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Objetivos del tema: Este tema pretende proporcionar al alumno conocimientos básicos sobre el funcionamiento de un computador u ordenador. Se atenderá tanto el funcionamiento de la parte física (Hardware) como de la parte lógica (Software). Si bien el resto de los temas se centrarán sobre la parte lógica, esto es, el desarrollo de software, Hardware y software son dos componentes imprescindibles para que un sistema informático preste servicio a sus usuarios y, desde un punto de vista práctico, el uno sin el otro es completamente inservible. Por ello, para desarrollar software de calidad es imprescindible tener unos conocimientos mínimos acerca del Hardware y su funcionamiento.

La internet.

Internet o, también, la Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, lo cual garantiza que las redes físicas heterogéneas que la componen formen una red lógica única de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras, conocida como ARPANET, entre tres universidades en California (Estados Unidos).W o la Web), hasta tal punto que es habitual la confusión entre ambos términos. La WWW es un conjunto de protocolos que permite, de forma sencilla, la consulta remota de archivos de hipertexto. Esta fue un desarrollo posterior (1990) y utiliza Internet como medio de transmisión.

La tecnología.

La tecnología es un conjunto de nociones y conocimientos utilizados para lograr un objetivo preciso, que de lugar a la solución de un problema especifico del individuo o a la satisfacción de alguna de sus necesidades. Es un concepto extremadamente amplio que es capaz de abarcar una inmensa variedad de aspectos que pueden ir de la electrónica al arte o la medicina. La creación de las tabletas capaces de realizar el trabajo de una computadora, siendo excesivamente livianas y portátiles, consiste en un mérito de la tecnología. Así como también la creación de robots para la automatización de tareas repetitivas, o una clonación animal.

La computadora.

La computadora​ u ordenador​ (del francés: ordinateur; y este del latín: ordinator), es una máquina digital que lee y realiza operaciones para convertirlos en datos convenientes y útiles que posteriormente se envían a las unidades de salida. Un ordenador está formado físicamente por numerosos circuitos integrados y muchos componentes de apoyo, extensión y accesorios, que en conjunto pueden ejecutar tareas diversas con suma rapidez y bajo el control de un programa (software).

Dos partes esenciales la constituyen, el hardware, que es su estructura física (circuitos electrónicos, cables, gabinete, teclado, etc), y el software, que es su parte intangible (programas, datos, información, señales digitales para uso interno, etc.).

Desde el punto de vista funcional es una máquina que posee, al menos, una unidad central de procesamiento, una memoria principal y algún periférico o dispositivo de entrada y otro de salida. Los dispositivos de entrada permiten el ingreso de datos, la CPU se encarga de su procesamiento (operaciones aritmético-lógicas) y los dispositivos de salida los comunican a otros medios. Es así, que la computadora recibe datos, los procesa y emite la información resultante, la que luego puede ser interpretada, almacenada, transmitida a otra máquina o dispositivo o sencillamente impresa; todo ello a criterio de un operador o usuario y bajo el control de un programa.

El hecho de que sea programable le posibilita realizar una gran diversidad de tareas, esto la convierte en una máquina de propósitos generales (a diferencia, por ejemplo, de una calculadora cuyo único propósito es calcular limitadamente). Es así que, sobre la base de datos de entrada, puede realizar operaciones y resolución de problemas en las más diversas áreas del quehacer humano (administrativas, científicas, de diseño, ingeniería, medicina, comunicaciones, música, etc), incluso muchas cuestiones que directamente no serían resolubles o posibles sin su intervención.

Tipos de computadoras.

Mainframes

Se destinan a manipular cantidades inmensas de información de entrada, salida y almacenamiento. Los mainframes generalmente trabajan con terminales esparcidas en distintas áreas físicas y donde todo el procesamiento es realizado en este mainframe. Los mainframes actuales pueden costar millones de dólares y suelen ocupar salas enteras equipadas con infraestructura especial.

Como ejemplo podemos citar una red de tiendas cuya base de datos es controlada por un mainframe y las demás tiendas acceden a los datos a través de terminales, de forma que el mainframe administra los requerimientos de entrada y salida de todas las terminales.

