martes, 16 de diciembre de 2014

Tema 4 - Almacenamiento de datos - Sistemas anticopia BluRay

Grabadora Blu-Ray

La tecnología de disco Blu-Ray se perfila como el sustituto del DVD, no solo por la mayor capacidad de almacenamiento o por las características físicas que lo hacen más robusto, sino por su completo método de seguridad para evitar la piratería.

El Blu-Ray trabaja con un completo método de protección anticopia que consta de cinco sistemas denominados AACS, BD+, Rom-Mark, SPDG e ICT, cada uno con una función específica.

El AACS consiste en el control de la distribución de contenido, asignando una clave única para cada modelo de grabador de discos Blu-ray, con el fin de permitir o no las copias de datos que se realizan.

El sistema anticopia denominado BD+ se basa en una protección criptográfica realizada a través de una clave asignada al propio disco Blu-Ray, impidiendo la reproducción de los mismos cuando el sistema detecta que se trata de una copia

Los discos Blu-Ray también disponen de una marca de agua digital denominada ROM-Mark realizada con dispositivos especiales, que se encuentra presente en los discos originales, y la cual es buscada por los reproductores para permitir la visualización del contenido.

El cuarto es el sistema SPDG, que se trata de un pequeño programa que incluyen los reproductores de discos Blu-Ray, y mediante un funcionamiento similar al de cualquier sistema operativo, hace imposible realizar una copia del disco que se halla en su interior.

Y el quinto sistema anticopia es el denominado Image Constraint Token (ICT), que consiste en una señal que no permite el transporte de contenidos de alta definición a través de soportes cifrados.

Sin embargo, a pesar de estos sistemas anticopia, lo cierto es que el Blu-Ray también incluye un sistema de gestión de copias llamado MMC, que permite realizar copias del disco original para ser utilizadas en otros dispositivos.



Disco Blu-Ray

lunes, 15 de diciembre de 2014

Tema 4 - Almacenamiento de datos - Configuraciones RAID

Raid es el acrónimo de conjunto redundante de discos independientes. Hace referencia a un sistema de almacenamiento de datos que usa múltiples unidades de almacenamiento de datos entre los que se distribuyen los datos. Dependiendo de la configuración, a la que podemos llamar nivel, los beneficios de un RAID respecto pueden ser mayor integridad, mayor tolerancia a fallos, mayor rendimiento o mayor capacidad.

En el nivel más simple, un RAID combina varios discos en una soola unidad lógica. De esta forma, el sistema operativo, en vez de ver varios discos duros diferentes, ve uno solo.

RAID 0

También llamado volumen dividido, distribuye los datos equitativamente entre dos o más discos sin información de paridad que proporcione redundancia. Esta configuración del RAID se utiliza para incrementar el rendimiento, aunque también puede utilizarse como forma de crear un pequeño número de grandes discos virtuales a partir de un gran número de pequeños discos físicos. Un RAID 0 puede ser creado con discos de diferentes tamaños, per el espacio de almacenamiento añadido del conjunto estará limitado por el tamaño del disco más pequeño. Por ejemplo, sin un disco de 300 GB se divide con uno de 100 GB, el tamaño del conjunto resultante será de solo 200 GB, ya que cada disco aporta 100 GB. Una buena implementación de un RAID 0 dividirá las operaciones de lectura y escritura en bloques de igual tamaño, por lo que distribuirá la información equitativamente entre los dos discos. También se puede crear un RAID 0 con mas de dos discos, aunque la fiabilidad del conjunto será igual a la fiabilidad media de cada disco entre el número de discos del conjunto. Es decir, la fiabilidad total es inversamente proporcional al número de discos del conjunto, ya que para que el conjunto falle es suficiente con que lo haga cualquiera de sus discos.

