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Maestría en Gestión de Tecnologías de

Información

Arquitectura del Computador y

Telemática

Carlos Fernando Varela Pérez

Bogotá D.C. y Octubre 26 de 2016

Arquitectura del Computador y Telemática

Hardware y Software • Software: Son los programas que son un conjunto de

instrucciones expresadas en un lenguaje que le dicen al computador paso a paso lo que debe hacer. Es la parte intangible del sistema. Ej: Sistema operativo, programas.

• Hardware: Parte Física que dá soporte al software o

parte intangible para que el mismo se pueda ejecutar y tenga un efecto físico. Es la máquina que recibe y ejecuta las instrucciones dadas por el software. Ej: El PC.

• Hardware: Está hecho de silicio principalmente.

• Electrónica Digital - Circuitos Integrados

Sistemas Informáticos y de

Telecomunicaciones (Convergencia)

Servicios Telemáticos

• Telefonía tradicional.

• Acceso a Internet por línea telefónica y por red celular..

• Telefonía Movil.

• Acceso a Internet por dispositivos inalámbricos (celulares y PDAs).

• Mensajes MMS entre dispositivos inalámbricos.

• Tele y videoconferencia.

• Televisión digital sobre pedido e interactiva.

• Transmisión multimedial.

• Telemetría.

• Domótica. (electrodomésticos y servicios inteligentes).

• Supervisión y control a distancia.

• Aplicaciones por Internet.

Historia de los Computadores

• Blaise Pascal (1623- 1662). Computadora mecánica de engranes y manivela. Suma y resta.

• Leibniz (1646-1716). Computadora mecánica que tenía las operaciones de suma resta, multiplicación y división.

• Charles Babagge (1792 -1871). Máquina de diferencias para cálculos de navegación, suma y resta. Solo ejecutaba un algoritmo el método de diferencia finitas.

• Babagge creó la máquina analítica. Primera máquina programable. Tenía memora, unidad de cómputo llamada molino, sección de entrada (tarjetas perforadas) y sección de salida. El programa se escribía en tarjetas perforadas y se leía instrucción por instrucción para su ejecución. Los datos y resultados se guardaban en memoria


Máquina Analítica de Babagge

(Recuperado de: http://histinf.blogs.upv.es/files/2011/10/Maquina-Babbage.gif, 21/11/2016).


Primera Generación Bulbos (1945 – 1955)

• Máquina Enigma. Segunda guerra mundial.

• Computadora electrónica Colossus (Zuse).

• ENIAC (Electronic Numerical Integrator). Eckert y Mauchly.

• EVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer).

• Máquina IAS y EDSAC. John von Neuman

(Recuperado de: http://timerime.com/upload/resized/36656/401089/resized_image2_8c1fefeff7de866d1022941e86728326.jpg, 23/11/2016).


Primera Generación - Máquina ENIAC

(Recuperado de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/16/Classic_shot_of_the_ENIAC.jpg/250px-Classic_shot_of_the_ENIAC.jpg, 23/11/2016).


Primera Generación - Máquina de Von Neuman

(Recuperado de: https://fahmirahman.files.wordpress.com/2011/04/vonneumann.jpg, 23/11/2016).


Segunda Generación – Transistores (1955 – 1965)

• Máquina TX-0. Lincoln Laboratory de MIT. – 1950.

• 1957. Kenneth Olsen funda DEC y crea la PDP-1. Versión comercial TX-0.

• PDP-8. Tenía omnibus.

• IBM. Modelos 7094 y 1401.

• 1964. Se funda CDC (Control Data Corporation) por Seymour Cray.. Modelo 6600. Arquitectura paralela. Supercomputadoras Cray.

• Bourroughs B 5000. Unisys Series A. Lenguaje Algol.

(Recuperado de: http://www.blogodisea.com/wp-content/uploads/2012/07/transistores-transistor.gif 23/11/2016).


