¿ Qué es una computadora ?
Bits y bytes
Hardware y Software
Generaciones de computadoras
Los programas (software)
Estructura Básica de una computadora personal
Lenguajes de Alto Nivel
Microprocesadores: Intel y AMD
El mundo de los computadores Apple
Internet
¿Qué es una computadora?
La computadora es una máquina electrónica que procesa enormes volúmenes de datos a grandes velocidades.
Una máquina electrónica es cualquier dispositivo que para funcionar usa componentes electrónicos: chips o circuitos integrados, transistores, diodos, memorias, etc.
Una de las grandes ventajas que da la computadora al trabajo del ser humano es la gran velocidad con que trabaja. Se pueden trabajar enormes cantidades de datos a una velocidad millones de veces superior a la velocidad con que trabajaría un ser humano. Esto se debe a que "los cerebros electrónicos" de las computadoras realizan millones de cálculos por segundo.
Al inicio
bits y bytes
En computación se usan estas unidades para expresar la capacidad de almacenamiento de una memoria RAM o de un dispositivo de almacenamiento como un disco duro o una memoria flash.
Las computadoras son máquinas digitales (di-gital=2 dígitos) es decir que toda la información la almacenan como secuencias de dos valores: unos y ceros.
Cada uno de estos valores individuales, es decir cada uno o cada cero se denominan bits.
Un conjunto de 8 bits se denomina un byte (se pronuncia "bait"), la cual constituye la mínima unidad de información que tiene significado. Un byte podría ser un caracter de información, por ejemplo una letra "A".
A= 01000001
Para esto existen códigos, como el código ASCII (American Standard Code for Information Interchange), que definen cual secuencia de 8 bits corresponde a un determinado caracter.
Como curiosidad, cuando salió el microprocesador 4004 los bits se agrupaban de 4 bits en 4 bits, unidad denominada nibbles: 1 nibble = 4 bits.
Del byte se desprenden un sin número de unidades múltiplos que hacen más práctica la definición de la capacidad de almacenamiento, dados los grandes volumenes de datos que se almacenan o transmiten actualmente.
Estas unidades son, según el sistema internacional (decimal):
1 KB = 1 kilo byte = 1000 bytes
1 MB = 1 mega byte = 1'000.000 bytes
1 GB = 1 Giga byte =1.000.000.000 bytes
1 TB = 1 Tera byte =1.000.000'000.000 bytes
1 PB = 1 Peta byte =1.000.000.000'000.000 bytes
1 EB = 1 Exa byte =1.000.000.000.000'000.000 bytes
1 ZB = 1 Zetta byte =1.000.000.000.000.000'000.000 bytes
1 YB = 1 Yotta byte =1.000.000.000.000.000.000'000.000 bytes
Note que cada unidad corresponde a potencias de 10, 1=Kbyte :10 elevado a la 3, 1 Mega byte: 10 elevado a la 6, 1 Giga byte:10 elevado a la 9 y así, hasta 1 Yotta byte = 10 elevado a la 24.
Existe alguna confusión debido a que existe otro sistema de unidades basado en potencias de 2.
1 kB = 1 kibibyte = 1024 bytes = 2 elevado a la 10
1 MB =1 Mebibyte= 1'048.576 bytes = 2 elevado a la 20
1 GB =1 Gibibyte= 1.073.741.824 bytes = 2 elevado a la 30
1 TB =1 Tebibyte= 1.099.511.627.776 bytes = 2 elevado a la 40
1 PB =1 Pebibyte= 1.125.899.906.842.624 bytes = 2 elevado a la 50
1 EB =1 Exbibyte= 1.152.921.504.606.846.976 bytes = 2 elevado a la 60
1 ZB =1 Zebibyte=1.180.591.620.717.411.303.414 bytes = 2 elevado a la 70
1 YB =1 Yobibyte= 2 elevado a la 80
Hardware y Software
En el lenguaje de los profesionales de la computación existen una serie de palabras técnicas que usan mucho en sus diálogos, palabras que el profano no entiende y considera un lenguaje misterioso. En realidad son palabras fáciles de entender con una breve explicación.
Dos de estas palabras son hardware y software.
Hardware (que se podría traducir como parte dura o mejor aún como parte tangible) es todo aquello del computador que podemos tocar y sostener en nuestras manos: el chasis, la fuente de voltaje, el monitor, el disco duro, etc.
El software (que se podría traducir como la parte suave o intangible) lo constituyen los programas, no se pueden tocar.
Los programa son las órdenes escritas que se dan a la computadora y que esta sigue fielmente para realizar cualquier trabajo. Estas órdenes son escritas por un programador y se almacenan en la memoria RAM de la computadora en forma de valores eléctricos binarios ( 1 y 0 ).
Un CD luce exactamente igual si tiene almacenados programas o si no los tiene. Claro que si tiene programas almacenados su costo será mucho mayor.
Sin los programas el computador es inútil, el hardware por sí solo no hace absolutamente nada, son los programas que le dicen, paso a paso, que debe hacer.
Las generaciones de computadoras
La evolución de las computadoras se puede explicar en cinco generaciones:
Primera Generación
Las computadoras son máquinas digitales (di-gital=2 dígitos) es decir que toda la información la almacenan como secuencias de dos valores: unos y ceros.
Cada uno de estos valores individuales, es decir cada uno o cada cero se denominan bits.
Un conjunto de 8 bits se denomina un byte (se pronuncia "bait"), la cual constituye la mínima unidad de información que tiene significado. Un byte podría ser un caracter de información, por ejemplo una letra "A".
A= 01000001
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| Las computadoras son máquinas digitales |
Para esto existen códigos, como el código ASCII (American Standard Code for Information Interchange), que definen cual secuencia de 8 bits corresponde a un determinado caracter.
Como curiosidad, cuando salió el microprocesador 4004 los bits se agrupaban de 4 bits en 4 bits, unidad denominada nibbles: 1 nibble = 4 bits.
Del byte se desprenden un sin número de unidades múltiplos que hacen más práctica la definición de la capacidad de almacenamiento, dados los grandes volumenes de datos que se almacenan o transmiten actualmente.
Estas unidades son, según el sistema internacional (decimal):
1 KB = 1 kilo byte = 1000 bytes
1 MB = 1 mega byte = 1'000.000 bytes
1 GB = 1 Giga byte =1.000.000.000 bytes
1 TB = 1 Tera byte =1.000.000'000.000 bytes
1 PB = 1 Peta byte =1.000.000.000'000.000 bytes
1 EB = 1 Exa byte =1.000.000.000.000'000.000 bytes
1 ZB = 1 Zetta byte =1.000.000.000.000.000'000.000 bytes
1 YB = 1 Yotta byte =1.000.000.000.000.000.000'000.000 bytes
Note que cada unidad corresponde a potencias de 10, 1=Kbyte :10 elevado a la 3, 1 Mega byte: 10 elevado a la 6, 1 Giga byte:10 elevado a la 9 y así, hasta 1 Yotta byte = 10 elevado a la 24.
Existe alguna confusión debido a que existe otro sistema de unidades basado en potencias de 2.
1 kB = 1 kibibyte = 1024 bytes = 2 elevado a la 10
1 MB =1 Mebibyte= 1'048.576 bytes = 2 elevado a la 20
1 GB =1 Gibibyte= 1.073.741.824 bytes = 2 elevado a la 30
1 TB =1 Tebibyte= 1.099.511.627.776 bytes = 2 elevado a la 40
1 PB =1 Pebibyte= 1.125.899.906.842.624 bytes = 2 elevado a la 50
1 EB =1 Exbibyte= 1.152.921.504.606.846.976 bytes = 2 elevado a la 60
1 ZB =1 Zebibyte=1.180.591.620.717.411.303.414 bytes = 2 elevado a la 70
1 YB =1 Yobibyte= 2 elevado a la 80
Al inicio
Hardware y Software
En el lenguaje de los profesionales de la computación existen una serie de palabras técnicas que usan mucho en sus diálogos, palabras que el profano no entiende y considera un lenguaje misterioso. En realidad son palabras fáciles de entender con una breve explicación.
Dos de estas palabras son hardware y software.
Hardware (que se podría traducir como parte dura o mejor aún como parte tangible) es todo aquello del computador que podemos tocar y sostener en nuestras manos: el chasis, la fuente de voltaje, el monitor, el disco duro, etc.
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| Todo lo tangible es hardware |
El software (que se podría traducir como la parte suave o intangible) lo constituyen los programas, no se pueden tocar.
Los programa son las órdenes escritas que se dan a la computadora y que esta sigue fielmente para realizar cualquier trabajo. Estas órdenes son escritas por un programador y se almacenan en la memoria RAM de la computadora en forma de valores eléctricos binarios ( 1 y 0 ).
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| Existen cientos de miles de programas para las computadoras |
Sin los programas el computador es inútil, el hardware por sí solo no hace absolutamente nada, son los programas que le dicen, paso a paso, que debe hacer.