Diagrama de configuración de RAID 0

RAID 1

Esta configuración de RAID crea un copia exacta, llamada espejo, de un conjunto de datos en dos o más discos. Esto resulta útil cuando el rendimiento en lectura es más importante que la capacidad. Un conjunto RAID 1 solo puede ser tan grande como el más pequeño de sus discos. Un RAID 1 clásico sonsiste en dos discos en espejo, lo que incrementa exponencialmente la fiabilidad respecto a un solo disco. Es decir, para que el conjunto falle, es necesario que lo hagan todos sus discos.

Además, dado que todos los datos están en dos o más discos, con hardware independiente, el rendimiento de lectura se incrementa aproximadamente como múltiplo lineal del número de copias. Es decir, un RAID 1 puede estar leyendo simultáneamente dos datos diferentes en dos discos diferentes, por lo que su rendimiento se duplica.

Diagrama de configuración RAID 1

RAID 01

Es un RAID utilizado para replicar y compartir datos entre varios discos. La diferencia entre un RAID 01 y un RAID 10 es la localización de cada nivel RAID dentro del conjunto final. Un RAID 01 es un espejo de divisiones.

Este RAID crea dos conjuntos RAID 0, dividiendo los datos en disco, y luego sobre los conjuntos RAID 0 se crea un conjunto RAID 1, haciendo un espejo del conjunto. La ventaja de un RAID 01 es que cuando un disco duro falla, los datos perdidos pueden ser copiados del otro conjunto para reconstruir el conjunto global. Sin embargo, añadir un disco duro adicional en una división, es obligatorio añadir otro al de la otra división para equilibrar el tamaño del conjunto.

Esta configuración no puede tolerar dos fallos simultáneos de discos, salvo que sean en la misma división. Cuando un disco falla, la otra división se convierte en un punto de fallo único. Además, cuando se sustituye el disco que falló se necesita que todos los discos del conjunto participen en la reconstrucción de los datos.

Diagrama de configuración RAID 01

RAID 10


El RAID 10 es una división de espejos. Si un disco que ha fallado no se reemplaza, entonces un solo error de medio irrecuperable que ocurra en el disco espejado resultaría pérdida de datos. Debido a estos mayores riesgos del RAID 10, muchos entornos empresariales críticos están empezando a evaluar configuraciones RAID más tolerantes a fallos que añaden un mecanismo de paridad. El RAID 10 es a menudo la mejor elección para bases de datos de altas prestaciones, debido a que la ausencia de cálculos de paridad proporciona mayor velocidad de escritura.

Diagrama de configuración RAID 10

Tema 4 - Almacenamiento de datos - Firewire




Diseñado en 1995 por APPLE Computer, el FireWire es un tipo de conexión para diversas plataformas, destinado a la entrada y salida de datos en serie a gran velocidad. Suele utilizarse para la interconexión de dispositivos digitales como cámaras digitales a ordenadores. Existen cuatro versiones de 4, 6, 9 y 12 pines. Su escasa popularidad entre los fabricantes ha dado lugar a que los dispositivos periféricos, como los ya mencionados e impresoras, entre otros, vengan provistos actualmente tan solo de puertos USB en sus versiones 2.0 y 3.0.

Conexión Firewire (1394) en un portátil

Características:

- Alcanza una velocidad de 400 MB/s, manteníendola de forma bastante estable. El USB 3.0 tiene una velocidad de 600 MB/s.
- Flexibilidad de la conexión y la capacidad de conectar un máximo de 63 dispositivos.
- Acepta longitudades de cable de hasta 425 cm. El USB alcanza hasta los 500 cm.
- Respuesta en el momento. FireWire puede garntizar una distribución de los datos en perfecta sincronía.
- Alimentación por el bus de hasta 25V. Existe un tipo de puerto FireWire que no suministra alimentación, tan sólo da servicio de comunicación de datos. Este puerto sólo tiene 4 contactos, en lugar de los 6 que tiene un puerto FireWire alimentado. Permite un voltaje máximo de 30V y una intensidad máxima de 1.5A. El USB permite un máximo de 5V y una intensidad entre 500 y 900 mA, dependiendo de la versión.
- Conexiones plug & play, es decir enchufar y utilizar.
- Permite la conexión en caliente.
- El USB 2.0 permite la alimentación de dispositivos sencillos como un ratón con 2.5W, mientras que el FireWire proporciona 45W, más que suficiente para discos duros de alto rendimiento o baterías de carga rápida.