Segunda Generación - Detalle de la PDP-8 y de la IBM 7094

DEC-PDP-8

(Recuperado de: http://www.smecc.org/pdp8.jpg, 23/11/2016).

(Recuperado de: http://computer-history.info/Page4.dir/pages/IBM.7090.dir/images/7094.console.corner.jpg23/11/2016).

IBM- 7094


Segunda Generación Detalle Cray-1

Cray -1

(Recuperado de: https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/236x/c2/44/71/c244718d7ac08dde03146ed4f8fff4fe.jpg, 09/10/2016).


Segunda Generación - Bourroughs B5000

B5000

(Recuperado de: https://www.cs.virginia.edu/about/images/b5500.gif, 09/10/2016).


Tercera Generación – Circuitos Integrados (1965 – 1990)

• System 360 de IBM Model 30 y más avanzados.

• PDP-11 de Digital Equipment Corporation.

(Recuperado de: http://historiaybiografias.com/archivos_varios/comput10.jpg, 21/11/2016).


Tercera Generación - Detalle IBM System 390 y DEC PDP-11

IBM System 390/30 DEC PDP-11 (Recuperado de: http://www.rogerbowler.fr/comp-hist/vs-ibm-360-30.jpg, 09/10/2016).

(Recuperado de: http://www.cosam.org/images/pdp11-23/front.jpg, 09/10/2016).


Tercera Generación Integración a muy grande Escala VLSI (1980 - ?)

• Microprocesadores.

• Minicomputadoras. DEC VAX 1130

• Computadores Personales (PCs):

• Apple

• IBM

• Alpha Server

• Clones.

Motorola 6800

Intel Core i7

(Recuperado de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5a/Motorola_MC6800_microprocessor.jpg/220px-Motorola_MC6800_microprocessor.jpg, 09/11/2016).

(Recuperado de: https://http2.mlstatic.com/procesador-intel-core-i7-4790k-D_NQ_NP_106901-MCO20431291728_092015-F.jpg, 09/11/2016).


Tercera Generación - Detalle de un Motherboard de un Computador Personal

(Recuperado de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/dd/MicroATX_Motherboard_with_AMD_Athlon_Processor_2_Digon3.jpg/220px-MicroATX_Motherboard_with_AMD_Athlon_Processor_2_Digon3.jpg, 09/11/2016).


Tercera Generación - Detalle DEC VAX 11730 y de un Computador Personal

Computador Personal

DEC VAX 11780

(Recuperado de: http://vignette2.wikia.nocookie.net/es.starwars/images/9/9a/Computador_Personal.jpg/revision/latest?cb=20120709011241, 09/11/2016).

(Recuperado de: http://research.microsoft.com/en-us/um/people/gbell/Digital/timeline/photos/vax11-780.jpg, 09/11/2016).


Tercera Generación - Servidores

Servidor Blade Hewlett - Packard

(Recuperado de: https://www.hpe.com/content/dam/hpe/products/IntegratedSystems/Blade-System/breakingPlaneCenter/HPE-BladeSystem_1x_900px.png, 09/11/2016).

Redes de Datos - Comunicaciones

Telecomunicaciones


Comunicación simplex por ondas sonoras

Receptor

Canal

Transmisor

Comunicación duplex por ondas sonoras

Transmisor/Receptor Canal Transmisor/Receptor


Ondas Electromagnéticas

Compuestas por campo eléctrico y magnético.

Se pueden propagar en el vacío a la velocidad de la luz y por otros medios como aire, cables, fibra óptica.

Teoría Electromagnética de Maxwell. Siglo XIX.

Hertz las midió y Marconi las usó por primera vez para comunicaciones con el telégrafo.


