lunes, 17 de marzo de 2014

2.1.1 Elements de maquinari: Unitat Central de Procés i Emmagatzematge, equips perifèrics, components físics de xarxes locals, supervisió de connexions.

Els sistemes informàtics dels quals s'ocupa la Informàtica estan integrats pel conjunt de màquines, intercomunicades entre si, capaces de realitzar un tractament automàtic de la informació seguint les instruccions de programes i tècniques de treball per processar unes dades concretes. Per Tant, treballen de manera sincronitzada per processar automàticament la informació.



El conjunt d'elements físics que integren un sistema informàtic es denomina HARDWARE. A més requereixen uns programes que indiquin el tipus de tractament que han de realitzar a la informació. Els programes que usin els sistemes informàtics es denominen SOFTWARE.


Els elements de HARDWARE s'agrupen en:
  • La unitat central, que processa la informació.
  • Els perifèrics, a través dels quals entra la informació a l'ordinador i aquest comunica els resultats del seu procés als usuaris.


La unitat central (Central Unit) emmagatzema i executa els programes que li introduïm en la
memòria i controla el funcionament general de l'ordinador. La seva potència ve determinada pels següents factors:
  • La capacitat de memòria.
  • La rapidesa a processar dades.
  • Els perifèrics que pot controlar.

A causa de la naturalesa dicotòmica dels ordinadors, integrats bàsicament per circuits biestables (que només són capaços de conèixer l'existència o l'absència d'electricitat o magnetisme en ells), la Unitat Central només pot processar la informació que es present en un llenguatge binari, és a dir, atomitzada en bits. Per això qualsevol caràcter: lletra, dígit, signe... que introduïm en l'ordinador, per exemple des del teclat, serà transformat en un byte (tira de bits) abans de ser transmès a la Unitat Central. D'aquesta manera l'ordinador treballarà internament amb bytes i només quan hagi de presentar un resultat a l'usuari els convertirà novament en caràcters visualizables a través de la pantalla o la impressora.

Els dispositius que integren la Unitat Central són:


Memòria ROM
  • Memòria interna (o memòria principal) És on s'emmagatzemen els programes que s'estan executant i les dades relacionades amb ells. Es pot diferenciar:
  • Memòria ROM (read-only memory) o memòria de només lectura. Conté programes i dades indispensables per a l'ordinador i que l'usuari no pot modificar, és la memòria que s'utilitza per emmagatzemar els programes que engeguen l'ordinador i realitzen els diagnòstics 
  •  Memòria RAM (Random Access Memory, Memòria d'Accés Aleatori). És on el computador guarda les dades que està utilitzant en el moment present. L'emmagatzematge és considerat temporal perquè les dades i programes romanen en ella mentre que la computadora sigui encesa o no sigui reiniciada.
  • Memòria de configuració. També Uso una memòria volàtil però conserva el seu contingut alimentada per una bateria. Emmagatzema paràmetres de configuració, l'hora i la data.
Memoria RAM
La memòria ens la podem imaginar com una gran graella de cel·les ordenades on cada caràcter emmagatzemat, transformat en byte, ocupa una d'aquestes cel·les. Aquestes cel·les es diuen registres de memòria i tenen un nombre d'ordre que constitueix la seva adreça.

La capacitat de memòria d'un ordinador veu determinada pels registres que té, és a dir, pels bytes que pot emmagatzemar. Per mesurar-la s'utilitzen les unitats:
  • Kilobytes = 1.024 bytes (es consideren 1.000 bytes)
  • Megaoctets = 1.000 Kbytes
  • Gigaoctets = 1.000 Mbytes = 1.000.000 Kbytes
  • Terabytes = 1.000 Gbytes = 1.000.000 Mbytes.



Unitat central de procés (Central Processing Unit, CPU)

Elements de la Unitat Central de Procés
És la part de la computadora on es manipulen els símbols, els nombres, lletres i dades, a més controla i dirigeix l'operació de la computadora i executa funcions de processament. Incorpora la Unitat Aritmètic-Lògica (UAL), és un circuit digital que calcula operacions aritmètiques (com suma, resta, multiplicació, etc.) i operacions lògiques (si, i, o, no), entre dos nombres.