Las Minicomputadoras

Las minicomputadoras son un tipo de dispositivo que se encuentra en un nicho entre los mainframes y las microcomputadoras. Las minicomputadoras son un tercer tipo de computadora capaz de manipular mucha más datos de entrada y salida que los microcomputadoras, también llamadas computadoras personales,  aunque algunas minicomputadoras son destinadas a un único usuario, son capaces de controlar centenares de terminales.

Las minicomputadoras representaron una solución más económica para las empresas que necesitan de una computadora con una capacidad de procesamiento mayor si carecían de capital o no querían invertir en un mainframe. Los principales fabricantes de estos equipamientos eran DELL, IBM y HP.

El nombre “Minicomputadora” suele llegar a prestarse a confusión en la actualidad, pero es un término acuñado en los 60, donde la palabra “Mini” no significaba lo mismo que en la actualidad. Un ejemplo clásico de minicomputadoras es la serie AS/400, diseñada y fabricada por IBM. Con el correr del tiempo las minicomputadoras han ido desapareciendo debido fundamentalmente a la potencia de cálculo que podían ofrecer otros tipos de computadoras.

Las estaciones de trabajo

A pesar de que en su momento las estaciones de trabajo o Workstation, como también se las conoce, eran equipos que se utilizaban para tareas que requerían de altos niveles de potencia y estabilidad de proceso, lo cierto es que con el paso del tiempo, las computadoras personales, menos costosas, han alcanzado tal nivel de performance que llegaron a reemplazar a las Workstations en muchas de las tareas que se realizaban con este tipo de computadora.

Esto produjo que las ventas de estaciones de trabajo decayeran paulatinamente, y comenzaran a utilizarse generalmente en ámbitos como el de la investigación y el desarrollo, es decir ámbitos bien especializados, en donde toda la potencia de este tipo de hardware se pudiera aprovechar por completo.

Las computadoras personales

Las computadoras personales, también llamadas microcomputadoras o micros es un tipo de computadora pequeña, pero que en la actualidad ofrece gran capacidad de procesamiento y alta performance. El término PC se acuño en el año 1981, cuando IBM lanzó al mercado la  “Personal Computer”, de donde se deriva la abreviatura PC.

Como el proyecto de la IBM PC alcanzó éxito y fama, fue clonado y producido en serie por infinidad de fabricantes, conservando la arquitectura de proceso original, la cual es utilizada hasta el día de hoy.

Las computadoras de escritorio

Las computadoras personales pueden ser encontradas en los más diversos formatos, pero el tipo de computadora personal más utilizado en la actualidad es la computadora de escritorio, la cual podemos encontrar en todo tipo de escenario y realizando las más variadas tareas.

Otro tipo de computadora personal, pero con diferente arquitectura, son las producidas por Apple, productos que han alcanzado fama mundial debido a su estabilidad y calidad de construcción.

Otro tipo de computadora personal, también de escritorio, son las llamadas “All-inOne”, un dispositivo que reúne características de diferentes tecnologías, como la posibilidad de usar una pantalla táctil.

Las computadoras portátiles

Otro tipo de computadora personal es la llamada notebook, también llamada laptop, la cual básicamente es una computadora con rendimiento y capacidad similares a una computadora de escritorio, pero en un formato que puede ser transportable, debido a que utilizan un monitor del tipo LCD o LED, además de componentes mucho más pequeños y eficientes en términos de uso de energía, un punto más que necesario ya que la principal fuente de alimentación de las computadoras portátiles es una batería.

En este mismo grupo también se encuentran las llamadas Netbooks, que aunque han ido desapareciendo del mercado, todavía se comercializan. Este tipo de computadora es diferente a la notebook, ya que aunque también las netbook son portátiles, la diferencia de performance y tamaño con la notebook es notoria. Esto se debe fundamentalmente a que la Netbook fue diseñada como un tipo de computadora portable de bajo costo.

Mencionamos más arriba en este artículo que las computadoras pueden diseñarse en cualquier formato, sin embargo la mayoría de las personas siempre asociarán la computación con un tipo específico de formato.

Sin embargo, lo cierto es que por ejemplo,  tanto los smartphones como las tablets podrían ser considerados como otro tipo de computadoras portátiles, ya que son dispositivos que funcionan prácticamente de la misma manera, salvo que con otra forma.

