Tema 1: Sistemas Informáticos

La Computación

Informática: Ciencia que estudia el tratamiento automático de la información por medio de máquinas electrónicas.

Sistema Operativo: Programa o conjunto de programas de control que gestiona los recursos del hardware, controla los dispositivos de entrada/salida y facilita el uso eficiente del ordenador mediante una interfaz (método de interacción usuario-sistema).

Arquitectura Von Neumann: Modelo clásico de arquitectura de ordenadores donde los datos y las instrucciones se almacenan en la misma memoria y se acceden a través de un sistema de buses único.

Arquitectura Harvard: Modelo que utiliza memorias y buses físicamente independientes para las instrucciones y para los datos, permitiendo mayor velocidad al realizar ambos accesos simultáneamente.

El Microprocesador (UCP/CPU)

UCP (Unidad Central de Proceso): El "cerebro" del ordenador, encargado de interpretar instrucciones y procesar datos. Se divide en:

Unidad de Control (UC): Coordina y dirige todas las operaciones del sistema, interpretando las instrucciones de los programas.

Unidad Aritmético-Lógica (ALU): Circuito digital que realiza operaciones matemáticas (suma, resta) y lógicas (comparaciones).

Registros: Pequeñas memorias de alta velocidad dentro del procesador para almacenar datos temporales de uso inmediato.

Memorias y Almacenamiento

Memoria RAM: Memoria volátil de acceso aleatorio donde se almacenan los datos y programas que el procesador está utilizando en ese momento.

Memoria Caché: Memoria de muy alta velocidad situada entre la CPU y la RAM. Almacena los datos que se usan con más frecuencia para acelerar el procesamiento.

Memoria Virtual (Área de intercambio/Swapping): Parte del disco duro que el sistema operativo utiliza como si fuera RAM cuando esta es insuficiente. Es mucho más lenta que la RAM física.

Sistema de Numeración y Datos

Sistema Binario: Sistema de numeración de base 2 que utiliza solo los símbolos 0 y 1. Es el lenguaje natural de los ordenadores.

Bit (Binary Digit): La unidad mínima de información. Puede tener dos estados: encendido (1) o apagado (0).

Byte (Octeto): Conjunto de 8 bits. Es la unidad básica de medida de almacenamiento.

Sistema Hexadecimal: Sistema de base 16 (0-9 y A-F). Se utiliza en informática para simplificar la representación de largas cadenas de números binarios.

Código ASCII: Estándar de codificación de caracteres que asigna un valor numérico a cada letra, número o símbolo para que el ordenador pueda procesar texto.

Transferencia de Información

Buses:Canales de comunicación físicos o lógicos que transfieren datos entre los componentes del ordenador.

Bus de datos: Transporta la información propiamente dicha.

Bus de direcciones: Indica la posición de memoria o el periférico que se va a utilizar.

Bus de control: Transporta las órdenes (leer, escribir, interrumpir).

Tasa de transferencia (Ancho de banda): Cantidad de información que se puede transmitir por unidad de tiempo, medida generalmente en bits por segundo (bps) o múltiplos como Mbps o Gbps.

Unidades de Medida de Velocidad (Transmisión)

diferencia del almacenamiento, para lavelocidad de transmisióne usan múltiplos de 1000 y la unidad base es elbit por segundo (bps):

Kb/s (Kilobit por segundo): 1.000 b/s

Mb/s (Megabit por segundo): 1.000.000 b/s

Gb/s (Gigabit por segundo): 1.000.000.000 b/s

Tasa de transferencia: Es la cantidad real de datos que se pueden enviar o recibir por una línea de comunicación en un tiempo determinado.

Tema 2: Máquinas Virtuales

La Virtualización

Virtualización: Creación de una versión virtual (en lugar de real) de algo, como un sistema operativo, un servidor, un dispositivo de almacenamiento o recursos de red. Permite simular hardware mediante software.

Máquina Virtual (MV /VM): Contenedor de software aislado que puede ejecutar su propio sistema operativo y aplicaciones como si fuera un ordenador físico.

Hipervisor (VMM - Virtual Machine Monitor): Capa de software que permite la virtualización. Se encarga de gestionar los recursos del hardware real y repartirlos entre las distintas máquinas virtuales.

Anfitrión (Host): Es el ordenador físico real sobre el que se ejecuta el software de virtualización.

Invitado (Guest): Es el sistema operativo que se ejecuta dentro de una máquina virtual.

Formatos de Disco Virtual

Los discos de las máquinas virtuales no son físicos, sino archivos dentro del sistema anfitrión. Los formatos principales son:

VDI (VirtualBox Disk Image): Formato nativo y predeterminado de VirtualBox.

VMDK (Virtual Machine Disk): Formato abierto desarrollado originalmente por VMware.

VHD (Virtual Hard Disk): Formato creado por Microsoft.

Modos de Red en VirtualBox

NAT (Network Adress Translation): Es el modo por defecto. La MV puede navegar por internet usando la conexión del anfitrión, pero el exterior no puede ver a la MV.

Red NAT: permite que varias máquinas virtuales se vean entre sí además de tener salida al exterior.

Adaptador Puente (Bridged): La MV se conecta directamente a la red física como si fuera un ordenador real más, obteniendo su propia dirección IP de la red local.

Red Interna: Crea una red invisible para el exterior y para el anfitrión; solo las máquinas virtuales conectadas a esa red pueden comunicarse entre sí. Ideal para pruebas aisladas.

Herramientas y Complementos

Snapshot (Instantánea): Captura del estado de una máquina virtual en un momento determinado. Permite volver a ese estado exacto si algo falla tras un cambio o instalación.

Guest Additions: Paquete de software que se instala dentro del sistema invitado (Guest) para mejorar el rendimiento, permitir carpetas compartidas, portapapeles común y ajustar la resolución de pantalla automáticamente.

ISO: Archivo que contiene una imagen exacta de un CD o DVD (normalmente el instalador de un sistema operativo) y que se "monta" en la unidad óptica virtual de la MV para iniciar la instalación.

Ventajas de la Virtualización

Aislamiento: Los fallos en una MV no afectan al anfitrión ni a otras MVs.

Portabilidad: Una MV es un conjunto de archivos que se puede copiar y llevar a otro ordenador fácilmente.

Consolidación: Permite tener varios servidores o sistemas distintos en una sola máquina física, ahorrando costes y energía.