Les principals qualitats d'una Unitat Central han de ser la fiabilitat i la rapidesa. Aquesta última dependrà dels bits que pugui processar el microprocessador simultàniament en els seus registres i de la freqüència del seu rellotge intern. Els ordinadors actuals poden treballar a una freqüència superior a 2 Ghz.

Controlador de perifèrics
Component electrònic que és l'encarregat de controlar el funcionament dels perifèrics que estan connectats a la Unitat Central de l'ordinador: teclat, pantalla, impressora, mòdems, perifèrics d'emmagatzematge ...

Els perifèrics es connecten a la Unitat Central per uns llocs que aquesta té preparats a aquest efecte i que es denominen ports, connectors, ranures d'expansió.

Els busos són les línies a través de les quals es comuniquen entre si els elements interns de la Unitat Central. Es distingeixen tres tipus de bus:

Busos de dades
  • Bus de dades: disposen de 8, 16 o 32 fils en paral·lel a través dels quals transporten els caràcters que integren els programes i les dades.
  • Bus d'adreces: transporten nombres que representen a adreces de memòria. Acostumen a tenir 20 o 32 fils.
  • Bus de control: transporten senyals de control.

Els perifèrics
A través d'ells es comunica la Unitat Central de l'ordinador, que en definitiva és la que processa la informació, amb els usuaris dels ordinadors. Distingim diversos tipus de perifèrics:

Els perifèrics d'entrada (input devices)

permeten introduir dades i programes a l'ordinador. Els més usuals són:

Teclado
  El Teclat (keyboard) És el principal perifèric d'entrada d'informació a l'ordinador. Acostuma a tenir un ressò de pantalla, tot i que els caràcters són emmagatzemats provisionalment en un buffer de teclat i no entrin directament a la memòria. Sol tenir 102 tecles.

El Ratoí

El Ratolí- (mouse) És un petit dispositiu que en arrossegar-ho sobre la taula en una adreça determinada desplaça el cursor sobre la pantalla en la mateixa adreça. Disposa d'un botó que podem usar per donar diverses ordres a l'ordinador.
Tableta  Gràfica



La Tableta Gràfica consisteix en una taula especial que reconeix el desplaçament d'un llapis magnètic per la seva superfície; el grafisme que tracem apareix en la pantalla i s'introdueix en la memòria de l'ordinador. S'utilitza molt en treballs de delineació, disseny gràfic...

L'escàner És un dispositiu d'entrada que permet introduir directament dibuixos o fotografies en els ordinadors, mitjançant feixos de llum digitalitzen fil per randa una
Escaners de sobretaula.
imatge i la transfereixen a la memòria en forma d'arxiu,. Podem distingir dos tipus:
    Escaners manuals
  • Escaners de sobretaula: tenen un funcionament semblat al d'una fotocopiadora, només fa falta col·locar la imatge original en el escaner i fer els ajustaments oportuns perquè es generi una còpia de la imatge en la pantalla.
  • Escaners manuals: és desplacen a poc a poc per sobre de la imatge original i la van reproduint en la pantalla.

OCR
El Lector de Caractèrs Òptics OCR (Optic Characters Read) identifica caràcters (lletres, nombres, signes...) escrits al llapis o tinta en determinats impresos, qüestionaris..., i els introdueix en l'ordinador. Estalvien molt treball de teclejar dades, ja que permeten que l'ordinador llegeixi directament els caràcters dels documents originals. Actualment molts escaners disposen de programes específics que els permeten realitzar aquesta funció OCR.

Lector de barres
El Lector de  Barres interpreta els codis de barres amb els quals es codifiquen determinades informacions. Els codis de barres són molt utilitzats en el comerç per identificar els productes i facilitar després la seva distribució i venda, ja que els lectors de barres estalvien el treball de teclejar preus i codis en l'ordinador quan es despatxen els productes.
Microfòn

El Micròfon. Quan un ordinador disposa de placa de so, el MICRÒFON permet introduir veu i música que la Unitat Central podrà processar (reproduir-la, modificar-la, arxivar-la...). Amb programes d'identificació de veu l'ordinador pot interpretar les ordres verbals que s'introdueixen des d'un micròfon i fins a escriure textos en el dictat.