Espectro Electromagnético

Sistema Electrónico de Comunicaciones

Fuente de

Información Transmisor

Destino

Información Receptor Canal de

Comunicación

Comunicación Simplex

Canal 1; f1

Comunicación Duplex

Canal 1; f1

Canal 2; f2


Modulación

A.M. - ASK

F.M. - FSK

P.M. - PSK


Medios de Transmisión Guiados

2-) Cable Coaxial

3-) Fibra Optica

1-) Par Aislado UTP


Medios de Transmisión No Guiados

1-) Transmisión por Satélite

2-) Transmisión por Enlace de Radio. Ej: Microondas


Siglo XIX

Marconi inventó el Telegrafo

Alexander Graham Bell inventó el Teléfono


Sistema Telefónico


Red de Datos

Computadores interconectados entre si por enlaces de comunicaciones para intercambiar mensajes y compartir recursos.

Internet


Elementos de una Red de Computadores

Red NIC

Switch

Router


Detalle Redes de Computadores


Redes de Datos

Red LAN Red WAN


Topologías Redes LAN


Topologías Redes MAN. Ej: Red de Tv Cable


Topologías Redes WAN


Esquema de Internet


Telefonía Móvil

Virtualización

(Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Virtualizaci%C3%B3n, 09/11/2016).

«En Informática , virtualización es la creación a través de software de una versión virtual de algún recurso tecnológico, como puede ser una plataforma de hardware, un sistema operativo, un dispositivo de almacenamiento u otros recursos de red. En los ámbitos de habla inglesa, este término se suele conocer por el numerónimo "v12n". Dicho de otra manera, se refiere a la abstracción de los recursos de una computadora, llamada Hypervisor o VMM (Virtual Machine Monitor) que crea una capa de abstracción entre el hardware de la máquina física (host) y el sistema operativo de la máquina virtual (virtual machine, guest), dividiéndose el recurso en uno o más entornos de ejecución. Esta capa de software (VMM) maneja, gestiona y arbitra los cuatro recursos principales de una computadora (CPU, Memoria, Dispositivos Periféricos y Conexiones de Red) y así podrá repartir dinámicamente dichos recursos entre todas las máquinas virtuales definidas en el computador central. Esto hace que se puedan tener varios ordenadores virtuales ejecutándose en el mismo ordenador físico.»

Virtualización

(Recuperado de: http://image.slidesharecdn.com/tiposdevirtualizacion-120707140350-phpapp02/95/tipos-de-virtualizacion-2-728.jpg?cb=1341669907, 26/10/2016).

Virtualización

(Recuperado de: http://image.slidesharecdn.com/tiposdevirtualizacion-120708180420-phpapp01/95/tipos-de-virtualizacion-5-728.jpg?cb=1341770730, 26/10/2016).

Virtualización

Virtualización

(Recuperado de: https://sliceoflinux.files.wordpress.com/2009/05/virtualizacion-segundo-nivel.png, 26/10/2016).

Almacenamiento

Redes de Almacenamiento

«Una red de área de almacenamiento, en inglés Storage Area Network (SAN), es una red de almacenamiento integral. Se trata de una arquitectura completa que agrupa los siguientes elementos: • Una red de alta velocidad de canal de fibra o iSCSI.

• Un equipo de interconexión dedicado (conmutadores, puentes, etc).

• Elementos de almacenamiento de red (discos duros).» ( Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_%C3%A1rea_de_almacenamiento, 09/10/2016).

Almacenamiento

Tipos de Almacenamiento

(Recuperado de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5e/CompSAN.png/500px-CompSAN.png, 26/10/2016).

Almacenamiento

Red de Almacenamiento - SAN

(Recuperado de: https://www.ecured.cu/images/thumb/b/bb/San1.jpeg/300px-San1.jpeg, 26/10/2016). (Recuperado de:

https://ticostyle.files.wordpress.com/2010/03/san.jpg, 26/10/2016).

Redes de Datos - Seguridad

Seguridad Perimetral

(Recuperado de: http://www.neuronet.cl/wp-content/uploads/2015/06/Firewall.jpg, 26/10/2016).

Redes de Datos - Seguridad

Seguridad Perimetral

(Recuperado de: https://www.globo.tech/learning-center/wp-content/uploads/2016/01/cisco_asa_firewall_banner-min.jpg, 26/10/2016).