Al inicio
Las generaciones de computadoras
La evolución de las computadoras se puede explicar en cinco generaciones:
Primera Generación
En así que en 1943, en la Universidad de Pensilvania, John Mauchly y John Eckert inician el desarrollo de la computadora ENIAC, una de las primeras construidas en esos años.
ENIAC era una máquina enorme, donde cada bit de información era físicamente un tubo electrónico de vacío, físicamente voluminoso y que por sus filamentos internos generaba gran cantidad de calor, por lo que requería la instalación de sistemas de aire acondicionado.
ENIAC ocupaba más de cien metros cuadrados de área, pesaba más de 30 toneladas y usaba alrededor de 18000 tubos de vacío.
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| Los tubos de vacío electrónicos |
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| La ENIAC, primera computadora electrónica |
Eckert y Mauchly construyeron en 1946 la computadora EDVAC, sucesora de la ENIAC. Paralelamente la Marina de los EEUU financió un proyecto de Harvard, dirigido por Howard Aiken para construir una computadora Mark I, basada en relés electromagnéticos de alta velocidad, terminada en 1947.
Eckert y Mauchly fundan una empresa, la Sperry Rand, que saca al mercado la primera computadora comercial, la UNIVAC I, alredor de 1951.
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| UNIVAC I, la primera computadora comercial |
Segunda Generación
Se inicia en 1955. En 1947 ya se había inventado el transistor, un dispositivo electrónico que volvió obsoletos a los tubos de vacío, pues los sustituía con dos grandes ventajas.
El transistor funciona en bajas corrientes y voltajes y no se calienta como los tubos de vacío, reduciendo el consumo de energía eléctrica.
El transistor es pequeño. En el volumen de un tubo de vacío caben 30 transistores o más. Esto permitió reducir los enormes tamaños de las computadoras de primera generación a la décima parte.
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| El transistor |
Van apareciendo empresas como IBM, NCR y la empresa Burroughs, que fabrica las computadoras de la serie 5000, con buenas ventas.
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| Computadora Burroughs serie 5000 |
Tercera Generación
Va de 1964 a 1970. El avance tecnológico de esta época fue el circuito integrado, que condensaba en una pastilla de silicio de pequeño tamaño decenas de transistores, permitiendo reducir enormemente el tamaño de las computadoras.
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| El circuito integrado o chip |
La tecnología del chip fue mejorando y en esa época se crearon chips que almacenaban en un área pequeña hasta un centenar de transistores. Esto redujo el tamaño de los computadores aún más, al tamaño de un escritorio grande.
En esta época aparecen varias empresas fabricantes de computadoras como IBM, la mayor de todas con su serie IBM 360, muy exitosa.
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| La computadora IBM 360 |
En esta época aparece la primera minicomputadora, la PDP-8, una versión reducida de las computadoras de ese tiempo. Fue fabricada por Digitak Equipment Corporation, que vendió masivamente esta minicomputadora. Permitía un menor número de terminales que computadoras como la IBM-360 pero el costo se reducía considerablemente y para una empresa pequeña 5 o 10 terminales era más que suficiente. Por primera vez el poder de proceso de las computadoras estuvo al alcance de las empresas pequeñas.
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| La minicomputadora DEC-PDP-8 |
Cuarta Generación
Va desde el año 1971 a 1990.
El principal avance tecnológico está en que se descubren técnicas para colocar más y más transistores en los circuitos integrados.
Primero aparecen los chips LSI (large scale integration) que tienen miles, decenas de miles de transistores en la pastilla del circuito integrado.
Luego aparecen los chips VLSI (very large scale integration) que tienen millones de transistores en la pastilla del circuito integrado.
Esto posibilita una nueva tecnología: los microprocesadores, que con millones de transistores integran en la misma pastilla del circuito integrado la unidad de control y la unidad de aritmética y lógica.
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| Los microprocesadores, integran millones de transistores en la pastilla del chip |
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| Las memorias RAM de estado sólido |
Por otro lado se crean las memorias RAM de estado sólido, que cada vez integran más almacenamiento en estos nuevos chips.
La unión de los microprocesadores y las nuevas memorias RAM de Silicio permiten que aparezcan las primeras computadoras personales como el Altair, el Apple I, el Apple II, entre muchas marcas de computadoras personales que existían en esos días.
Un evento cumbre se da cuando el mayor fabricante de computadoras del mundo decide entrar al mercado de las computadoras personales y lanza el IBM PC en 1981.
En los años posteriores las computadoras personales fueron basándose en microprocesadores cada vez más poderosos y que integraban cada vez una mayor cantidad de transistores en el chip.
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| Los microprocesadores y las memorias de estado sólido hicieron posible que aparezcan las computadoras personales. |
Quinta generación:
Va desde 1990 en adelante.
Los microprocesadores y las memorias siguen aumentando su escala de integración y aparecen los microprocesadores con varios núcleos de procesamiento: 2, 4, 6 y hasta 8 núcleos de proceso en el momento actual.
Sin embargo, la mayor característica de la quinta generación está en que las computadoras se han convertido no solo en máquinas de procesamiento de datos, sino en máquinas de telecomunicación de datos.
Las computadores personales se pueden conectar en redes locales a otras computadoras y estas redes locales se pueden conectar a Internet, con lo cual cualquier computadora del mundo conectada a Internet puede intercambiar datos, mensajes y archivos con cualquier otra computadora del mundo que esté conectada a Internet.
Las computadoras que se usan como servidores en Internet deben tener un poder de proceso mayor, pues recibirán muchas solicitudes de servicio simultáneamente.
Por medio de Internet se conectar redes de diferentes plataformas de computadoras, basadas en diferentes sistemas operativos y de diferentes escalas de procesamiento.
A continuación, un video documental de History Channel sobre los computadores (Serie Maravillas Modernas):
El proceso de los datos realizado por la computadora lo hace siguiendo las órdenes de un programa.
El programa es la secuencia de instrucciones escritas por un "programador" para que la computadora sepa que trabajo debe hacer. La computadora no hace un trabajo a su "deseo" como se suele creer, el único trabajo que realiza la computadora es el que le ordena el programa.
Los programas le dan a la computadora una enorme versatilidad: si la computadora tiene un programa de contabilidad, como por ejemplo "Mónica", la computadora realiza trabajos de contabilidad. Si cambiamos el programa de contabilidad por un programa de video juego, la computadora nos permite jugar. Si cambiamos el programa por un programa de dibujo técnico, como AutoCad, la computadora realiza dibujo técnico como planos, esquemas eléctricos, etc.
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| Un contador usando el programa "Mónica" |
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| Los programas son escritos por profesionales llamados "programadores" |
Cuando la computadora lee las instrucciones y las realiza, se dice que la computadora "está ejecutando el programa" o también que "está corriendo el programa".
Al inicio
Estructura básica de una computadora personal
1***La CPU o Unidad de Proceso Central: es el bloque de la computadora donde está el "cerebro electrónico" de la computadora, es decir la parte que ejecuta el proceso de los datos.
En las computadoras personales, el cerebro electrónico se denomina microprocesador y es un chip físicamente de mayor tamaño que los demás, que internamente tiene millones de componentes electrónicos de tamaño microscópico. Generalmente se calienta mucho (tantos componentes trabajando en un espacio reducido) por lo cual se suele instalar con un disipador de calor metálico y un ventilador sobre el mismo.
Este microprocesador se encuentra ubicado en la tarjeta electrónica físicamente más grande de la computadora, que se la conoce como "mainboard" (tarjeta principal) o motherboard (tarjeta madre).
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| Microprocesador Intel |
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| Tarjeta mainboard con el microprocesador Intel DX4 |
En las computadoras personales los chips de memoria se ubican en la mainboard.
La memoria de las computadoras personales son de dos tipos:
Memoria RAM: RAM significa Random Access Memory o memoria de acceso aleatorio, es decir memorias que podemos accesar cualquiera de sus bytes en forma directa, sin tener que pasar por los demás bytes de la memoria.
La memoria RAM es de almacenamiento temporal, es decir almacena datos y programas solo mientras está energizada. Al apagarse la computadora la memoria RAM pierde todo lo que está almacenada en la misma.
La memoria RAM es usada por la computadora personal para almacenar temporalmente los programas que va a ejecutar.
Las memorias RAM son de lectura-escritura, es decir que la computadora puede leer sus bytes y sacar información de ellas como también puede escribir en sus bytes para almacenar información en ellas.
Las memorias RAM se ubican físicamente en la tarjeta madre.
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| Chips de memoria RAM de computadoras personales |
El chip de memoria ROM almacena pequeños programas que permiten arrancar a la máquina cuando esta se enciende. Como la memoria RAM está aún vacía, la memoria ROM dirige el encendido inicial de la computadora personal.
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| Chip de memoria ROM |
3***Los periféricos de entrada/salida: Se llaman periféricos a todos los numerosos dispositivos que permiten ingresar datos hacia la CPU, o bien leer datos de la CPU o ambas tareas. Se llaman periféricos porque no forman parte de la CPU, están a su alrededor, a su periferia.