Lo mismo sucede con los dispositivos del tipo wearables, una tecnología moderna que permite integrar mecanismos electrónicos que podamos vestir como una prenda o accesorio más. Un ejemplo más que claro de ello son los llamados smartwatches, dispositivos que pueden realizar tareas como comprobar el correo, usar las redes sociales y hacer muchas otras labores directamente desde la muñeca del usuario.

Discos duros

Pese a que la evolución de los discos duros está inmersa con la creación de los dispositivos magnéticos de almacenamiento, es preferible considerarlo en un punto aparte ya que su estructura compleja amerita utilizar un espacio reservado para él.

Siempre han tenido el mismo principio de desarrollo, que consiste en que los discos duros se presentan recubiertos de una capa magnética delgada, habitualmente de óxido de hierro, y se dividen en unos círculos concéntricos cilindros (coincidentes con las pistas de los disquetes), que empiezan en la parte exterior del disco (primer cilindro) y terminan en la parte interior (último).

Asimismo estos cilindros se dividen en sectores, cuyo número esta determinado por el tipo de disco y su formato, siendo todos ellos de un tamaño fijo en cualquier disco. Cilindros como sectores se identifican con una serie de números que se les asignan, empezando por el 1, pues el numero 0 de cada cilindro se reserva para propósitos de identificación mas que para almacenamiento de datos. Estos, escritos/leídos en el disco, deben ajustarse al tamaño fijado del almacenamiento de los sectores. Habitualmente, los sistemas de disco duro contienen más de una unidad en su interior, por lo que el número de caras puede ser más de 2. Estas se identifican con un número, siendo el 0 para la primera.

En general su organización es igual a los disquetes. La capacidad del disco resulta de multiplicar el número de caras por el de pistas por cara y por el de sectores por pista, al total por el número de bytes por sector.

Para escribir, la cabeza se sitúa sobre la celda en el sector a grabar y se hace pasar a través de ella un pulso de corriente, lo cual crea un campo magnético en la superficie. Dependiendo del sentido de la corriente, así será la polaridad de la celda.

Para leer, se mide la corriente inducida por el campo magnético de la celda. Es decir que al pasar sobre una zona detectará un campo magnético que según se encuentre magnetizada en un sentido u otro, indicará si en esa posición hay almacenado un 0 o un 1. En el caso de la escritura el proceso es el inverso, la cabeza recibe un impulso de corriente que provoca un campo magnético, el cual pone la posición sobre la que se encuentre la cabeza en 0 o en 1 dependiendo del valor del campo magnético provocado por dicha corriente.

Ahora bien, ya que sabemos como está formado, debemos saber que su evolución ha sido muy interesante porque los discos duros han comenzado con capacidades cercanas a 5 MB y su velocidad era muy corta, luego evolucionaron por primera vez a 20 MB y así progresivamente y manteniendo el mismo principio, los discos duros han logrado montarse hoy en día gracias a HITACHI en los 400 GB para computadoras personales, pese a que tiene esta enorme capacidad, el disco solo puede procesar a 7200 RPM ya que de otra manera las tarjetas madres y procesadores existentes hasta ahora no serían capaz de procesar mayores velocidades

Resulta interesante estudiar los sistemas de archivos, el espacio en el disco duro está dividido en pequeñas unidades llamadas sectores, cada uno de 512 bytes. Así, por ejemplo, si el disco duro tiene 100 KB en total, esto significa que está dividido en 200 sectores. Pero el sistema de archivos no trata directamente con cada uno de los sectores. En vez de eso, agrupa los sectores para formar un cluster, trabajando directamente con ellos.

Estos cluster son también llamados "unidades de asignación". Por ejemplo, en el mismo disco citado, si tuviéramos cluster formados con cuatro sectores, tendríamos un total de 50.

Así, cuando el sistema de archivos necesita acceder a un sector en particular, primero debe encontrar el cluster al que pertenece, y dentro de él buscar al mismo. Todos los tres sistemas de archivos más populares (FAT16, FAT32 y NTFS) trabajan de esta manera.

Fat16: usa 16 bits para contar los clusters. Es decir lo máximo que puede contar es hasta 2^16 - 1 , es decir, hasta 65535. Es decir, lo máximo que pueden caber son 65535 clusters. Por eso, a medida que aumenta el tamaño de tu disco duro, aumentará también el tamaño de los clusters, ya que el número máximo es el citado..También cada sector dentro de un grupo(cluster) debe ser numerado. Cada sector tiene un número de índice que está en un bite (es decir, 8 bits). Pero se utilizan solamente siete de estos bits, por lo tanto, el número máximo de sectores en cada cluster es de 128.