Arquitecturas

(Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Cliente-servidor,26/10/2016).

Cliente - Servidor

«La arquitectura cliente-servidor es un modelo de aplicación distribuida en el que las tareas se reparten entre los proveedores de recursos o servicios, llamados servidores, y los demandantes, llamados clientess. Un cliente realiza peticiones a otro programa, el servidorr, quien le da respuesta. Esta idea también se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora, aunque es más ventajosa en un sistema operativo multiusuarioo distribuido a través de una red de computadoras. Algunos ejemplos de aplicaciones computacionales que usen el modelo cliente-servidor son el Correo electrónico, un Servidor de impresión y la World Wide Web»

Arquitecturas

(Recuperado de: https://cursodecreacionweb.files.wordpress.com/2012/08/cliente_servidor1.png, 26/10/2016).

Cliente - Servidor

Arquitecturas

(Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Peer-to-peer, 26/10/2016).

Peer to Peer

«Una red peer-to-peer, red de pares, red entre iguales o red entre pares (P2P, por sus siglas en inglés) es una red de ordenadores en la que todos o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre sí. Es decir, actúan simultáneamente como clientes y servidores respecto a los demás nodos de la red. Las redes P2P permiten el intercambio directo de información, en cualquier formato, entre los ordenadores interconectados. Normalmente este tipo de redes se implementan como redes superpuestas construidas en la capa de aplicación de redes públicas como Internet. Dichas redes son útiles para diversos propósitos. A menudo se usan para compartir ficheros (archivos) de cualquier tipo (por ejemplo, audio, vídeo o software). Este tipo de red también suele usarse en telefonía VoIP para hacer más eficiente la transmisión de datos en tiempo real.»

Arquitecturas

(Recuperado de: http://3.bp.blogspot.com/-y4RtMXCb724/VUtW5Z3IfQI/AAAAAAAAAAo/8fCduPjfp1M/s1600/p2p.jpg, 26/10/2016).

Peer to Peer

Arquitecturas

Sistemas Distribuidos

(Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_distribuida, 09/11/2016).

«Un sistema distribuido se define como una colección de computadoras separadas físicamente y conectadas entre sí por una red de comunicaciones; cada máquina posee sus componentes de hardware y software de tal forma que el programador ó usuario percibe el sistema distribuido como un solo sistema (no necesita saber qué aplicaciones ó servicios se ejecutan en cuales máquinas gracias a un software de mediación que se encarga de conectar al solicitante con el servicio que desea utilizar.). El programador ó usuario accede a los componentes de software (objetos) ó servicos remotos, de la misma manera en que accedería a componentes locales, mediante un grupo de computadoras que usan un middleware entre los que destacan (RPC) y SOAP para conseguir un objetivo. Los sistemas distribuidos deben ser muy confiables, ya que si un componente del sistema se descompone otro componente debe ser capaz de reemplazarlo. Esto se denomina tolerancia a fallos. El tamaño de un sistema distribuido puede ser muy variado, ya sean decenas de hosts (red de área local), centenas de hosts (red de área metropolitana), o miles, o millones de hosts (Internet); a esto se le denomina escalabilidad.»

Arquitecturas

Sistemas Distribuidos

(Recuperado de: http://4.bp.blogspot.com/-GlThgXXksjs/UcDn6MwzLFI/AAAAAAAAAEQ/3pxKV0WlmA0/s1600/middleware.jpg, 26/10/2016).

(Recuperado de: http://3.bp.blogspot.com/-yLK4z1o8-HM/UgHvDjUt1UI/AAAAAAAAAI4/R5uPZxob4bU/s1600/Imagen2.gif, 26/10/2016).

Arquitecturas

Servicios Web (1)

(Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Servicio_web, 09/11/2016).