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| Los periféricos ingresan o extraen datos de la CPU (memoria y procesador central) |
Dispositivos de entrada:
Los dispositivos que solo ingresan datos a la computadora, se llaman dispositivos de entrada. Ejemplos son el teclado y el mouse que ingresan datos al CPU de la computadora. De igual manera se tienen el micrófono que ingresa señales de voz al CPU y el escáner que ingresa al CPU imágenes o textos digitalizados (convertidos en secuencias de unos y ceros).
Dispositivos de salida:
Los dispositivos que solo leen, "sacan", datos del CPU se llaman dispositivos de salida.
Un ejemplo es la pantalla que lee la información de la CPU y la presenta visualmente a los usuarios. Otro ejemplo es la impresora, que recibe información de la CPU y la imprime en el papel. Así mismo los parlantes reciben de la CPU señales de audio eléctricas y las convierten en sonidos que podemos escuchar.
Un ejemplo es la pantalla que lee la información de la CPU y la presenta visualmente a los usuarios. Otro ejemplo es la impresora, que recibe información de la CPU y la imprime en el papel. Así mismo los parlantes reciben de la CPU señales de audio eléctricas y las convierten en sonidos que podemos escuchar.
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| Periféricos de Salida |
Dispositivos de entrada/salida:
Son dispositivos que realizan ambas tareas anteriores: lo mismo ingresan datos a la CPU, que los extraen.
Un ejemplo es el disco duro de la computadora, que lo mismo ingresa datos y programas a la CPU, como lee datos de la CPU para almacenarlos.
Otros dispositivos de entrada/salida son los pen drivers o unidades de memoria flash, las unidades de CD/DVD, las cada vez menos usadas unidades de disquetes, entre otros.
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| Periféricos de entrada/salida |
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| Clasificación de periféricos de entrada/salida |
4***Sistema de alimentación de energía (fuente)
Las computadoras necesitan electricidad para trabajar, y en sus componentes electrónicos requieren un nivel de voltaje estable conocido como corriente continua, donde las diferentes partes de la computadora requieren +5V, +12V, -5V y así.
Corriente alterna de la red púbica
La energía que nos llega de la central de energía eléctrica a nuestros hogares no es corriente directa sino corriente alterna, de 120 voltios. Esta corriente alterna no tiene un valor continuo de voltaje, sino que el valor de voltaje varía continuamente de un ciclo con polaridad positiva a un ciclo con polaridad negativa, con una frecuencia de 60 hertz, es decir 60 ciclos positivos y 60 ciclos negativos.
El cambio de polaridad significa que en un ciclo de polaridad positiva la corriente eléctrica en un cable circula en un sentido, digamos que izquierda a derecha y en el siguiente ciclo de polaridad negativa circula en sentido contrario, digamos de derecha a izquierda.
Esta onda de corriente alterna tiene un valor máximo de aproximadamente +160 voltios en el ciclo positivo y un mínimo de -160 voltios en el ciclo negativo.
La empresa eléctrica dice que nos envía 110 voltios, pues es un valor promedio de todos los valores del ciclo y los instrumentos que miden el voltaje de la corriente alterna como el voltímetro, realmente miden este valor promedio conocido como valor rms.
La fuente de voltaje
Las computadoras personales requieren de un dispositivo electrónico conocido como la fuente de voltaje el cual se conecta por un lado a la corriente eléctrica de la red pública y convierte esta corriente alterna en los diferentes niveles de corriente continua que requieren los componentes de la computadora personal.
Por ello, se ve por un lado de la fuente el cable grueso de poder de corriente alterna que se conecta a la red pública y por otro un manojo de cables de varios colores que terminan en conectores plásticos especiales, que llevan la corriente directa desde la fuente a los diferentes componentes del interior de la PC.
Los principales conectores internos de estas fuentes de voltaje son:
Conector Molex
Fue el conector típico para alimentar de energía a los discos duros y otros dispositivos. Venían en versiones hembra y macho para unir el conector de la fuente al del dispositivo.
Entre el terminal de cable amarillo y el negro (tierra) se tienen 12 voltios.
Entre el terminal de cable rojo y el negro de tierra se tienen 5 voltios.
Conector molex de 24 voltios
Alimentan a las mainboards ATX de las computadoras personales.
Conectores SATA
Alimentan de energía a los discos duros modernos. Se caracterizan por su cable plano rojo.
Potencia de la fuente de poder
Uno de los parámetros más importantes de una fuente de poder es la potencia máxima que es capaz de entregar.
La potencia de la fuente debe ser mayor que la suma de las potencias consumidas por sus dispositivos: el monitor, el disco duro, la CPU, la unidad de DVD.
La potencia de la fuente de poder se mide en Wattios.
Si la potencia es menor, trabaja sobrecargada y se quemará rápidamente. Las fuentes de poder para computadoras personales son de 600W, 650W, 700W, 750W y así, hay fuentes de 1000W o más según los dispositivos usados por la computadora. En todo caso es mejor tener una fuente con la mayor potencia posible, así, si le añade un disco duro a su computadora, la fuente podrá darle la potencia que requiere el nuevo disco duro.
Lo que no se había indicado aún es que estos programas deben ser escritos siguiendo las reglas de algún lenguaje de programación. Un lenguaje de programación es un lenguaje especial, con el cual se escriben estos programas.
Estos lenguajes tienen sus determinadas palabras que son válidas y una determinada sintaxis en la cual deben ser redactados los programas. Entre estos lenguajes tenemos el Java, el Php, el lenguaje C++, etc.
Los lenguajes visuales combinan textos en que se redactan los programas con objetos gráficos y controles como botones, cuadros de texto, listas de selección y otros objetos gráficos.
Entre estos lenguajes tenemos el Visual Basic, el Visual C, entre otros.
Todos estos lenguajes se conocen como lenguajes de alto nivel, los lenguajes que entiende el ser humano. También se conocen como programas fuentes, los programas como los escribió el programador.
Lenguaje de máquina y programas compiladores
Por otro lado es importante señalar que las computadores, concretamente su CPU, solo entiende un único lenguaje, el lenguaje binario, conformado por secuencias de unos y ceros. Por ello el lenguaje binario se conoce como lenguaje de máquina.
Si la computadora solo entiende el lenguaje binario, ¿por qué los programadores escriben sus códigos en lenguajes de alto nivel que el CPU no comprende?
Lo que pasa es que los lenguajes de alto nivel vienen con un programa adicional llamado compilador, el cual convierte las instrucciones escritas en el lenguaje de alto nivel a lenguaje de máquina binario. Este programa en lenguaje binario o de máquina se conoce también como programa objeto.
Si el programa en lenguaje de alto nivel tiene errores de estructura, el compilador no puede convertirlo a código binario de máquina y genera un archivo de errores.
Una vez que el programa escrito en lenguaje de alto nivel es convertido a lenguaje de máquina, ya puede ser comprendido y ejecutado por la computadora.
Microprocesadores Intel
La empresa Intel (Integrated Electronics) se fundó en 1968 por Gordon Moore y Robert Noyce.
El objetivo inicial de Intel fue la fabricación de memorias, e inicialmente sus productos fueron memorias.
Recién en 1971 Intel fabricó su primer microprocesador, el 4004, para ser usado en una calculadora. El 4004 integraba en el chip la mayoría de las funciones requeridas por la calculadora.
En 1972 Intel saca su primer microprocesador comercial de propósito general, el 8008, de 8 bits. Este chip integraba 4500 transistores y fue usado para fabricar el primer microcomputador comercial: El Altair, creado por Edward Roberts.
En 1978 Intel lanza al mercado el microprocesador 8086, con velocidad de 4.77 Mhz. Este chip tenía 40 pines. Un año después aparece el microprocesador 8088.
Ambos chips internamente eran idénticos, diferenciándose en que el 8086 manejaba 16 bits directamente, en tanto el 8088 los dividía en dos tandas de 8 bits, manteniendo la compatibilidad con los chips de soporte de 8 bits permitiendo una configuración más económica que la del 8086.
El microprocesador 8088 fue seleccionado por IBM para su primer computador personal, el IBM PC, lanzado en 1981 con gran éxito. Este exitoso lanzamiento contribuyó al gran crecimiento de dos empresas: Intel que fabricó el microprocesador y Microsoft que creó el software de sistema operativo del IBM PC: Ms-DOS.
En 1982 Intel comercializa el microprocesador 80286, con 16 bits. Su reloj interno fue de 6 Mhertz hasta 8 Mhz según el modelo. Tenía internamente 134.000 transistores. Su modelo más avanzado llegó a 25 Mhz.
Con base a este microprocesador IBM fabricó su primera computadora personal de 16 bits: IBM AT, que ya tenía un disco duro interno.
En 1985 Intel lanzó su primer microprocesador de 32 bits: el 80386. Su reloj era de 16 Mhz y tenía internamente 275.000 transistores. También salió una versión con menor velocidad, el 89386SL para computadoras portátiles.
Sin embargo, no fue IBM quien fabricó el primer computador personal basado en el 80386 pues se le adelantó una nueva empresa: Compaq. IBM fue tomada por sorpresa y el Compaq fue un gran éxito para su fabricante.
