Apuntes, resúmenes, trabajos, exámenes y ejercicios de Informática de Universidad

Conceptos Básicos de Redes de Computadoras: Modelos, Topologías y Protocolos

¿Qué es una Red?

Una red es un conjunto de ordenadores conectados entre sí por medio de cable, satélites, microondas, líneas telefónicas o fibra óptica, con el fin de compartir información. Cada dispositivo activo conectado a la red se llama nodo.

Las redes se usan para:

• Compartir recursos, especialmente información.
• Proveer confiabilidad (más de una fuente para los recursos).
• Permitir la escalabilidad de los recursos computacionales (si se necesita más poder de computación, se compra un cliente más, en vez de un mainframe).
• Facilitar la comunicación.

Importancia de Instalar una Red

• Compartir programas, archivos y computadores: Al comprar un programa, el ahorro

Primera Generación (1946-1963): Tubos al Vacío

Esta generación se caracteriza por el uso de tubos al vacío para construir las máquinas. Estas computadoras eran programadas en lenguaje de máquina, eran grandes, costosas y consumían mucha energía. La primera computadora comercial, llamada UNIVAC, disponía de mil palabras de memoria. La computadora más exitosa de esta época fue la IBM 650, que utilizaba un esquema de memoria secundaria llamado tambor magnético.

Segunda Generación (1964-1972): Transistores

Las computadoras continuaron evolucionando, reduciéndose en tamaño y aumentando su capacidad de procesamiento. Comenzó la comunicación entre computadoras mediante programas de sistemas. Las características principales de esta...

Control de Flujo TCP: Prevención de Congestión

Para evitar la transmisión de excesivos datos simultáneos, TCP implementa un control de flujo en el que el emisor regula la cantidad de datos que se envían. Para evitar que el emisor transmita datos que el receptor no es capaz de almacenar, TCP también implementa control de flujo en el receptor, indicando cuánto espacio se encuentra disponible en los búferes del receptor. Efectuar un buen control de flujo mejora significativamente la congestión de la red.

Modelo OSI y Protocolos Clave: TCP, DNS y FTP

Los Siete Niveles del Modelo OSI

El Modelo OSI (Open Systems Interconnection) organiza las funciones de red en siete capas:

1. Capa Física
2. Capa de Enlace de Datos
3. Capa de Red
4. Capa de Transporte
5. Capa

Fases del Desarrollo de Algoritmos y Programas

Diseño del Algoritmo

Las características de un buen algoritmo son:

• Debe tener un punto particular de inicio.
• Debe ser definido, no debe permitir dobles interpretaciones.
• Debe ser general, es decir, debe soportar la mayoría de las variantes que se puedan presentar en la definición del problema.
• Debe ser finito en tamaño y tiempo de ejecución.

Codificación

La codificación es la operación de escribir la solución del problema (de acuerdo con la lógica del diagrama de flujo o pseudocódigo) en una serie de instrucciones detalladas, en un código reconocible por el computador. Esta serie de instrucciones detalladas se le conoce como código fuente, el cual se escribe en un lenguaje de programación...

Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP)

El Protocolo de Iniciación de Sesión (SIP) es un protocolo de señalización de capa de aplicación utilizado para crear, modificar y finalizar sesiones con uno o más participantes, como conferencias de voz/datos y multimedia en general a través de Internet.

Protocolos de Arquitectura IETF Relacionados con SIP

• RTP y RTCP: Proporcionan una entrega de medios en tiempo real.
• RTSP: Protocolo de flujo en tiempo real que ofrece entrega bajo demanda.
• SDP (Protocolo de Descripción de Sesión): Proporciona un formato de descripción estándar para el intercambio de capacidades de medios.

Atributos Clave de SIP

• Simplicidad
• Eficiencia
• Escalabilidad
• Flexibilidad
• Soporte de movilidad
• Programación de usuarios
• Extensibilidad

Componentes

¿Qué es un Sistema Operativo?