«Un servicio web (en inglés, web service o web services) es una tecnología que utiliza un conjunto de protocolos y estándares que sirven para intercambiar datos entre aplicaciones. Los datos se intercambian a nivel aplicativo de red en formato XML ó Jason empaquetados en otro protocolo de nivel aplicativo como SOAP ó REST y utilizando el protocolo HTTP para su transporte. Distintas aplicaciones de software desarrolladas en lenguajes de programación diferentes, y ejecutadas sobre cualquier plataforma, pueden utilizar los servicios web para intercambiar datos en redes de ordenadores como Internet. La interoperabilidad se consigue mediante la adopción de estándares abiertos (SOAP, REST, XML, HTTP). Las organizaciones OASIS, W3C y WS-I son los comités responsables de la arquitectura y reglamentación de los servicios Web y de mejorar su interoperabilidad. En esta tecnología un servicio web consumidor le solicita información mediante una petición a un servicio web publicador (que publica la información). El servicio web publicador recibe la petición en XML la interpreta, busca los datos en la base de datos correspondiente, arma la respuesta en formato XML y la devuelve al web service consumidor quien la interpreta y la procesa.»

Arquitecturas

Servicios Web (2)

(Recuperado de: http://images.slideplayer.es/17/5516435/slides/slide_18.jpg, 09/11/2016).

Arquitecturas

Servicios Web (3)

(Recuperado de: http://photos1.blogger.com/blogger/6879/2553/320/SOA%20Tradicional.0.jpg, 09/11/2016).

(Recuperado de: http://www.carlosnuel.com/wp-content/uploads/2013/03/EsquemaWEBService.jpg, 09/11/2016).

Arquitecturas

Servicios Web (4)

(Recuperado de: https://lh3.googleusercontent.com/XJr1bEuGDRDFzyQvhANCQW2zRcTAABiWpzGiJPwGTRWR0p9cLMJhgJYEtUADdjx9Nocula9o5Wo_AzqKpJFkkx_Z9j1amQoWgD4QYkNkhLk_9hep46A, 09/11/2016).

Arquitecturas

Aplicación Servicios Web (5)

(Recuperado de: http://www.w3c.es/Divulgacion/GuiasBreves/images/serviciosWeb1.png, 09/11/2016).

Arquitecturas

Bus de Servicios Empresariales (1)

Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Enterprise_service_bus, 09/11/2016).

«En informática un Bus de Servicio Empresarial (ESB por sus siglas en inglés) es un modelo de arquitectura de software que gestiona la comunicación entre servicios web. Es un componente fundamental de la Arquitectura Orientada a Servicios. En una arquitectura de empresa que hace uso de un ESB una aplicación se comunicará con otra a través del bus, que actúa como "intermediario de mensajes" (message broker) entre las aplicaciones. Este enfoque tiene la ventaja de que reduce el número de conexión punto-a-punto que se necesitan para permitir que se comuniquen unas aplicaciones con otras. Un ESB generalmente proporciona una capa de abstracción construida sobre una implementación de un sistema de mensajes de empresa que permita a los expertos de integración explotar el valor del envío de mensajes sin tener que escribir código. Un bus de servicio de empresa se construye sobre unas funciones base que se dividen en sus partes constituyentes, con una implantación distribuida cuando se hace necesario, de modo que trabajen armoniosamente según la demanda. El ESB trata de aislar el acoplamiento entre el servicio solicitado y el medio de transporte. La mayoría de los proveedores de ESB incorporan principios de SOA y permiten formatos de mensaje independientes.

Arquitecturas


Recuperado de : http://www-01.ibm.com/software/info/websphere/images/entservbus-600x337.gif, 09/11/2016).

Arquitecturas


Recuperado de : https://www.fiorano.com/images/demystifying_diagram.jpgf, 09/11/2016).

Recuperado de : http://2.bp.blogspot.com/-R8dTfL65W7g/VXAjccx4PxI/AAAAAAAADnA/YVQYqdv4c88/s1600/esb.gif, 09/11/2016).