En 1989 Intel lanza su microprocesador i486SX, que supera la barrera del millón de transistores en su estructura interna. Este microprocesador tuvo una velocidad de reloj de 33 Mhz.
Intel dejó de poner el "80" como dos primeros dígitos de sus microprocesadores para evitar disputas legales con otros fabricantes que ya habían usado ese nombre. A partir del 486 se usaron letras o palabras en el nombre de los microprocesadores Intel como en este caso i486.
Poco después, en 1992, se lanza una versión más poderosa del procesador 486, el cual se denomina i486DX2/DX4 con la fabulosa cantidad de 12 millones de transistores en su estructura interna, 20 MIPS y por primera vez con memoria caché dentro del mismo chip.
También se lanzó en 1992 una versión i486SL, con menores características pero mucho más barato que los DX. Fue usado en laptops y equipos de escritorio más económicos.
Las computadoras necesitan electricidad para trabajar, y en sus componentes electrónicos requieren un nivel de voltaje estable conocido como corriente continua, donde las diferentes partes de la computadora requieren +5V, +12V, -5V y así.
Corriente alterna de la red púbica
La energía que nos llega de la central de energía eléctrica a nuestros hogares no es corriente directa sino corriente alterna, de 120 voltios. Esta corriente alterna no tiene un valor continuo de voltaje, sino que el valor de voltaje varía continuamente de un ciclo con polaridad positiva a un ciclo con polaridad negativa, con una frecuencia de 60 hertz, es decir 60 ciclos positivos y 60 ciclos negativos.
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| La corriente alterna varía su polaridad cíclicamente |
Esta onda de corriente alterna tiene un valor máximo de aproximadamente +160 voltios en el ciclo positivo y un mínimo de -160 voltios en el ciclo negativo.
La empresa eléctrica dice que nos envía 110 voltios, pues es un valor promedio de todos los valores del ciclo y los instrumentos que miden el voltaje de la corriente alterna como el voltímetro, realmente miden este valor promedio conocido como valor rms.
La fuente de voltaje
Las computadoras personales requieren de un dispositivo electrónico conocido como la fuente de voltaje el cual se conecta por un lado a la corriente eléctrica de la red pública y convierte esta corriente alterna en los diferentes niveles de corriente continua que requieren los componentes de la computadora personal.
Por ello, se ve por un lado de la fuente el cable grueso de poder de corriente alterna que se conecta a la red pública y por otro un manojo de cables de varios colores que terminan en conectores plásticos especiales, que llevan la corriente directa desde la fuente a los diferentes componentes del interior de la PC.
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| Una fuente de poder tipo ATX con sus cables internos |
Conector Molex
Entre el terminal de cable amarillo y el negro (tierra) se tienen 12 voltios.
Entre el terminal de cable rojo y el negro de tierra se tienen 5 voltios.
Conector molex de 24 voltios
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| Molex de 4 pines |
Conectores SATA
Alimentan de energía a los discos duros modernos. Se caracterizan por su cable plano rojo.
Potencia de la fuente de poder
Uno de los parámetros más importantes de una fuente de poder es la potencia máxima que es capaz de entregar.
La potencia de la fuente debe ser mayor que la suma de las potencias consumidas por sus dispositivos: el monitor, el disco duro, la CPU, la unidad de DVD.
La potencia de la fuente de poder se mide en Wattios.
Si la potencia es menor, trabaja sobrecargada y se quemará rápidamente. Las fuentes de poder para computadoras personales son de 600W, 650W, 700W, 750W y así, hay fuentes de 1000W o más según los dispositivos usados por la computadora. En todo caso es mejor tener una fuente con la mayor potencia posible, así, si le añade un disco duro a su computadora, la fuente podrá darle la potencia que requiere el nuevo disco duro.
Al inicio
Lenguajes de Programación de alto nivel
Anteriormente se ha indicado que la computadora realiza fielmente lo que le indica un programa.
También se ha indicado que los programas son escritos por profesionales denominados "programadores".Lo que no se había indicado aún es que estos programas deben ser escritos siguiendo las reglas de algún lenguaje de programación. Un lenguaje de programación es un lenguaje especial, con el cual se escriben estos programas.
Estos lenguajes tienen sus determinadas palabras que son válidas y una determinada sintaxis en la cual deben ser redactados los programas. Entre estos lenguajes tenemos el Java, el Php, el lenguaje C++, etc.
Los lenguajes visuales combinan textos en que se redactan los programas con objetos gráficos y controles como botones, cuadros de texto, listas de selección y otros objetos gráficos.
Entre estos lenguajes tenemos el Visual Basic, el Visual C, entre otros.
Todos estos lenguajes se conocen como lenguajes de alto nivel, los lenguajes que entiende el ser humano. También se conocen como programas fuentes, los programas como los escribió el programador.
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| Alto nivel: lenguajes que entienden los seres humanos Bajo nivel: lenguaje binario que entienden las computadoras |
Lenguaje de máquina y programas compiladores
Por otro lado es importante señalar que las computadores, concretamente su CPU, solo entiende un único lenguaje, el lenguaje binario, conformado por secuencias de unos y ceros. Por ello el lenguaje binario se conoce como lenguaje de máquina.
Si la computadora solo entiende el lenguaje binario, ¿por qué los programadores escriben sus códigos en lenguajes de alto nivel que el CPU no comprende?
Lo que pasa es que los lenguajes de alto nivel vienen con un programa adicional llamado compilador, el cual convierte las instrucciones escritas en el lenguaje de alto nivel a lenguaje de máquina binario. Este programa en lenguaje binario o de máquina se conoce también como programa objeto.
Si el programa en lenguaje de alto nivel tiene errores de estructura, el compilador no puede convertirlo a código binario de máquina y genera un archivo de errores.
Una vez que el programa escrito en lenguaje de alto nivel es convertido a lenguaje de máquina, ya puede ser comprendido y ejecutado por la computadora.
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| Proceso de compilación de un programa |
Al inicio
Microprocesadores Intel
La empresa Intel (Integrated Electronics) se fundó en 1968 por Gordon Moore y Robert Noyce.
El objetivo inicial de Intel fue la fabricación de memorias, e inicialmente sus productos fueron memorias.
Recién en 1971 Intel fabricó su primer microprocesador, el 4004, para ser usado en una calculadora. El 4004 integraba en el chip la mayoría de las funciones requeridas por la calculadora.
En 1972 Intel saca su primer microprocesador comercial de propósito general, el 8008, de 8 bits. Este chip integraba 4500 transistores y fue usado para fabricar el primer microcomputador comercial: El Altair, creado por Edward Roberts.
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| El Altair con su creador, Ed Roberts |
Ambos chips internamente eran idénticos, diferenciándose en que el 8086 manejaba 16 bits directamente, en tanto el 8088 los dividía en dos tandas de 8 bits, manteniendo la compatibilidad con los chips de soporte de 8 bits permitiendo una configuración más económica que la del 8086.
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| El microprocesador 8086 |
El microprocesador 8088 fue seleccionado por IBM para su primer computador personal, el IBM PC, lanzado en 1981 con gran éxito. Este exitoso lanzamiento contribuyó al gran crecimiento de dos empresas: Intel que fabricó el microprocesador y Microsoft que creó el software de sistema operativo del IBM PC: Ms-DOS.
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| El IBM PC |
En 1982 Intel comercializa el microprocesador 80286, con 16 bits. Su reloj interno fue de 6 Mhertz hasta 8 Mhz según el modelo. Tenía internamente 134.000 transistores. Su modelo más avanzado llegó a 25 Mhz.
Con base a este microprocesador IBM fabricó su primera computadora personal de 16 bits: IBM AT, que ya tenía un disco duro interno.
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| El IBM AT |
Sin embargo, no fue IBM quien fabricó el primer computador personal basado en el 80386 pues se le adelantó una nueva empresa: Compaq. IBM fue tomada por sorpresa y el Compaq fue un gran éxito para su fabricante.
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| Los periódicos de la época anuncian el nuevo Compaq 386 |
Intel dejó de poner el "80" como dos primeros dígitos de sus microprocesadores para evitar disputas legales con otros fabricantes que ya habían usado ese nombre. A partir del 486 se usaron letras o palabras en el nombre de los microprocesadores Intel como en este caso i486.
Poco después, en 1992, se lanza una versión más poderosa del procesador 486, el cual se denomina i486DX2/DX4 con la fabulosa cantidad de 12 millones de transistores en su estructura interna, 20 MIPS y por primera vez con memoria caché dentro del mismo chip.
También se lanzó en 1992 una versión i486SL, con menores características pero mucho más barato que los DX. Fue usado en laptops y equipos de escritorio más económicos.
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| El i486 SX |
MLos computadores basados en 486DX se usaron generalmente como servidores de redes de área local LAN o como computadoras de escritorio con mayores capacidades.
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IBM lanzó la serie IBM Value Point, con modelos basados en el i486SX, i486DX2 e i486DX4.