Fat32: Consiste bajo el mismo principio de la FAT16, que a su vez tiene el principio de las FAT que no es otro que una gran base de datos que contiene los registros de en dónde se encuentran cada uno de los archivos en el disco. Es como una tabla con muchas columnas cada una de las cuales guarda algo acerca de los archivos en el disco.

Cada registro en la FAT tiene un tamaño de 32 bytes. En otras palabras, si tengo 100 archivos en la computadora, 100 x 32bytes, es decir 3200 bytes del disco guardarán información de estos archivos en la FAT. Entonces es el mismo principio sólo que aplicado a 32 bits. Se puede notar que FAT32 es superior a FAT16. Pero la FAT32 no es soportada por todos los sistemas operativos. Solo fue soportada desde la versión 2 del Windows 95. Y todas las versiones anteriores de Windows NT (inclusive la versión 4.0) no pueden leer este sistema.

NTFS: el NTFS trabaja casi igual al FAT32 solo que tiene mas directivas de seguridad tanto para usuarios como para los sistemas basados en win9x, ejemplo de ello es que el sistema NTFS hace tres pasadas antes de rearrancar. Primero, hace un análisis que determina exactamente cuáles clusters deben ser actualizados por la información que hay en el archivo de eventos.

Luego pasa a la fase en la cual efectúa todas las transacciones hasta el último chequeo, y por último efectúa la fase de deshacer, en la cual completa todas las transacciones que así lo requieran. Esto hace que los datos corruptos se reduzcan a un mínimo.

De esta manera se puede resumir y entender perfectamente como ha evolucionado el disco duro en sus sistemas de archivos, que es la parte en la que básicamente radican todos los cambios del disco duro, ya que el mismo, solo ha variado en la parte física en cuanto a capacidad que como es bien sabido se logra aumentando la densidad, y también en la velocidad.

¿Como surgió Internet?

Se dice que el origen de Internet se debe gracias a un proyecto militar desarrollado por ARPANET (Advanced Research Proyects Agency Networks), una red de computadoras del ministerio de defensa de los Estados Unidos que buscaba como fin crear una red de computadoras que uniera a los centros de investigación de defensa en caso de ataques para mantener contacto remotamente y no se interrumpiese su funcionamiento a pesar de que alguno de sus nodos fuera destruido. De todas formas, su propósito inicial era encontrarle a la computadora otros usos además del de calculador.
En 1989, se hizo una primer propuesta de usar computadoras y enlaces para crear una red, posteriormente conocido como WWW (World Wide Web) que refiere a un conjunto de normas que permite la consulta de archivos de hipertexto (http).
Sir Timothy Berners-Lee, un ingeniero británico, realizó la inicial propuesta para WWW en ese año y posteriormente, mediante la implementación de http consiguió la primera comunicación exitosa.

Tipos de conecciones a internet

Líneas telefónicas. Se puede utilizar una línea telefónica que se subdivide en líneas telefónicas convencionales (transmite señales de forma analógica pero actualmente fueron desplazadas por otras que ofrecen mayores beneficios) o digitales (mediante el empleo de un adaptador de red se traducen las tramas resultantes de la computadora a señales digitales).

Cable (fibra óptica). Asimismo, puede ser una conexión por cable (que implementa señales luminosas en vez de eléctricas que codifican una mayor cantidad de información y a su vez, dicho cable es de un material llamado fibra óptica que le permite transmitir datos entre nodos).

Satelital. También, existe la conexión vía satélite (normalmente estamos hablando de un sistema de conexión híbrido de satélite y teléfono para disminuir la congestión presente en las redes terrestres).

Redes inalámbricas. A su vez, podemos implementar redes inalámbricas (que sustituyen los cables por señales luminosas infrarrojas u ondas de radio para transmitir información). En suma, dentro de las redes inalámbricas, otro método utilizado es el de LMDS (que es una sigla que significa Local Multipoint Distribution System y consta de utilizar ondas de radio de alta frecuencia).