Càmera de vídeo

La Càmera de Vídeo. Quan un ordinador disposa de placa de vídeo, pot capturar imatges en moviment mitjançant una CÀMERA DE VÍDEO o a través d'un magnetoscopio i processar-les (reproduir-les, modificar-les, arxivar-les...)

Pantalla tàctil.
La Pantalla Tàctil (touch screen) És una pantalla, que mitjançant un contacte tàctil sobre la seva superfície, permet l'entrada de dades i ordres a l'ordinador. Aquest contacte també es pot realitzar amb llapis i altres eines. Actualment hi ha pantalles tàctils que poden instal·lar-se sobre una pantalla normal.


Els perifèrics de sortida (output devices) 

presenten a l'usuari els resultats que obté l'ordinador en processar informació. Els més usuals són:

La Pantalla o Monitor (display) funciona connectada a un adaptador gràfic (targeta gràfica) situada en la caixa de l'ordinador.
Monitor

Els primers sistemes gràfics CGA (Color Graphics Adapter) tenien poca definició: 320 * 200 pixels i treballaven amb un màxim de 4 colors.

Més tard els sistemes VGA van oferir 640 * 480 pixels amb 16 colors.

Actualment tenim els sistemes super VGA amb resolucions mínimes de 1024 * 768 pixels i que utilitzen des de 256 a milions de colors.

La Impressora (printer) permet presentar la informació que proporciona l'ordinador en format paper. Generalment es connecta a la Unitat Central de l'ordinador a través d'un port paral·lel i es configura mitjançant uns microinterruptores (DIP) que porta incorporats.

Segons la manera en què es realitza la impressió podem distingir diversos tipus d'impressores:
  • Impressores de Contacte: imprimeixen en copejar una matriu sobre una cinta entintada i el paper i permeten treure còpies simultànies. Poden ser:
  • De bola o margarida: La seva matriu és una bola o margarida que conté tots els caràcters imprimibles; són lentes i no permeten reproduir gràfics, però proporcionen un escrit de qualitat.
  •  D'agulles: Només disposen d'una matriu d'agulles on es formen els caràcters a mesura que s'han d'imprimir, són més ràpides però l'escriptura és de menys qualitat.
Impressora làser
Impressores Làser: ofereixen gran rapidesa i qualitat i permeten la combinació de gràfics, imatges digitalitzades i textos a la mateixa pàgina. La impressió es realitza pàgina a pàgina com una fotocopiadora.
Injecció de tinta


Impressores D'injecció de Tinta (ink jet bubbe): escriuen en projectar tinta a través d'una matriu amb orificis que reprodueixen els caràcters en imprimir; proporcionen una bona qualitat i poden imprimir en color.

Impressora tèrmiques

Impressores Tèrmiques: imprimeixen tèrmicament sobre un paper especial; donen poca qualitat i al paper és car.

Trazador


El Trazador (traçador) És una impressora especialitzada a traçar plànols i gràfics. Pot realitzar el seu treball en fulles de grans dimensions i utilitza diversos colors.

Altaveus

Els Altaveus. Quan un ordinador disposa de placa de so, els ALTAVEUS permeten escoltar música i veus de qualitat amb l'ordinador. Resulten indispensables per aprofitar les prestacions sonores dels programes multimèdia.


El Sintetizador de Veu transforma senyals digitals en senyals audibles; permet que l'ordinador parli. Hi ha sintetitzadors de veu especials que llegeixen llibres i permeten un fàcil control d'avanç i reculada de paràgraf i pàgines. Resulten molt útils per als cecs.

El Convertidor Digital-Analògic converteix els senyals digitals que proporciona l'ordenat en senyals analògics (contínues) amb les quals es poden controlar dispositius d'aquesta naturalesa. Amb aquests convertidors es poden controlar robots, tortugues...