En 1993, Intel lanza el primer microprocesador de la línea Pentium. El bus de direcciones accesaba con 32 bits pero el bus de datos tenía 64 bits. Su velocidad de reloj era de 60 Mhz o 66 Mhz.
El lanzamiento del Pentium tuvo una etapa difícil, cuando en 1994 en IBM descubrieron que el microprocesador cometía un error en operaciones de división con números en un formato conocido como coma flotante.
Intel se hizo cargo de los procesadores que tenían este problema y los cambió por nuevos Pentium ya corregidos. Se cree que el costo de este error debió ser alto para Intel.
En 1997 se lanzó en Pentium II, una versión mejorada del Pentium. Incorporaba las instrucciones MMX para mejorar la gestión de los gráficos y las capacidades multimedia para procesar sonidos y videos.
Este chip incorporaba 7'500.000 transistores.
Una curiosidad del lanzamiento del Pentium II es su comercial con Homero Simpson, el popular personaje de la serie animada Los Simpson, que visita Intel para que un Pentium II sea incorporado a su cerebro para volverlo muy inteligente.
En 1999 Intel sacó al mercado el Pentium III, con tres versiones, la superior enfocada al mercado de computadoras servidores de red. Sus velocidades de reloj alcanzaban los 500 Mhz.
En el año 2000 Intel sacó al mercado el Pentium IV, con velocidades de reloj de 1.3 a 3.8 Ghz.
Compaq sacó al mercado su línea de computadoras personales Presario, que se promocionaban con poderosas computadoras para aplicaciones de negocios o como servidores.
El año 2005 Intel saca al mercado el Pentium D, que fundamentalmente son dos procesadores Pentium IV metidos en un solo encapsulado. Su velocidad de reloj va de 2,6 Ghz a 3,2 Ghz.
El 2006 Intel lanza el Pentium Dual Core, un microprocesador de doble núcleo de procesamiento. Su frecuencia de reloj va de 1,3 Ghz hasta 3,3 Ghz.
El 2006 Intel introduce también el microprocesador Intel Core 2 Duo, de 64 bits y doble núcleo.
Se introducen tres versiones: Solo (un núcleo), Duo (doble núcleo), Quad (cuatro núcleos). También hubo la versión Extremo de 2 o 4 núcleos, lanzada el año 2007. Sus frecuencias de reloj iban de 1,06 a 3,3 Ghz.
A fines del año 2008, Intel lanza su nueva gama de microprocesadores de alto poder para los negocios llamada Intel Core i7, de 64 bits. Su frecuencia de reloj es de 3,6 Ghz. Los Core i7 son de cuatro núcleos.
A mediados del 2009 se lanzó el Intel Core i5, modelo de gama media, más económico que el i7.
En Enero del 2010 Intel saca al mercado el procesador Core i3, que es un modelo de gama baja de la serie.
Una de sus características es que cada núcleo es de doble hilo, aunque en la práctica esta característica ayuda a las aplicaciones optimizadas para aprovechar este paralelismo.
También hay dos modelos i5 e i7 dedicados a procesos complejos como los de video juegos modernos.
El Intel Core i5-655 tiene dos núcleos de 3,2 Ghz cada uno, con tecnología de doble hilo de modo que corren 4 hilos en forma simultánea. Además tiene el núcleo de procesamiento de gráficos incorporado en la misma pastilla.El Intel Core i7-875K tiene 4 núcleos con la tecnología de dos hilos por núcleo por lo cual corre hasta 8 hilos en paralelo. No tiene el núcleo gráfico incorporado en el chip.
Estos dos modelos se caracterizan porque de fábrica tienen desbloqueada su capacidad de overclock y se pueden colocar con relojes en condiciones extremas para los amantes de los juegos "a alta velocidad".
Los microprocesadores i9 son la última novedad, con el modelo de seis núcleos denominado Gulftown (12 hilos en paralelo). También se denominan Core i9 Extreme Edition.
Procesadores AMD
AMD (Advanced Micro Devices) es la otra gran empresa fabricante de microprocesadores, además de Intel.
La historia de estas dos empresas está sumamente ligada desde su nacimiento, con periodos de conflictos y de armonía.
Al igual que Intel, AMD fue fundada por un grupo de ingenieros que venían de la legendaria empresa fabricante de memorias, Fairchild.
AMD fue fundada en 1969, en Sunnyvalley, California por Jerry Sanders, Ed Turney, John Carey y Sven Simonsen.
Al igual que Intel, empezaron fabricando chips de circuitos lógicos y memorias.
Cuando IBM lanzó su primer computador personal, el IBM PC, eligió a Intel como su proveedor del chip 8086.
AMD ya había producido su propio 8086 realizando ingeniería reversa al 8086 de Intel.
Las políticas de proveedor de IBM obligaban a tener dos proveedores, para cualquier eventualidad. Este segundo proveedor fue AMD, contratado por Intel para esta función.
Ambas empresas trabajaron en esta especial asociación tanto en el 8086 como en el 80286 para el IBM AT.
Sin embargo, cuando Intel lanzó el microprocesador 80386, se negó a que AMD tuviera acceso al diseño del chip, rompiendo el contrato de segundo proveedor. Esto llevó a ambas empresas a un conflicto judicial largo, que terminó en 1991 cuando la Corte Suprema de California falló a favor de AMD, condenando a Intel a pagarle mil millones de dólares por rompimiento de contrato.
En el mismo año 1991 AMD saca al mercado su propio AMD386, totalmente compatible con el chip de Intel. Por tener menor precio que el chip 80386 de Intel y por tener ligeramente un mejor rendimiento, se vendió muy bien, más de un millón de unidades en solo un año.
A su vez Intel introdujo una demanda contra AMD acusándola de usar muchas partes de sus microcódigos en los microprocesadores AMD.
Entre tanto, en 1993, AMD ya tuvo en el mercado su "clon" del i486 de Intel y con mejor rendimiento.
En 1994, la Corte Suprema de California resolvió que AMD no podría usar las rutinas de código de Intel en la fabricación de los chips ADM.
En este mismo año ambas empresas llegan a un acuerdo extra judicial donde acuerdan un cierto intercambio de tecnologías. Lo cierto es que desde allí no han tenido otro conflicto.
El mundo de computadoras Apple
Apple Computers, actualmente Apple Inc. es una de pocas empresas de computadoras personales no compatibles con IBM que ha logrado hacerse de un segmento de mercado y desarrollarse éxitosamente.
Apple Computers fue fundada en 1976, por dos jóvenes amigos: Steve Jobs y Steve Wozniak.
La empresa se inició humildemente, en el garaje de la casa de los padres adoptivos de Steve Jobs con el objetivo de fabricar y vender el computador personal creado por Steve Wozniak "Woz", bautizado como Apple I.
Steve Jobs y Wozniak acudían al Homebrew Computer Club, donde se reunían los entusiastas de las computadoras y la electrónica a intercambiar chips, componentes y a ofertar las computadoras que creaba alguno de los fanáticos de las nuevas computadoras personales. Allí vendieron muchas de las primera Apple I.
El éxito de la empresa hubiera sido muy dudoso si no hubiera aparecido Mike Markkula, ex ingeniero de Fairchild y de Intel, que vió el Apple I y pensó !wow!. Como un hábil inversionista que era, comprendió de inmediato la oportunidad de negocio que suponía Apple Computers, puso 250 mil dólares de su propio patrimonio y entró como socio inversionista de Apple Computers.
El Apple II
Una vez situada la empresa con bases firmes, en Cupertino, California, produjeron, con diseño de Woz, un computador que se denominó Apple II, en un gabinete plástico elegante y con un monitor a color.
Fue un computador destacadísimo en la época en que las computadoras personales se vendían como tarjetas electrónicas para que comprador las conectara. El Apple II venía completamente armado y listo para usar. Fue un computador básico para el desarrollo de Apple Computers.
Luego salió al mercado el Apple III, cuyo lanzamiento fue apresurado, pues presentaba problemas técnicos de recalentamiento y fue el primer fracaso de Apple.
Presionada por el lanzamiento del IBM PC y su éxito en ventas, anunciado como un computador personal para empresas de negocios, Apple desarrolló en 1983 su primer computador personal pensado para los negocios: el Lisa.
La computadora Lisa
El computador Lisa venía con 1 Megabyte de memoria RAM, dos unidades de disquetes, un monitor a color y un disco duro con 5 Megabytes de almacenamiento. Lo mejor era el software, pues el Lisa introdujo la interfase del usuario basada en menús que activaba los comandos por medio del mouse. Fue el primer computador personal que tuvo este dispositivo.
Si bien Lisa era una computadora adelantada en el aspecto técnico, su precio era muy alto: $10.000 dólares, lo que impidió que se venda masivamente.
La Macintosh
Entre tanto, el equipo de "los piratas" liderado por Steve Jobs, desarrolló un nuevo computador pensado para las ventas masivas: el Macintosh. Su software también tenía la interfase del usuario basada en el uso del mouse, facilidades para el desarrollo de gráficos y una unidad de disquete. Un problema era su baja capacidad de memoria RAM, 128 Kbytes.