Líneas eléctricas. Si hablamos de líneas eléctricas usamos PLC (conjunción de tres palabras: Power Line Communications). Por último, podemos usar a la telefonía móvil (que refiere a comunicaciones disponibles para celulares para acceder a Internet).

Navegadores Web

Chrome. perteneciente al gigante Google y creado en el año 2008; es uno de los mas rápidos y seguros ofrecidos en el mercado hoy en día. Se trata de uno de los programas de navegación de mejor calidad de la actualidad, que además ofrece su descarga en forma absolutamente gratuita.

Internet Explorer. es un servicio de mayor antigüedad, ya discontinuado, pero que fue en su momento el líder del mercado. Su creación data aproximadamente del año 1995, y es el lanzado al mercado por la empresa líder Microsoft. Durante su primera década de existencia fue el más utilizado, presentando la mayor modernidad, pero hoy en día se ha convertido en uno de los más lentos a pesar de sus actualizaciones; razón por la cual, ha perdido gran cantidad de usuarios.

Mozilla Firefox. se presenta como la alternativa lanzada por la compañía Mozilla, que causó furor en su inclusión al mercado dada la compatibilidad existente con sistemas operativos tanto de Apple, como de Microsoft. Además, se trata de un servicio rápido dado que utiliza poca memoria (menos requerimientos de hardware) al momento de realizar cada búsqueda; pero presenta la mejor seguridad ofrecida en el mercado hasta el momento.

Safari. creado por Apple. Quizás uno de los más rápidos, absolutamente compatible con el sistema operativo de esta marca, mientras la versión compatible con Microsoft ya no recibe actualizaciones; y por lo tanto, tampoco se obtiene igual rendimiento.

mejoras en internet

Si tuviéramos que comenzar hablando de lo que más ha revolucionado internet en su historia seguramente deberíamos comenzar por el WWW. Esta sigla que en inglés significa World Wide Web fue el punto de partida para que la internet pasara a convertirse en algo social y popular.

Buscadores

Otro de los grandes avances de la internet fue la capacidad de buscar información en segundos gracias a los famosos buscadores. La capacidad de indexar, o sea, subir información a la red, de forma casi infinita hizo que los usuarios se vieran desbordados y perdidos en un mar de datos.

Cuando los primeros buscadores salieron a la luz, como WebCrawler (1994), estos dieron la oportunidad a los surfistas de la web de encontrar aquello que estaban buscando sin la necesidad de realizar una pesquisa manual. Esto sin duda cambió ampliamente como las personas veían internet.

Más adelante buscadores más especializados como Altavista, Yahoo! y Google tomaron la ventaja ofreciendo servicios más certeros y con más herramientas.

Mensajería en la red

Antes de que las redes sociales aparecieran y que la comunicación en internetfuese tan fluida existían dos métodos para comunicarse con personas a la distancia. Uno fue el correo electrónico, el cual cambió rotundamente las formas de contacto entre las personas.

Por otro lado unos años después apareció la mensajería instantánea, de la mano de ICQ quien lideró y llevó a los hogares lo que antes solo podía ser utilizado por los científicos y otros usuarios de internet más avanzados.

Almacenamiento en la red

La capacidad de almacenar información de peso en la red, no solo imágenes o códigos, fue otro de esos sucesos que cambiaron internet. Ayudado bastante por el aumento de velocidad de internet los servicios para compartir y subir información a la red ya se hicieron presentes en los años 90s. Un claro ejemplo de esto es Napster, uno de los primeros servicios para compartir música de forma gratuita. Shawn Fanning, el creador de Napster, aparece en nuestra selección de los 10 personajes más importantes de la informática en caso de que quieras ver algo más completo sobre el tema.

Más avanzado los años otros servicios como los ofrecidos por Ares, eMule y Torrents también marcaron su tendencia. A pesar de esto la fiebre de el almacenamiento online fue con los servicios de descarga directa al estilo Megaupload y Rapidshare. Estos servicios sencillos y cómodos lograron hacer que los datos como películas, videojuegos y discos musicales se reprodujeran y copiaran a velocidades incontrolables.

La web 2.0 nace principalmente con las primeras redes sociales las cuales permitieron generar información a partir de los gustos, intereses y características de cada usuario de internet. Este concepto que cada vez se agranda más ya que cada sitio tiene su lugar "social" es uno de los cambios más importantes de la WWW pero sin duda también lo es dentro de la internet.