Kitabı oku: «Dimensionar, instalar y optimizar el hardware. IFCT0510»

Capítulo 1

Clasificar e inventariar el hardware

1. Introducción

Conocer y tener clasificado el hardware que forma parte de cada equipo es lo que vamos a denominar como auditoría o inventario de hardware. Este proceso de clasificación es clave para poder realizar el mantenimiento de equipos de una forma rápida y precisa: al tener un informe con el hardware del que se compone cada equipo y sus características tan solo tenemos que proceder a leerlo y adquirir un componente igual para un proceso de sustitución o modificación.

No solo conocer el hardware que conforma un equipo es necesario, sino también todas sus características técnicas: modelo, fabricante, revisión del firmware instalado... son datos de especial interés para nosotros. En este capítulo abordaremos todo lo relacionado con la auditoría o inventariado de hardware.

2. Identificar y clasificar el hardware

Por hardware entendemos cualquier componente de un equipo informático que es tangible (es decir, que podemos tocarlo con nuestras manos, por ejemplo el sistema operativo no es un componente hardware porque no podemos tocarlo con nuestras manos, a pesar de que podamos interactuar con él). A lo largo de la historia de la informática el hardware ha sufrido grandes cambios aportando mejoras significativas en los equipos informáticos (la primera generación de ordenadores disponibles no tienen nada que ver con los actuales, ocupaban habitaciones grandes eran muy caros y usaban tubos de vacío y tarjetas perforadas para poder realizar sus tareas).

La clasificación del hardware la podemos realizar desde dos puntos de vista que vemos a continuación.

2.1. Hardware básico

Por hardware básico entendemos aquel hardware mínimo que tiene que tener un equipo para poder realizar correctamente su trabajo. Podemos afirmar que este hardware básico se compone de:

1 Entrada de datos: normalmente compuestos por un teclado y ratón, pero hoy en día también son muy usadas las pantallas táctiles.

2 Unidad Central de Proceso: es la encargada de realizar las operaciones para poder tomar los datos, procesarlos y enviarlos al dispositivo de salida.

3 Memoria RAM: usada por el ordenador para alojar temporalmente datos necesarios para el procesamiento por parte de la CPU (Unidad Central de Proceso).

4 Salida de datos: normalmente se realiza a través de un monitor.

5 Medio de Almacenamiento Masivo: donde alojaremos al sistema operativo que controla el ordenador, las aplicaciones que usamos o con las que trabajamos así como los datos asociados a estas.

2.2. Hardware complementario

Por hardware complementario entendemos aquel cuyo fin es realizar una función específica y que no es obligatoria para el funcionamiento del equipo.

Ejemplo

Una impresora, que es un dispositivo hardware para sacar información impresa del ordenador, no es necesaria para que un ordenador pueda realizar su trabajo básico, por eso se llama complementario.

3. Conocer los distintos tipos de hardware según finalidad

Durante el desarrollo de este punto vamos a ver la arquitectura tanto de los ordenadores de usuario como de los servidores aparte también de conocer el hardware que los componen a diferenciarlo, clasificarlo, instalarlo y clasificarlo.

3.1. Conocer la arquitectura de servidores y PC

Primero vamos a centrarnos en conocer la arquitectura de servidores y a continuación veremos la de ordenadores (PC).

Arquitectura de servidores

Una aplicación web se fundamenta en el uso de una lógica de negocio en el servidor por parte del cliente que la usa. La lógica de negocio de una aplicación web que reside en un servidor son el conjunto de procesos que permiten a la misma realizar su funcionamiento (por ejemplo, en una web de comercio online el proceso de compra segura).

Para el desarrollo de estas aplicaciones web nos basamos en el uso de la arquitectura cliente/servidor. El escenario es el siguiente: por un lado tenemos a un cliente con un navegador por otro lado tenemos el servidor web con la aplicación web y a ambos unidos mediante una conexión de red (generalmente internet, pero no tiene por qué ser así). Inicialmente el contenido que alojaban los servidores era totalmente estático (no cambiaba, era siempre el mismo) pero a medida que ha ido evolucionando la informática se han ido incorporando nuevos elementos en esta arquitectura, sobre todo por el concepto de dinamismo (cuando una aplicación web permite interactuar a un usuario con ella decimos que es dinámica).