Arquitecturas


Recuperado de : http://www.infosytech.com/images/esb.jpg, 09/11/2016).

Recuperado de : http://www.vitrialabs.com/Sandbox/wp-content/uploads/2009/10/ESB_Overview.jpg, 09/11/2016).

Arquitecturas

Computación en la Nube (1)

(Recuperado de: (1) Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_en_la_nube , 09/11/2016; (2) http://searchdatacenter.techtarget.com/es/definicion/Computacion-en-la-nube, 09/11/2016 ).

La computación en la nube, conocida también como servicios en la nube, informática en la nube, nube de cómputo o nube de conceptos (del inglés cloud computing), es un paradigma que permite ofrecer servicios de computación a través de una red, que usualmente es Internet. En este tipo de computación todo lo que puede ofrecer un sistema informático se ofrece como servicio, de modo que los usuarios puedan acceder a los servicios disponibles "en la nube de Internet" sin conocimientos (o, al menos sin ser expertos) en la gestión de los recursos que usan. Según el IEEE Computer Society, es un paradigma en el que la información se almacena de manera permanente en servidores de Internet y se envía a cachés La computación en la nube son servidores desde Internet encargados de atender las peticiones en cualquier momento. Se puede tener acceso a su información o servicio, mediante una conexión a internet desde cualquier dispositivo móvil o fijo ubicado en cualquier lugar. La computación en la nube es un término general para denominar cualquier cosa que tenga que ver con la provisión de servicios de hospedaje a través de Internet. Estos servicios se dividen en tres grandes categorías: Infraestructura como servicio (IaaS), plataforma como servicio (PaaS) y software como servicio (SaaS). El nombre de computación en la nube fue inspirado por el símbolo de nube que se utiliza a menudo para representar a Internet en imágenes y diagramas de flujos.

https://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_en_la_nube

Arquitecturas


Los servicios en la nube tienen tres características bien diferenciadas que los desmarcan del hosting tradicional. Por un lado, la tarificación se realiza en función del uso, normalmente por minuto o por hora; el servicio es elástico, ya que el usuario puede usar tanto como quiera y en el momento que lo desee; finalmente, el servicio es gestionado en su totalidad por el proveedor (el consumidor no necesita nada salvo una computadora personal ó dispositivo móvil y acceso a Internet). Las importantes innovaciones en virtualización y computación distribuida, los grandes avances en la velocidad de acceso a Internet y la debilidad económica generalizada han dado un gran impulso a la computación en nube. Las nubes pueden ser privadas o públicas. Nube pública es la que vende servicios en Internet a cualquier usuario. (Actualmente, Amazon Web Services es el principal proveedor en una nube pública). Las nubes privadas son una red o centro de datos que pertenece a una organización y que ofrece servicios de hosting a un número limitado de personas. Cuando el proveedor de servicios usa recursos de nubes públicas para crear su nube privada, el resultado se denomina nube privada virtual. Sea privada o pública, el objetivo de la computación en la nube es ofrecer acceso a recursos de computación y servicios de TI de forma sencilla y escalable.

(Recuperado de: (1) Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_en_la_nube , 09/11/2016; (2) http://searchdatacenter.techtarget.com/es/definicion/Computacion-en-la-nube, 09/11/2016 ).

https://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_en_la_nube

Arquitecturas


(Recuperado de: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/ff/Cloud_computing-es.svg/300px-Cloud_computing-es.svg.png, 26/10/2016).

(Recuperado de: http://multimedia.uoc.edu/blogs/tamm/files/2014/09/la-nube.png, 26/10/2016).

Arquitecturas


(Recuperado de: https://gerenciainformatica.wikispaces.com/file/view/nube1.png/284354366/560x431/nube1.png, 26/10/2016).

Maestría en Gestión de Tecnologías de

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GRACIAS POR SU ATENCIÓN

carlos fernando varela pérez · 2011/10/maquina-babbage.gif, 21/11/2016). historia de los...

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