Els perifèrics d'emmagatzematge (memòries massives auxiliars) són memòries permanents (no volàtils) que actuen com un magatzem auxiliar de la memòria de l'ordinador. En elles es pot guardar (escriure) la informació que no es va a utilitzar immediatament i recuperar-la (llegir-la) quan calgui.

Les informacions s'emmagatzemen en uns paquets denominats fitxers o arxius que romanen gravats en un suport magnètic òptic després de la connexió de l'ordinador. Els perifèrics d'emmagatzematge estan connectats a la Unitat central a través d'una placa controladora.

Les unitats d'emmagatzematge extern més utilitzades són:

Les Unitats de Disc Flexible (floppy disk) són uns dispositius de lectura i escriptura d'informació que treballen amb uns discos transportables elaborats amb un plàstic flexible recobert per una substància magnètica. Tenen un accés directe a la informació que s'emmagatzema en les dues cares. Els discos flexibles més utilitzats han estat:
Disc flexible

  • Discos de 5 1/4: amb una capacitat de 360 K. (doble densitat) o 1'2 M. (alta densitat). EN DESÚS.
  • Discos de 3 1/2: amb una capacitat de 720 K. (doble densitat) o 1'4 M. (alta densitat).


Disc dur

Les Unitats de Fix o disc dur (hard disk) són uns dispositius de lectura i escriptura d'informació que operen amb uns discos magnètics rígids situats en el seu interior. Igual que els discos flexibles tenen un accés directe a la informació. Són més ràpids i fiables que els discos flexibles i poden emmagatzemar més d'1 Gbytes. Actualment han sortit al mercat unes unitats de disc dur removibles que poden ser transportades fàcilment d'un ordinador a un altre.
Unitats de CD-ROM


Les Unitats de CD-ROM o DVD són dispositius que llegeixen la informació emmagatzemada sobre discos òptics.

Els CD-ROM, uns discos similars als compact-disc que s'utilitzen en àudio i que mitjançant la tecnologia làser poden contenir gran quantitat d'informació (més de 600M).

Les Unitats de Cinta Magnètica (datacartridge) són unitats de lectura i escriptura d'informació sobre cintes magnètiques. A diferència de les unitats de disc, les unitats de cinta magnètica tenen un accés seqüencial a la informació, de manera que són molt més lentes.

Pen Drive  És un dispositiu d'emmagatzematge que es connecta al port USB (Universal Serial Bus) de l'ordinador, es coneix també com a Memòria d'Emmagatzematge USB o Llapis de Memòria.

Per la seva petita grandària i la seva gran capacitat d'emmagatzematge, s'ha convertit en un dispositiu d'emmagatzematge freqüentment utilitzat, ideal per transportar informació.

Perifèrics de comunicació o components físics de comunicació o components físics de xarxes locals.

Les unitats de comunicació són dispositius que faciliten l'intercanvi d'informació (programes, dades...) entre dos o més ordinadors distants. Entre ells estan:
Mòdems

Els Mòdems (moduladors-demoduladores) són perifèrics que permeten la connexió de l'ordinador a la línia telefònica per a la transmissió de programes i dades. Modulen la informació digital que emet l'ordinador emissor perquè pugui viatjar per la línia telefònica i, a l'altre costat de la línia, demodula els missatges i els converteix en senyals digitals comprensibles per a l'ordinador receptor. Hi ha dos tipus de mòdem:

  • Mòdems externs: que es connecten directament a un port seriï de la Unitat Central de l'ordinador.
  • Mòdems interns: muntats sobre una placa que es col·loca dins de l'ordinador.

Targetes ADSL

Les Targetes Adaptadoras RDSI o ADSL. Si es disposa d'una línia telefònica digital RDSI o connexió ADSL, llavors en comptes d'un mòdem serà necessari instal·lar en un port PCI de l'ordinador una targeta adaptadora RDSI o un adaptador ADSL.

Targete de xarxa


La Targeta de Connexió a  Xarxes (Local Area Network). Permet la interconnexió dels ordinadors formant xarxes que faciliten l'intercanvi d'informació i la compartició de recursos (impressores, discos durs...). Una de les més utilitzades en Ethernet.
Multiplexor



Els Multiplexors permeten que una mateixa línia de comunicació transporti missatges emesos per diversos ordinadors. Una de les aplicacions dels multiplexors és la connexió de diversos ordinadors a una mateixa impressora. També s'usen a les xarxes locals.