Se creó gran expectativa con uno de los comerciales más exitosos jamás desarrollado, llamado "1984" que presentaba a IBM como el gran hermano, un tirano que oprimía la capacidad de pensar y de expresarse de las masas, hasta que llegaba la Macintosh, representada en el comercial por una atleta olímpica, a liberarlos.
El comercial "1984" para la Macintosh:
La Macintosh tuvo inicialmente buenas ventas pero estas se fueron reduciendo por el precio del computador $2495 dólares. La mayoría de la gente no estaba dispuesta a gastar esa suma en un aparato que aún no contaba con software de aplicaciones para hacerlo verdaderamente útil.
Conflictos internos de Apple
Un problema que se daba al interior de Apple eran los conflictos entre los departamentos de desarrollo creados: uno era el de computadoras para el hogar y mercado educativo, liderado por Wozniak, otro era el departamento que desarrollaba la Macintosh, liderado por Steve Jobs y el departamento de desarrollo de la Lisa.
Estos conflictos causaron la renuncia de Steve Wozniak y la lucha de poder entre Steve Jobs y el nuevo CEO John Sculley determinaron la salida de Jobs de la empresa que él había fundado.
Durante el periodo en que John Sculley fue CEO de Apple trató de impulsar el desarrollo de computadoras que se puedan conectar en redes y que ejecuten el software desarrollado para IBM.
En esta época Apple lanzó computadoras como la Macintosh Plus, una versión mejorada de la Mac con más memoria RAM (512 kb) y una unidad de disco duro de 10 Mbytes, entre otros modelos.
El retorno de Steve Jobs
Mientras Steve Jobs, fuera de Apple, fundaba las empresas Pixar (películas hechas por ordenador) y Next (computadoras de alto poder computacional), Apple poco a poco entraba en crisis.
Finalmente el CEO John Sculley fue despedido de Apple y sustituido por ...., quien se acercó a Steve Jobs buscando comprar para Apple el excelente sistema operativo que Next había desarrollado.El caso es los socios propietarios de Apple resolvieron darle a Steve Jobs la oportunidad que le había sido esquiva de ser CEO de Apple.
La situación económica de Apple no era buena y Steve Jobs sabía que se requería rápidamente un producto que generara muy buenas ventas.
Con la ayuda del prestigioso diseñador industrial Jonathan Ive, Steve Jobs lanzó el primer modelo de la serie iMac, en 1998.
El modelo tenía una carcaza de forma curva, que se producía en 5 colores traslúcidos, sin disquetera pues usaba puertos USB, basado en el procesador G3 a 233 Mhz y con un veloz disco óptico.
El porque de la "i" en el nombre fue explicado por Apple como Internet, pues el modelo iMac G3 venía configurado para ser usado en Internet. Este computador salvó a Apple pues tuvo excelentes ventas y puso los números contables de Apple en positivo luego de mucho tiempo.
De la serie iMac se han producido muchos modelos, como el iMac G4 con 700 Mhz con su base semiesférica donde se encontraba la CPU lanzado el año 2002.
El iMac G5 fue un modelo "all in one", con la CPU dentro de la carcaza de la pantalla, el cual parece no traer CPU. Funcionaba internamente a 64 bits, 1.66 Ghz. Incluía una cámara de alta resolución y un mando a distancia infrarrojo.
Cuando Apple tomó la decisión de usar microprocesadores Intel en sus modelos de computadores personales apareció en el año 2006 el modelo iMac Core Duo de 64 bits y el 2007 el iMac Corel Duo/Quad core, con 64 bits y una velocidad de reloj de 2 a 2.8 Ghz con novedades como una enorme pantalla de 27 pulgadas y su teclado y mouse inalámbricos.
A partir de este modelo Apple inicia el uso de gabinetes de aluminio para su modelos PC de escritorio.
Como sistema operativo usa el OS X Mountain Lion, que Apple considera el sistema operativo más avanzado del mundo.
En la serie Mac Pro de alto poder de procesamiento, el equipo puede tener 4, 6 0 12 núcleos de procesamiento con el microprocesador 6 Core Intel Xeon, los microprocesadores de alto rendimiento de Intel, a 3.2 o 33 Ghz.
Estos equipos tienen la tarjeta gráfica Radeón para mayor capacidad de procesamiento gráfico, 3 puerto de video, disco duro de estado sólido hasta 512 Gb y hasta 8 Tera bytes de disco duro. Es un equipo realmente muy poderoso.
En la comparativa de equipos Apple con los PC, los equipos Apple han aportado innovación y calidad óptima, pero no acapararon mercado porque cuando el IBM PC se lanzó al mercado decenas de marcas empezaron a producir sus propios clones "compatibles" con IBM, pero Apple mantuvo su propia tecnología propietaria con un pequeño segmento de mercado, pero seguidores fieles que hacen de la marca Apple una marca de culto.
Actualmente los equipos Apple puede funcionar con su propio sistema operativo o con cualquier otro, sea Windows o Linux.
Una desventaja que siempre ha tenido Apple ha sido su precio mucho más alto en comparación con un equipo Windows de similares características, aunque Apple ha indicado que la diferencia de calidad superior de los equipos Apple justifica su precio.
Actualmente Steve Jobs ha indicado que Apple Inc, el nuevo nombre de la empresa, ya no es una empresa que fabrica computadoras únicamente sino que fabrica equipos multimedios de comunicaciones y entretenimiento. Precisamente los productos que no son específicamente computadoras como el reproductor musical iPod, el teléfono iPhone y la tableta iPad, con sus multimillonarias ventas, han hecho que Apple, por el precio de sus acciones, se convierta en la empresa más valiosa del mundo.
Historia de la Internet
JCR Licklider provenía del mundo académico y cuando fue nombrado Director del Proyecto Darpanet, era lógico que acudiera a las Universidades de élite. Contrató a la Universidad de Harvard, a la Universidad de Stanford SRI: Stanford Research Institute, la Universidad de Utah, la Universidad de California Los Angeles UCLA y la Universidad de California Santa Bárbara UCSB.
Poco a poco la red fue creciendo. Primero se conectaron
otras Universidades y bases militares, es decir que era una red
académica-militar.
Las IP (Protocolo Internet) son las direcciones físicas que permiten reconocer un servidor específico entre los millones de computadores servidores que están conectados a Internet alrededor del mundo.
Estructura de la IP en ipv4
Actualmente Cerf está contratado por Google, desarrollando un proyecto.
Esta es la razón por la que este ISP no puede dar una IP privada única a cada uno de sus clientes: tiene 100 IP privadas para 150 clientes. Así que cuando alguien se conecta le dan una IP privada que ese momento esté libre.
Si el primer número de una IP va de 0 a 127 es una IP clase A. Si el primer número va de 128 a 191 es una IP de clase B, si va de 192 a 223 es una IP de clase C y si se inicia con 1010 y su primer número va de 0 a 127 es de clase D.
Los dominios son nombres de los servidores en palabras como www.ecuavisa.com que permiten a un usuario accesar a un servidor sin la necesidad de conocer su dirección IP, ya que es muy difícil para un ser humano recordar direcciones numéricas.
En el tope de la jerarquía está el servidor de la raíz, representada por un punto. El servidor de nombres raíz sólo tiene información para accesar a los servidores de nivel inmeditamente inferior, llamados "dominios de primer nivel", o TLD (Top Level Domain).
www.ecuavisa.com corresponde a la IP 190.216.217.98
El Protocolo IPv6
El protocolo ipv6 surgue de la necesidad de tener un mayor espacio de direcciones, y se ha diseñado para brindar mayor seguridad y más calidad en las comunicaciones de Internet.
EEUU, en el año 2008 dispuso que todas sus instituciones públicas migren en ese año a direcciones del protocolo ipv6.
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| El IBM Value Point basado en el i486 DX2 |
El lanzamiento del Pentium tuvo una etapa difícil, cuando en 1994 en IBM descubrieron que el microprocesador cometía un error en operaciones de división con números en un formato conocido como coma flotante.
Intel se hizo cargo de los procesadores que tenían este problema y los cambió por nuevos Pentium ya corregidos. Se cree que el costo de este error debió ser alto para Intel.
En 1997 se lanzó en Pentium II, una versión mejorada del Pentium. Incorporaba las instrucciones MMX para mejorar la gestión de los gráficos y las capacidades multimedia para procesar sonidos y videos.
Este chip incorporaba 7'500.000 transistores.
Una curiosidad del lanzamiento del Pentium II es su comercial con Homero Simpson, el popular personaje de la serie animada Los Simpson, que visita Intel para que un Pentium II sea incorporado a su cerebro para volverlo muy inteligente.
En 1999 Intel sacó al mercado el Pentium III, con tres versiones, la superior enfocada al mercado de computadoras servidores de red. Sus velocidades de reloj alcanzaban los 500 Mhz.
En el año 2000 Intel sacó al mercado el Pentium IV, con velocidades de reloj de 1.3 a 3.8 Ghz.