Podemos hablar de tres tipos de arquitecturas de servidor:

1 Arquitectura de 2 capas. Fue la más usada al comienzo del desarrollo de aplicaciones web, actualmente está en desuso salvo para aplicaciones web muy sencillas o poco complejas. Es un modelo donde la lógica de la aplicación se encuentra distribuida entre el cliente y servidor. En este tipo de modelo de capas vamos a tener dos entidades presentes:Una capa en donde está el cliente junto con su interfaz.Otra donde se encuentra el gestor de base de datos.Como ventajas de este modelo podemos apuntar que tiene una conexión persistente con la base de datos, se minimizan las peticiones en el servidor (todo este trabajo se pasa al lado del cliente) y se optimiza el rendimiento gracias a la conexión persistente (a través de esta se realizan tanto los envíos como las peticiones de datos).

1 Arquitectura de 3 capas. En este modelo de capas vamos a tener presentes tres capas (presentación, negocio y datos). Ahora bien estas capas pueden estar sobre un solo ordenador (no es la forma habitual de hacerlo) o bien distribuidas por varios ordenadores de la siguiente forma: la capa de presentación puede estar distribuida entre miles de ordenadores y las capas de datos y de negocio suelen estar en el mismo ordenador (a no ser que las necesidades den lugar a una ampliación distribuyendo al sistema).Capa de presentación. Esta capa es con la que trabaja directamente el usuario, de hecho a la capa de presentación también se le conoce con el nombre de capa de usuario. Su función principal es la de presentar el sistema web al usuario, comunicarle información y capturar la información del usuario para procesarla y devolverle unos resultados desde el servidor.Capa de negocio. En esta capa es donde se encuentran los programas que se van a ejecutar en el servidor web. La capa de presentación es la encargada de capturar la información del usuario y esta capa es la encargada de recibir dicha información y enviar las respuestas al usuario tras el procesamiento de dicha información. Esta capa tiene comunicación con la capa de presentación (para recibir la información del usuario) y con la capa de datos (para solicitar, almacenar, recuperar o eliminar datos, generalmente, de una base de datos).Capa de datos. En esta capa es donde se encuentran los datos y su misión es la del acceso a los mismos, para ello hará uso de un gestor de base de datos (que será el encargado de realizar las operaciones de los datos en la base de datos). A continuación puede ver un ejemplo de este modelo.En la arquitectura de 3 capas la aplicación es aislada por completo de la interfaz del usuario y de la base de datos, con lo cual se puede modificar/actualizar/renovar la aplicación sin necesidad de que afecte al resto de divisiones. Otra característica de esta arquitectura es la centralización de datos y la no necesidad de moverlos hasta el cliente.

2 Arquitectura 4 Capas (MVC, Modelo Vista-Controlador). Esta arquitectura nace como respuesta a la necesidad de la arquitectura de 3 capas de desarrollar interfaces de usuario más complejas. Para ello se basa en el uso del Modelo Vista-Controlador, el cual define tres componentes o partes que son:Modelo. Este componente pueden representar objetos dentro del dominio de la aplicación (por ejemplo si estamos en una tienda de compran online: usuarios, productos, carros de compras, descuentos, etc.). El modelo se encarga de los datos que maneja el sistema y de la gestión de los accesos a estos datos. Se comunica con el componente vista y le envía la información que este componente le requiere para ser mostrada. Estas peticiones las realiza el componente vista a través del componente controlador.Vista. Este componente corresponde a una representación de la información de un cliente dentro de la aplicación en un instante dado (por ejemplo, el cliente “Juan Emilio García Rosado” y su último carro de la compra: cebollas, patatas, estantería, lámpara...).Controlador. Estas clases se encargan de gestionar los cambios que producen las acciones de los usuarios en la aplicación (por ejemplo, añadir un producto al carro de la compra, eliminar un producto del carro de la compra, añadir ‘x’ unidades más de un producto en el carro de la compra...). El funcionamiento de este modelo es como se describe a continuación:Se produce una interacción del usuario (con algún elemento presente en la página: textbox, hiperenlace, botón, lista desplegable...).De esta interacción se produce un evento que ha generado el usuario y que es atendido y gestionado por el controlador.Dicho controlador se comunica con el modelo, modificándolo según la petición que ha solicitado el usuario.A continuación, el controlador deposita en el componente vista los datos obtenidos para que sean presentados a la interfaz del usuario y de aquí los pueda ver el usuario.La interfaz de usuario espera a una nueva interacción para empezar este proceso de nuevo.