Un sistema operativo es un conjunto de programas que forman el software encargado de ejercer el control y la coordinación entre el hardware y los usuarios.

Tareas del Sistema Operativo

• Realizar la interfaz sistema-usuario
• Compartir los recursos del hardware entre los usuarios
• Permitir a los usuarios compartir sus datos entre ellos
• Prevenir que las actividades de un usuario no interfieran en las de los demás usuarios
• Calendarizar los recursos de los usuarios
• Facilitar el acceso a los dispositivos de E/S
• Recuperarse de fallas o errores
• Llevar el control sobre el uso de los recursos

Componentes del Sistema Operativo

• Manejo de procesos
• Manejo de E/S
• Manejo de Memoria
• Manejo del Sistema de Archivos
• Seguridad y Protección
• Comunicación

Estructura de Datos: Lista

• adicionarFinal(Lista, Dato): Agrega un elemento al final de la lista. Devuelve void.
• localizarDato(Lista, Dato): Encuentra el dato en la lista. Devuelve un puntero al dato si lo encuentra; de lo contrario, devuelve null.
• obtenerDato(Lista, Dato, Ptr): Obtiene el dato referenciado por un puntero determinado dentro de la lista. Devuelve void.
• colocarDato(Lista, Dato, Ptr): Coloca (actualiza) el dato en un nodo (referenciado por un puntero) determinado de la lista. Devuelve void.

Estructura de Datos: Cola

• encolar(Cola, Dato): Agrega un elemento al final de la cola. Devuelve void. (Nota: Se asume que recibe un dato a encolar).
• desencolar(Cola): Elimina el elemento del principio de la cola. Devuelve void.
• getDato(Nodo): Obtiene

Conceptos Fundamentales de Datos e Información

Dato

Valor que toma o identifica un atributo.

Información

Conjunto de datos organizados y procesados que aportan significado.

Carácter

Cualquier símbolo reconocido por la computadora.

Código ASCII

Código de caracteres basado en el alfabeto latino, utilizado para representar texto en computadoras.

Bit

La unidad mínima de información en un sistema digital, representada por un 0 o un 1.

Byte

La unidad básica de información, generalmente compuesta por 8 bits.

Componentes Físicos y Lógicos del Computador

Hardware

Hardware

Elementos físicos de un computador.

Dispositivos de Entrada

Ejemplos: teclado, ratón, escáner, DVD, disquetera.

Dispositivos de Salida

Ejemplos: monitor, impresora, módem, altavoces.

Dispositivos

Estrategias de Gestión de Memoria

1. Descomposición Binaria (Buddy System)

El sistema de descomposición binaria, también conocido como Buddy System, asigna la memoria a partir de un segmento de tamaño fijo compuesto de páginas físicamente contiguas. La memoria se asigna desde este segmento mediante un asignador de potencias de 2, que satisface las solicitudes en unidades cuyo tamaño es una potencia de dos.

Ventajas del Buddy System

• Rapidez en la consolidación: Una ventaja clave es la rapidez con la que pueden combinarse subsegmentos adyacentes para formar segmentos de mayor tamaño, utilizando una técnica denominada consolidación.

Desventajas del Buddy System

• Fragmentación interna: La desventaja obvia del sistema de descomposición binaria

Conceptes bàsics de xarxes

Hosts: Són els elements finals que es comuniquen entre ells. Hi ha dos tipus:

• Clients: Els que originen la petició de servei.
• Servidors: Els que donen resposta a les peticions del servei.

Routers: Serveixen perquè les dades es puguin redirigir d'un router a un altre i arribar al seu destí. Són nodes de commutació de nivell 3 de xarxa, capaços de gestionar la comunicació a nivell de xarxa i, per tant, la comunicació extrem a extrem.

Switch: Node de commutació de nivell 2 d’enllaç. Assegura que la comunicació en l’enllaç físic es realitzi entre els dos extrems de l’enllaç.

Xarxa: Comunica els clients i servidors transportant els missatges per comunicar-se.

Xarxa lògica: Defineix una comunicació més...