Compaq sacó al mercado su línea de computadoras personales Presario, que se promocionaban con poderosas computadoras para aplicaciones de negocios o como servidores.
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| La PC Compaq Presario, modelos basados en el Intel Pentium IV |
El 2006 Intel lanza el Pentium Dual Core, un microprocesador de doble núcleo de procesamiento. Su frecuencia de reloj va de 1,3 Ghz hasta 3,3 Ghz.
El 2006 Intel introduce también el microprocesador Intel Core 2 Duo, de 64 bits y doble núcleo.
Se introducen tres versiones: Solo (un núcleo), Duo (doble núcleo), Quad (cuatro núcleos). También hubo la versión Extremo de 2 o 4 núcleos, lanzada el año 2007. Sus frecuencias de reloj iban de 1,06 a 3,3 Ghz.
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| El Procesador Intel Core 2 Duo |
A mediados del 2009 se lanzó el Intel Core i5, modelo de gama media, más económico que el i7.
En Enero del 2010 Intel saca al mercado el procesador Core i3, que es un modelo de gama baja de la serie.
Una de sus características es que cada núcleo es de doble hilo, aunque en la práctica esta característica ayuda a las aplicaciones optimizadas para aprovechar este paralelismo.
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| PC de escritorio Dell basado en el Intel Core i7 |
El Intel Core i5-655 tiene dos núcleos de 3,2 Ghz cada uno, con tecnología de doble hilo de modo que corren 4 hilos en forma simultánea. Además tiene el núcleo de procesamiento de gráficos incorporado en la misma pastilla.El Intel Core i7-875K tiene 4 núcleos con la tecnología de dos hilos por núcleo por lo cual corre hasta 8 hilos en paralelo. No tiene el núcleo gráfico incorporado en el chip.
Estos dos modelos se caracterizan porque de fábrica tienen desbloqueada su capacidad de overclock y se pueden colocar con relojes en condiciones extremas para los amantes de los juegos "a alta velocidad".
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| Core I5 y Core i7 con overclock desbloqueado |
Procesadores AMD
AMD (Advanced Micro Devices) es la otra gran empresa fabricante de microprocesadores, además de Intel.
La historia de estas dos empresas está sumamente ligada desde su nacimiento, con periodos de conflictos y de armonía.
Al igual que Intel, AMD fue fundada por un grupo de ingenieros que venían de la legendaria empresa fabricante de memorias, Fairchild.
AMD fue fundada en 1969, en Sunnyvalley, California por Jerry Sanders, Ed Turney, John Carey y Sven Simonsen.
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| Jerry Sanders, primer CEO de AMD |
Cuando IBM lanzó su primer computador personal, el IBM PC, eligió a Intel como su proveedor del chip 8086.
AMD ya había producido su propio 8086 realizando ingeniería reversa al 8086 de Intel.
Las políticas de proveedor de IBM obligaban a tener dos proveedores, para cualquier eventualidad. Este segundo proveedor fue AMD, contratado por Intel para esta función.
Ambas empresas trabajaron en esta especial asociación tanto en el 8086 como en el 80286 para el IBM AT.
Sin embargo, cuando Intel lanzó el microprocesador 80386, se negó a que AMD tuviera acceso al diseño del chip, rompiendo el contrato de segundo proveedor. Esto llevó a ambas empresas a un conflicto judicial largo, que terminó en 1991 cuando la Corte Suprema de California falló a favor de AMD, condenando a Intel a pagarle mil millones de dólares por rompimiento de contrato.
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| El microprocesador AMD386 |
A su vez Intel introdujo una demanda contra AMD acusándola de usar muchas partes de sus microcódigos en los microprocesadores AMD.
Entre tanto, en 1993, AMD ya tuvo en el mercado su "clon" del i486 de Intel y con mejor rendimiento.
En 1994, la Corte Suprema de California resolvió que AMD no podría usar las rutinas de código de Intel en la fabricación de los chips ADM.
En este mismo año ambas empresas llegan a un acuerdo extra judicial donde acuerdan un cierto intercambio de tecnologías. Lo cierto es que desde allí no han tenido otro conflicto.
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| El microprocesador AMDK5 |
En 1996, AMD lanza su microprocesador K5, equivalente al Pentium de Intel. Este chip usaba internamente tecnología RISC, con un poderoso conjunto de instrucciones MMX para multimedia. Internamente tenía más de 8 millones de transistores.
En 1997 AMD lanza la serie de microprocesadores AMDK6.
En 1999 AMD inicia la comercialización de su serie de microprocesadores AMDK7, bajo la marca Athlon. Como Intel tenía la patente de las tarjetas madre para su equivalente de microprocesadores, AMD debió comercializar sus propias tarjetas madre para este chip.
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| Computadoras de escritorio AMD con sus microprocesadores más avanzados |
AMD hizo algo más que fabricar mainboards y fabricó computadoras de escritorio para la gama media y alta de sus microprocesadores.
En los inicios del año 2000, AMD saca al mercado los microprocesadores AMDK8, para 64 bits. Incluyen 2 o 4 núcleos de procesamiento paralelo. La gama de altas prestaciones de la serie K8 se denomina AMD Opteron.
El año 2006 salen al mercado los microprocesadores AMDK10. Un nuevo conjunto de instrucciones de esta serie es adoptado por el sistema operativo Windows 7 de Microsoft por lo cual es Intel quien en sus nuevos chips de emular este grupo de instrucciones de AMD.
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| La sede de AMD en Sunnyvalley, California |
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| La sede de AMD en Canadá |
La serie AMD FX tiene microprocesadores de 6 núcleos y el primer microprocesador fabricado con 8 núcleos. Tienen desbloqueada la capacidad de overclocking para aumentar su velocidad de reloj sobre las especificaciones del chip.
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| El primer microprocesador fabricado con 8 núcleos |
Al inicio
El mundo de computadoras Apple
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| Los dos fundadores de Apple: Steve Jobs y Steve Wozniak en 1974 |
La empresa se inició humildemente, en el garaje de la casa de los padres adoptivos de Steve Jobs con el objetivo de fabricar y vender el computador personal creado por Steve Wozniak "Woz", bautizado como Apple I.
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| El Apple I en su gabinete de madera |
El éxito de la empresa hubiera sido muy dudoso si no hubiera aparecido Mike Markkula, ex ingeniero de Fairchild y de Intel, que vió el Apple I y pensó !wow!. Como un hábil inversionista que era, comprendió de inmediato la oportunidad de negocio que suponía Apple Computers, puso 250 mil dólares de su propio patrimonio y entró como socio inversionista de Apple Computers.
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| Mike Markkula en 1977 |
Una vez situada la empresa con bases firmes, en Cupertino, California, produjeron, con diseño de Woz, un computador que se denominó Apple II, en un gabinete plástico elegante y con un monitor a color.
Fue un computador destacadísimo en la época en que las computadoras personales se vendían como tarjetas electrónicas para que comprador las conectara. El Apple II venía completamente armado y listo para usar. Fue un computador básico para el desarrollo de Apple Computers.
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| El Apple II |
Presionada por el lanzamiento del IBM PC y su éxito en ventas, anunciado como un computador personal para empresas de negocios, Apple desarrolló en 1983 su primer computador personal pensado para los negocios: el Lisa.
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| El computador Apple Lisa |
El computador Lisa venía con 1 Megabyte de memoria RAM, dos unidades de disquetes, un monitor a color y un disco duro con 5 Megabytes de almacenamiento. Lo mejor era el software, pues el Lisa introdujo la interfase del usuario basada en menús que activaba los comandos por medio del mouse. Fue el primer computador personal que tuvo este dispositivo.
Si bien Lisa era una computadora adelantada en el aspecto técnico, su precio era muy alto: $10.000 dólares, lo que impidió que se venda masivamente.
La Macintosh
Entre tanto, el equipo de "los piratas" liderado por Steve Jobs, desarrolló un nuevo computador pensado para las ventas masivas: el Macintosh. Su software también tenía la interfase del usuario basada en el uso del mouse, facilidades para el desarrollo de gráficos y una unidad de disquete. Un problema era su baja capacidad de memoria RAM, 128 Kbytes.
Se creó gran expectativa con uno de los comerciales más exitosos jamás desarrollado, llamado "1984" que presentaba a IBM como el gran hermano, un tirano que oprimía la capacidad de pensar y de expresarse de las masas, hasta que llegaba la Macintosh, representada en el comercial por una atleta olímpica, a liberarlos.
El comercial "1984" para la Macintosh:
La Macintosh tuvo inicialmente buenas ventas pero estas se fueron reduciendo por el precio del computador $2495 dólares. La mayoría de la gente no estaba dispuesta a gastar esa suma en un aparato que aún no contaba con software de aplicaciones para hacerlo verdaderamente útil.
Conflictos internos de Apple
Un problema que se daba al interior de Apple eran los conflictos entre los departamentos de desarrollo creados: uno era el de computadoras para el hogar y mercado educativo, liderado por Wozniak, otro era el departamento que desarrollaba la Macintosh, liderado por Steve Jobs y el departamento de desarrollo de la Lisa.