Dentro de la arquitectura de servidores tenemos que tener presentes también una serie de conceptos tales como:

1 Cliente web ligero. Toda la lógica corre por parte del servidor, liberando al cliente de ello.

2 Cliente web pesado. Parte de la lógica corresponde al cliente y otra parte al servidor, usando para la comunicación HTTP.

3 Cliente web distribuido. La aplicación utiliza objetos que se encuentran distribuidos (no tienen porqué estar físicamente cerca, sino todo lo contrario). Para la comunicación se usa CORBA, DCOM o Java RMI.

Aplicación práctica

Imagine que pertenecemos a una empresa dedicada al diseño de páginas web y un determinado cliente le pide que le realice una web personal para poder ofrecer su vida laboral, cursos realizados, etc. ¿Qué tipo de arquitectura usaría?

SOLUCIÓN

Dado que es una web personal y dicha web va a ser muy básica, es decir, no vamos a tener mucha información, ni páginas, ni vamos a trabajar con servidores de bases de datos lo ideal sería utilizar la arquitectura de dos capas para dar solución a dicho proyecto.

Arquitectura de ordenadores

Tenemos que comenzar diciendo que el ordenador trabaja en sistema binario (0 y 1) frente a nosotros que usamos nuestro lenguaje para comunicarnos, es por ello que el sistema operativo instalado en un ordenador será el intérprete entre nosotros y el ordenador, siendo además el sistema operativo el encargado de que el ordenador realice correctamente su trabajo con todos los componentes hardware que lo componen (podemos compararlo con un director de orquesta).

Actualmente los ordenadores se basan en la arquitectura de Von Neumann, la cual almacena programas y datos en la memoria principal de un ordenador. Veamos el esquema básico de esta arquitectura.

En la imagen anterior tenemos los siguientes elementos básicos:

1 Memoria. Es donde almacenaremos los datos para que luego los programas puedan trabajar con ellos. Esta memoria es de tipo volátil y está dividida en celdas del mismo tamaño, las cuales se denominan direcciones de memoria y lo que contienen es información en binario. Como hemos apuntado anteriormente sobre esta memoria podemos tanto leer datos (para llevarlos a la UCP para que sean procesados) o escribir datos (por ejemplo, los resultantes de una operación en la UCP y que tenemos que almacenar en memoria para poder trabajar con ellos).

2 UCP o CPU. Unidad Central de Proceso, es hacia donde se mueven los datos procedentes de memoria para operar con ellos y devolver su resultado a la memoria de nuevo para que sea usado por los programas. Este componente está formado a su vez por otros dos componentes que son:Unidad de Control. Este componente es el encargado de controlar que todos los componentes del ordenador realizan la tarea que tienen que llevar a cabo. Por ejemplo, si estamos realizando una operación de suma entre dos valores, esta unidad será la encargada de ir a memoria localizar el primer operando y llevarlo a la ALU, de ir otra vez a memoria de localizar al segundo operando y llevarlo a la ALU, de dar la orden oportuna a la ALU para que realice la operación de suma y cuando tenga el resultado dar las órdenes oportunas para que el resultado dé la suma sea depositado en memoria y poder trabajar con el. Todo esto lo hace a través de los buses (bus de direcciones, bus de memoria y bus de control).Unidad Aritmético Lógica (ALU). Este componente es el encargado de realizar las operaciones con los datos y devolver un determinado resultado que habrá que almacenar en memoria.

3 Unidades de E/S. Van a permitir la comunicación del ordenador con el mundo exterior, unidades de E/S pueden ser: teclado, ratón, impresora, escáner, etc.

Importante

La CPU podemos considerarla como si fuera el cerebro del ordenador y un componente vital para el buen funcionamiento de un equipo informático.

Para que todos los componentes anteriores funcionen a la vez necesitamos aportar al sistema un reloj, el cual nos aportara ciclos de reloj que será los que aprovechemos para ir realizando los pasos que tengamos que dar (por ejemplo coger una dirección de memoria, transportarla mediante un bus a la UCP...). La frecuencia con la que se producen estos ciclos de reloj lo conocemos por el nombre de Gigahercios y nos sirven además para saber la velocidad de proceso de la máquina (la cantidad de operaciones por segundo que puede realizar, mientras más realice más potente será).

Actividades

1. Realice un esquema conceptual con los datos y características más relevantes de la arquitectura de servidor y de la arquitectura de PC.