Patillaje de un conector FireWire de 9 contactos

Patillaje de conectores FireWire de 6 y 4 contactos

Cables de los conectores FireWire




Tema 4 - Almacenamiento de datos - Especificaciones de disco duro

ATA/IDE

Conector IDE

La interfaz ATA, PATA, o IDE, controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros. Hasta aproximadamente el 2004, fue el estándar principal por su versatilidad y asequibilidad. Son planos, anchos y alargados.

La velocidad máxima que alcanza un dispositivo conectado a un cable IDE es de 133 Mbits por segundo. 

Precio: PC componentes, 160GB, 29.95€



Disco duro IDE

SATA

Conector SATA

Serial ATA es el más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (hoy día descatalogado), SATA 2 de hasta 300 MB/s, el más extendido en la actualidad; y por último SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer hueco en el mercado. Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE, además de permitir conexión en caliente.

Precio: PC componentes, 500 GB, 42.95€




Disco duro SATA



SCSI


Conector SCSI


Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación. Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar, SCSI Rápido y SCSI Ancho-Rápido. Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbit/s en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbit/s en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbit/s en los discos SCSI Anchos-Rápidos. Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI con conexión tipo margarita. A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia.

Precio: Shopmania, 500 GB, 175€

Disco duro SCSI

SAS


Conector SAS

SAS es la interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexión y desconexión en caliente. Una de las principales características es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada dispositivo conectado, además de terminar con la limitación de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI. Además, el conector es el mismo que en la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes. Por lo tanto, las unidades SATA pueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS.

Precio: tpoinformática, 300 Gb, 176€

Disco duro SAS


sábado, 22 de noviembre de 2014

Tema 4 - Almacenamiento de datos - Particiones



Una partición de disco es el nombre genérico que recibe cada división presente en una sola unidad física de almacenamiento de datos. Toda partición tiene su propio sistema de archivos. Casi cualquier sistema operativo interpreta, utiliza y manipula cada partición como un disco físico independiente, a pesar de que dichas particiones están en un solo disco físico.

Representación gráfica de un disco particionado. Cada recuadro blanco representa algún sistema de archivos vacío. Los espacios en gris representan los espacios sin particionar del disco. Las particiones rodeadas por líneas moradas representan las particiones primarias. Las particiones rodeadas por bordes rojos representan la partición extendida y en su interior se encuentran las particiones lógicas, rodeadas por los bordes de color verde.


Existen tres tipos diferentes de particiones:

- Partición primaria: Son las divisiones primarias del disco, solo puede haber 4 primarias, o 3 primarias y una extendida. Un disco físico completamente formateado consiste en una partición primaria que ocupa todo el espacio del disco y posee un único sistema de archivos. A este tipo de particiones prácticamente cualquier sistema operativo puede detectarlas y asignarles una unidad, siempre y cuando el sistema operativo el sistema operativo reconozca su sistema de archivos.

- Partición extendida: Este tipo de particiones son las particiones secundarias. Es otro tipo de partición que actúa como partición primaria. Sirve para contener múltiples unidades lógicas en su interior. Fue ideada para romper la limitación de 4 particiones primarias en un solo disco físico. Solo puede existir una partición de este tipo por disco y solo sirve para contener particiones lógicas. Por lo tanto, no soporta un sistema de archivos.

- Partición lógica: Ocupa una porción o la totalidad de una partición extendida, que se ha formateado con un tipo específico de sistema de archivos como el FAT32, el NTFS o el ext2, entre otros, y se le ha asignado una unidad. Por esto, el sistema operativo reconoce las particiones lógicas. Puede haver un máximo de 23 de este tipo de particiones, excepto en Linux, que impone un máximo de 15, incluyendo las cuatro primarias en discos SCSI y en los discos IDE impone un máximo de 8963 particiones.