Les Interficies de Comunicació. Les interfícies de comunicació són cables i dispositius mitjançant els quals la Unitat Central es comunica amb els seus perifèrics a través de l'enllaç dels seus respectius ports distingim:

  • Connexions tipus paral·lel: disposen d'un mínim de 8 fils dedicats a transportar la informació byte a byte. La més usual és el tipus CENTRÓNICOS (de 36 vies), utilitzat generalment per la impressora.
  • Connexions tipus seriï: tenen un únic fil dedicat al transport d'informació, de manera que els bytes han de ser transportats dividits en bits, en 8 emissions successives. És per tant més lent, però per línies llargues resulta més econòmic. La més usual és el tipus RS-232 (de 25 vies), utilitzat per la pantalla i els mòdems.
  • Connexions tipus USB, que a més de permetre la connexió dels perifèrics amb l'ordinador en marxa, els configuren automàticament.
    Les ranures d'expansió: són uns sòcols que es troben en la placa basi i permeten la introducció de les targetes que han de controlar als perifèrics. Les hi ha de divers tipus: AGP per a la targeta gràfica, PCI (de 32 bits), ISA (de 16 bits)...


Router: Dispositiu maquinari o programari per a interconnexió de xarxes de computadores que opera en la capa tres, nivell de xarxa del model OSI - El model d'interconnexió de sistemes oberts per a la definició d'arquitectures en la interconnexió dels sistemes de comunicacions, creat per l'Organització Internacional per a l'Estandardització (ISO) l'any 1980-. Fa passar paquets de dades entre xarxes prenent com a base la informació de la capa de xarxa. El router pren decisions (basat en diversos paràmetres) pel que fa a la millor ruta per a l'enviament de dades a través d'una xarxa interconnectada i després redirigeix els paquets cap al segment i el port de sortida adequats.

Hub o Concentrador: En informàtica un hub o concentrador és un equip de xarxes que permet connectar entre si altres equips i retransmet els paquets que rep des de qualsevol d'ells a tots els altres. Els hubs han deixat de ser utilitzats, a causa del gran nivell de col·lisions i tràfic de xarxa que propicien.


Gateway: Un gateway (porta d'enllaç) és un dispositiu que permet interconnectar xarxes amb protocols i arquitectures diferents a tots els nivells de comunicació. El seu propòsit és traduir la informació del protocol utilitzat en una xarxa al protocol usat a la xarxa de destinació.



Supervisió de connexions
Una eina de supervisió de xarxes és fonamental per assegurar el funcionament dels sistemes informàtics i per evitar fallades a la xarxa. La supervisió de xarxes també ens ajuda a optimitzar la xarxa, ja que ens facilita informació detallada sobre l'ús de la banda ampla i altres recursos de la xarxa.

Els principals beneficis de la Supervisió de connexions:

• S'eviten les pèrdues causades per fallades a la xarxa sense detectar.
• Reducció de costos, ja que podem comprar l'amplada de banda i maquinari segons les necessitats reals.
• Un rendiment millor, ja que el monitoreo de xarxa ens ajuda a evitar la saturació de la xarxa

No n'hi ha prou amb instal·lar una eina de monitoreo de xarxa. Per aconseguir un monitoratge efectiu hem de configurar el programari de manera que supervisi els signes vitals de la xarxa: disponibilitat, velocitat i activitat.

La supervisió de la disponibilitat de xarxa comprova si els serveis oferts estan en funcionament i si tants els usuaris interns com a externs (si apropriado) poden accedir a ells.

La supervisió de l'amplada de banda i de la velocitat de xarxa evita que els nostres pàgines web i serveis de xarxa perden visitants a causa de pàgines, fitxers o imatges que triguen molt a carregar.

La supervisió de l'activitat de xarxa ens serveix per avaluar les càrregues que els equips de xarxa han de sostenir i per veure les tendències d'utilització.

No hay comentarios:

Publicar un comentario