.073.741.824 bytes). La capacidad o tamaño de los discos duros se mide en Gigabytes.
• Terabyte (Tb): Equivale a 1024 Gb (1024 * 1.073.741.824 = 1.099.511.627.776 bytes).

Por tanto, la unidad de referencia de medida de capacidad, tanto de memoria RAM como de memoria de almacenamiento (en disco), es el byte.

• La palabra es el tamaño de la información, medido en bits, que el ordenador trata en paralelo. El tamaño de la palabra depende del microprocesador que se incluya, generalmente es de 8, 16, 32 o 64 bits. Si existen tamaños mayores de la palabra, deben ser múltiplos de esta. Así, distinguimos ordenadores que trabajan con doble palabra para mejorar la precisión de cálculo, y otros modelos de máquina que también pueden trabajar con media palabra.

Sistemas de Codificación

Los ordenadores, en su configuración interna, utilizan circuitos electrónicos en los que, desde el punto de vista lógico, suele representarse por medio de un 1 la presencia de tensión en un punto determinado de un circuito y por medio de un 0 la ausencia de tensión. Esto si es que están diseñados utilizando lógica positiva. Es la lógica utilizada en la mayoría de los casos, aunque como alternativa también puede utilizarse lógica negativa, esto es, cuando se asocia el 0 a la presencia de tensión y el 1 a la ausencia de tensión.

El hombre, en su vida cotidiana, trabaja desde el punto de vista numérico con el sistema decimal y desde el punto de vista alfabético con los caracteres de un determinado idioma. Sin embargo, los ordenadores, que solo pueden reconocer señales de tipo digital, necesitan que los métodos de codificación para poder representar internamente tanto informaciones como órdenes estén basados en el sistema binario.

El hombre suministra información a la máquina mediante símbolos o caracteres que podemos dividir en:

• Caracteres alfabéticos: {a, b, …, z, A, B, …, Z}.
• Caracteres numéricos: {0, 1, …, 9}.
• Caracteres especiales: {(, ), *, +, -, ?, …}.
• Caracteres de control: {fin de línea, carácter de sincronización, avance página, pitido, …}.
• Caracteres gráficos: {¬, , ¶, §, ?, ?, ?, ?, ……}.

A la unión de los caracteres de los dos primeros grupos se les llama caracteres alfanuméricos, y al conjunto de caracteres formados por los tres primeros grupos se les conoce como caracteres de texto.

Se llama codificación al proceso de asignar a cada uno de estos caracteres una secuencia distinta de ceros y unos. En principio, esta correspondencia mediante la cual se establece un código de entrada/salida es arbitraria, aunque existen códigos normalizados, reconocidos como estándar en la comunidad internacional.

Las codificaciones se crean estableciendo una correspondencia entre el conjunto de todos los caracteres iniciales, a = {a, …, z, A, …, Z, 0, …, 9, *, +, …}, y un conjunto b = {0, 1}ⁿ, es decir, el conjunto formado por todas las posibles secuencias de ceros y unos de longitud n necesarios para representar el total de los símbolos del conjunto inicial.