Representación gráfica de un disco particionado. Cada recuadro blanco representa algún sistema de archivos vacío. Los espacios en gris representan los espacios sin particionar del disco. Las particiones rodeadas por líneas moradas representan las particiones primarias. Las particiones rodeadas por bordes rojos representan la partición extendida y en su interior se encuentran las particiones lógicas, rodeadas por los bordes de color verde.


Representación gráfica de los tipos de particiones.



Cuando un ordenador tiene varios sistemas operativos instalados, la partición activa tiene un pequeño programa llamado gestor de arranque, que presenta un pequeño menú que permite elegir el sistema operativo que queremos arrancar. Por así decirlo, una partición bootable es un tipo de menú, contenido dentro de la partición activa que nos permite seleccionar el sistema operativo que queremos utilizar en el momento de encender el ordenador.

martes, 4 de noviembre de 2014

Tema 2.2 - Bloques funcionales de un PC - PinOut de las fuentes de alimentación



Fuente de alimentación, con los diferentes conectores:
- El de 24 pines es el que conecta a la placa base
- Los de 4 pines conectan con unidades ópticas
- El de 8 pines conecta con la tarjeta gráfica

Una fuente de alimentación no tiene una carga de corriente fija, ya que podría estropearse. Para iniciarla lo que se hace es un cortocircuito entre el pin PWR ON con la tierra, llamada GND.

Las fuentes de alimentación venían con 20 pines, pero debido a la potencia de los actuales componentes del ordenador, como los procesadores o las tarjetas gráficas, se han añadido 4 pines más, para un total de 24, cuya función se explica en las imágenes:

PinOut de las fuentes de alimentación actuales

PinOut de las fuentes de alimentación antiguas, con 20 pines

domingo, 2 de noviembre de 2014

Tema 2.2: Bloques funcionales de un PC - Memoria virtual

Comparación entre la memoria física y la memoria virtual.

La memoria virtual es una técnica de gestión de la memoria que permite que el sistema operativo disponga de mayor cantidad de memoria que esté disponible físicamente. La mayoría de los ordenadores tienen cuatro tipos de memoria: registros en la CPU, la memoria caché, la memoria RAM y el disco duro.
Muchas aplicaciones requieren acceso a más información (código y datos) que la que se puede mantener en memoria física. Esto es así sobre todo cuando el sistema operativo permite múltiples procesos y aplicaciones ejecutándose simultáneamente. Una solución al problema de necesitar mayor cantidad de memoria de la que se posee consiste en que las aplicaciones mantengan parte de su información en disco, moviéndola a la memoria principal cuando sea necesario.
La mejor solución es usar memoria virtual, donde la combinación entre hardware especial y el sistema operativo hace uso de la memoria principal y la secundaria para hacer parecer que el ordenador tiene mucha más memoria principal (RAM) que la que realmente posee. Este método es invisible a los procesos. La cantidad de memoria máxima que se puede hacer ver que hay tiene que ver con las características del procesador.
Aunque la memoria virtual podría estar implementada por el software del sistema operativo, en la práctica casi siempre se usa una combinación de hardware y software, dado el esfuerzo extra que implicaría para el procesador.


Operación básica.
Cuando se usa memoria virtual una parte del hardware dentro de la computadora traduce las direcciones de memoria generadas por el software (direcciones virtuales) en:
  • La dirección real de memoria: La referencia a la memoria es completada, como si la memoria virtual no hubiera estado involucrada: el software accede donde debía y sigue ejecutando normalmente.
  • Una indicación de que la dirección de memoria deseada no se encuentra en memoria principal: El sistema operativo es invocado para manejar la situación y permitir que el programa siga ejecutando o aborte según sea el caso.
La memoria irreal es una técnica para proporcionar la simulación de un espacio de memoria mucho mayor que la memoria física de una máquina. Esta "ilusión" permite que los programas se ejecuten sin tener en cuenta el tamaño exacto de la memoria física. Esta ilusión de la memoria virtual está soportada por el mecanismo de traducción de memoria, junto con una gran cantidad de almacenamiento rápido en disco duro. Así en cualquier momento el espacio de direcciones virtual hace un seguimiento de tal forma que una pequeña parte de él, está en memoria física y el resto almacenado en el disco, y puede ser referenciado fácilmente.


La memoria virtual ha llegado a ser un componente esencial de la mayoría de los sistemas operativos actuales ya que se pueden mantener más procesos en la memoria. Es más, se ahorra tiempo, porque los fragmentos que no se usan no se cargan ni se descargan de la memoria. Sin embargo, el sistema operativo debe saber cómo gestionar este esquema.
Funcionamiento de la memoria virtual.



Tema 2.2: Bloques funcionales de un PC - Memoria RAM DDR4

Memori RAM DDR4

Los módulos de esta memoria tienen un total de 288 pines. La velocidad de datos por pin va de un mínimo de 1,6GT/s hasta un máximo de 3,2GT/s. Comparándolo con DDR3, que tiene 240 pines y varias velocidades de 1066 a 2000 Mhz, se nota la mejoría de esta memoria respecto a la anterior.


Ventajas de la memoria RAM DDR4:

Sus principales ventajas en comparación con DDR2 y DDR3 son una tasa más alta de frecuencias de reloj y de transferencias de datos (de 2133 a 4266 MT/s en comparación con DDR3 que tenía un máximo de 2133 MT/s). La tensión es también menor a sus antecesoras (1,2 a 1,05 para DDR4 y 1,5 a 1,2 para DDR3) DDR4 también apunta un cambio en la topología descartando los enfoques de doble y triple canal, cada controlador de memoria está conectado a un módulo único.

Desventajas de la memoria RAM DDR4:

No es compatible con versiones anteriores por diferencias en los voltajes, interfaz física y otros factores.

Las partes de una memoria RAM DDR4 son las siguientes:

1.- Tarjeta: Es una placa de plástico sobre la cuál están soldadas los componentes de la memoria
2.- Chips: Son los módulos con memoria volátil.
3.- Conector con los 240 pines: Base de la memoria que se inserta en la ranura especial para memoria DDR4
4.- Muesca: Indica la posición correcta dentro de la ranura de memoria DDR4





La memoria RAM DDR5 no existe, lo que existe es una memoria de video GDDR5, que es la siguiente:
Memoria de video GDDR5


Tema 2.2: Bloques funcionales de un PC - Cajas del PC

Para elegir la caja de nuestro PC, tendremos que basarnos en lo que necesitamos y en la torre que mas se puede acomodar a estas necesidades. A continuación, la lista de cajas en el mercado, con sus características: 

MINITORRE:
Es una estructura metálica rectangular, diseñada para ser colocada de manera vertical. Se encuentra protegida por cubiertas de plástico, fira de vidrio o lámina y tiene la función de permitir el montaje de los diversos dispositivos para que funcione el equipo de cómputo (la placa base, los discos duros, las unidades ópticas, las disqueteras , lectoras de memorias digitales, la fuente de poder, ventiladores internos...). Se le llama minitorre porque tiene la forma de un pequeño edificio. Integran la mayoría una fuente de alimentación para distribuir la electricidad entre los diversos dispositivos internos. Actualemente son las mas comerciales y casi han sustituido del mercado a los gabinetes horizontales.

Minitorre

Mini-ITX
Los dos principios de diseño que inspiran Mini-ITX son:
Bajo consumo. Alrededor de los 15 vatios.
Funcionalidades integradas. Las placas mini-itx de vía integran todos los periféricos habituales: red, gráficos, conexión a la televisión, sonido 5.1, aceleración MPEG, USB, Firewire, etc.
Actualmente VIA, la empresa diseñadora, continúa haciendo evolucionar esta gama de productos y ofrece numerosas variantes de sus placas para satisfacer diferentes demandas.
Torre Mini-ITX
HTPC
El HTPC está pensado para ofrecer entretenimiento multimedia en el salón de casa. Esto requiere diversas adaptaciones a la típica computadora de escritorio:
Debe ser silencioso.
Debe tener una carcasa más propia de electrodoméstico que de computadora personal, o al menos, pasar desapercibido.
No tiene teclado ni mouse (al menos, de manera permanente).
Cuenta con un mando a distancia por infrarrojos o radiofrecuencia.
Puede tener una pequeña pantalla LCD para mostrar información básica.
Suele tener una tarjeta de captura de televisión.
Debe disponer de sonido digital 5.1 o 7.1.
Por estos motivos suele tratarse de ordenadores pequeños o equipos con placas base mini-itx o micro-atx.
Torre HTPC


SLIM:
Las cajas SLIM tienen una sola bahía de 5,25 y 1 o 2 de 3,5. Están diseñadas para colocarse sobre la mesa, en vertical u horizontal. Es un tipo de torre delgada, de ahí su nombre.

Torre Slim


CUBO
Las cajas Cubo son Gabinetes de pequeño tamaño cuya función principal es la de ocupar menor espacio y crea un diseño más agradable. Son útiles para personas que quieran dar buena impresión como una persona que tenga un despacho en el que reciba a mucha gente. Este tipo de caja tiene el problema de que la expansión es complicada debido a que admite pocos o ningún dispositivos. Otro punto en contra es el calentamiento al ser de tamaño reducido aunque para una persona que no exija mucho trabajo al ordenador puede estar bien. Este tipo de cajas tienen muchos puertos USB para compensarla falta de dispositivos, como una disquetera(ya obsoleta), para poder conectar dispositivos externos como un disco USB o unamemoria.
Torre cubo, por delante y por detrás

Las anterior existen, pero as cajas más habituales son la gran torre, la torre y la semitorre:


GRAN TORRE: Es la más grande. Con una altura de entre 70 y 80 cm de alto tiene 6 o más bahías de 5”1/4 y 2 o mas de 3”1/2. Es la usada cuando se necesita una gran cantidad de disqueteras, o almacenar una gran cantidad de información, ya que es la que mas bahías tiene para poder insertar o bien las disqueteras, o bien diferentes discos duros, entre otros.

Gran torre


TORRE: Puedes colocar una gran cantidad de dispositivos y es usado cuando se precisa una gran cantidad de dispositivos.
Se trata de una carcasa grande (de 60 a 70 cm. de alto), posee de cuatro a seis ranuras de 5" 1/4 y de dos a tres ranuras laterales de 3" 1/2, como así también de dos a tres ranuras internas de 3" 1/2.
Torre


MEDIATORRE O SEMITORRE: La diferencia de ésta es que aumenta su tamaño para poder colocar más dispositivos. Normalmente son de 4 bahías de 5 ¼ y 4 de 3 ½ y un gran número de huecos para poder colocar tarjetas y demás aunque esto depende siempre de la placa base.
Se trata de una carcasa de tamaño medio (de 40 a 50 cm. de alto), posee de tres a cuatro ranuras laterales de 5" 1/4 y dos ranuras internas de 3" 1/2.
Semitorre


MINITORRE: Dispone de una o dos bahías de 5 ¼ y dos o tres bahías de 3 ½. Dependiendo de la placa base se pueden colocar bastantes tarjetas. No suelen tener problema con los USB y se venden bastantes modelos de este tipo de torre ya que es pequeña y a su vez hace las paces con la expansión. Su calentamiento es normal.

Se trata de una carcasa pequeña (de 35 a 40 cm. de alto), por lo general tiene tres ranuras de 5" 1/4 y dos ranuras laterales de 3" 1/2. Asimismo, cuenta con dos ranuras internas de 3" 1/2. Es el tipo más pequeño de carcasa (de 10 cm. a 20 cm. de alto). 

Minitorre