Estos conflictos causaron la renuncia de Steve Wozniak y la lucha de poder entre Steve Jobs y el nuevo CEO John Sculley determinaron la salida de Jobs de la empresa que él había fundado.
Durante el periodo en que John Sculley fue CEO de Apple trató de impulsar el desarrollo de computadoras que se puedan conectar en redes y que ejecuten el software desarrollado para IBM.
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| Macintosh Plus |
El retorno de Steve Jobs
Mientras Steve Jobs, fuera de Apple, fundaba las empresas Pixar (películas hechas por ordenador) y Next (computadoras de alto poder computacional), Apple poco a poco entraba en crisis.
Finalmente el CEO John Sculley fue despedido de Apple y sustituido por ...., quien se acercó a Steve Jobs buscando comprar para Apple el excelente sistema operativo que Next había desarrollado.El caso es los socios propietarios de Apple resolvieron darle a Steve Jobs la oportunidad que le había sido esquiva de ser CEO de Apple.
La situación económica de Apple no era buena y Steve Jobs sabía que se requería rápidamente un producto que generara muy buenas ventas.
Con la ayuda del prestigioso diseñador industrial Jonathan Ive, Steve Jobs lanzó el primer modelo de la serie iMac, en 1998.
El modelo tenía una carcaza de forma curva, que se producía en 5 colores traslúcidos, sin disquetera pues usaba puertos USB, basado en el procesador G3 a 233 Mhz y con un veloz disco óptico.
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| El iMac G3 |
El porque de la "i" en el nombre fue explicado por Apple como Internet, pues el modelo iMac G3 venía configurado para ser usado en Internet. Este computador salvó a Apple pues tuvo excelentes ventas y puso los números contables de Apple en positivo luego de mucho tiempo.
De la serie iMac se han producido muchos modelos, como el iMac G4 con 700 Mhz con su base semiesférica donde se encontraba la CPU lanzado el año 2002.
El iMac G5 fue un modelo "all in one", con la CPU dentro de la carcaza de la pantalla, el cual parece no traer CPU. Funcionaba internamente a 64 bits, 1.66 Ghz. Incluía una cámara de alta resolución y un mando a distancia infrarrojo.
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| El iMac G4 |
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| El iMac G5 |
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| El iMac Corel Duo/Quad core |
Como sistema operativo usa el OS X Mountain Lion, que Apple considera el sistema operativo más avanzado del mundo.
En la serie Mac Pro de alto poder de procesamiento, el equipo puede tener 4, 6 0 12 núcleos de procesamiento con el microprocesador 6 Core Intel Xeon, los microprocesadores de alto rendimiento de Intel, a 3.2 o 33 Ghz.
Estos equipos tienen la tarjeta gráfica Radeón para mayor capacidad de procesamiento gráfico, 3 puerto de video, disco duro de estado sólido hasta 512 Gb y hasta 8 Tera bytes de disco duro. Es un equipo realmente muy poderoso.
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| Power Mac5 Dual Core |
Actualmente los equipos Apple puede funcionar con su propio sistema operativo o con cualquier otro, sea Windows o Linux.
Una desventaja que siempre ha tenido Apple ha sido su precio mucho más alto en comparación con un equipo Windows de similares características, aunque Apple ha indicado que la diferencia de calidad superior de los equipos Apple justifica su precio.
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| Steve Jobs, el visionario líder de Apple, fallecido el 2011 por cáncer |
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| Productos de Apple a través de la historia: la Macintosh, la iMac, el iPod, el iBook, el iPhone y el iPad |
Al inicio
Historia de la Internet
Internet (que significa "entre redes") es el resultado de un proyecto
militar del ejército de los Estados Unidos.
El proyecto militar, llamado Darpa (Defense Advanced
Research Project Agency) nace de la preocupación del Comando Militar de USA
ante los avances científicos y militares de la otra superpotencia, la URSS.
Darpa era un departamento de investigación científica
destinado a crear avances tecnológicos militares para que USA mantuviera su
liderazgo como la mayor superpotencia.
Uno de los mayores proyectos de Darpa era Darpanet.
Este proyecto buscaba interconectar las computadoras de todas las bases
militares de USA.
El objetivo era lograr que si una base era destruida en un
ataque militar, las comunicaciones militares se pudieran mantener operativas
entre las otras bases. Para ello se requería que cada base pudiera comunicarse
con las demás por diferentes caminos.
El hombre seleccionado para dirigir el proyecto era un
consultor civil, Joseph Carl Robnet (JCR) Licklider, psicólogo y matemático,
profesor de la Universidad de Harvard.
Licklider era un visionario y amante de la tecnología.
Había publicado un libro “Simbiosis hombre – computadora” donde hablaba de la
necesidad de interconectar las computadoras para que las personas pudieran
compartir información. Hablaba de redes de computadoras cuando estas no
existían.
JCR Licklider provenía del mundo académico y cuando fue nombrado Director del Proyecto Darpanet, era lógico que acudiera a las Universidades de élite. Contrató a la Universidad de Harvard, a la Universidad de Stanford SRI: Stanford Research Institute, la Universidad de Utah, la Universidad de California Los Angeles UCLA y la Universidad de California Santa Bárbara UCSB.
A esta cuatro universidades de élite les otorgó
contratos para el desarrollo de la red. También contrató a BBN, una empresa
privada de alta tecnología donde él había trabajado.
El trabajo requirió la creatividad de los mejores
ingenieros de las cuatro universidades y de BBN. Se debió crear nuevas
tecnologías en telecomunicaciones (comunicaciones a distancia).
Tras meses de arduo trabajo se formó la primera red de
Internet, con solo cuatro computadoras. Estas eran las computadoras de cuatro
universidades participantes en el proyecto Darpanet.
Lo anecdótico es que en la primera prueba de la red, el
29 de Octubre de 1969, se intentó enviar la palabra “login” para entrar en la
red, pero solo pasaron las dos primeras letras “lo” antes de que el sistema
quede colgado. Sin embargo, para los participantes era un éxito, pues se había
logrado transmitir dos caracteres desde una computadora hasta otra ubicada muy lejos de la primera.
En Diciembre de 1969 ya estuvo operativa esta primera
Darpanet con los computadores de cuatro Universidades: Stanford, Utah, UCSL y
UCLA.
Un dibujo de Lawrence Roberts bosqueja esta primera red:
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| Dibujo esquemático de la primera red de Internet |
La parte militar de la red se conocía como MILNET y la parte
académica como ARPANET.
En 1984 la parte militar de la red se separa a una red
aparte por decisión del Alto Mando del Ejército de USA, por lo cual la red
ARPANET crea una estructura administrativa separada.
La red continuó creciendo, pero el crecimiento
explosivo se da a raíz de la decisión de permitir conectar a la red a la red a
empresas públicas y privadas. Para 1992 ya existían alrededor de cien mil
computadoras servidores conectadas a la Internet.
Para este año, el término
“Internet” había sustituido al Arpanet para referirse a la creciente red
global.
LAS DIRECCIONES IPV4 DE INTERNET
Las IP (Protocolo Internet) son las direcciones físicas que permiten reconocer un servidor específico entre los millones de computadores servidores que están conectados a Internet alrededor del mundo.
El IP es similar a la dirección física de un predio: Sucre 325 y Olmedo, Machala. Solo un único predio puede tener esta dirección física que lo identifica en forma específica entre todos los demás predios.
Otra comparación más cercana sería decir que la IP es como el número de teléfono de un abonado.
Cada abonado tiene un número único que es específico para su teléfono y no se puede repetir en el mundo.
Cada abonado tiene un número único que es específico para su teléfono y no se puede repetir en el mundo.
En el caso de los servidores en Internet, cada uno de ellos tiene una dirección IP única que lo identifica y para establecer una comunicación entre dos servidores se requiere conocer la dirección IP de ambos servidores.
Estructura de la IP en ipv4
Las IP que se han venido usando desde hace décadas tienen 4 bytes de tamaño, es decir, 32 bits de longitud. Cada byte puede contener un número binario de 0 a 255 en valor, por lo cual si se enuncian en números decimales serán números en este rango (0 a 255).
Normalmente cada número de un byte se enuncia separado por un punto. Por ejemplo:
127.33.18.10
01111111 . 00100001 . 00010010 . 00001010
El máximo número que cabe en 32 bits es 4.294'967.296, aunque no están todos estos números disponibles pues hay rangos reservados.
Parece un número demasiado grande pero la realidad es que se ha agotado y ya se sobrepasó el número de direcciones que caben en este esquema conocido como ipv4.
Se publicó la noticia que a inicios del 2010 se entregó el último paquete de direcciones ipv4 a los países de Asia y que estos países, por ser densamente poblados (India, China) las han consumido rápidamente.
Se publicó la noticia que a inicios del 2010 se entregó el último paquete de direcciones ipv4 a los países de Asia y que estos países, por ser densamente poblados (India, China) las han consumido rápidamente.
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| Vinton Cerf, el creador del esquema IPv4 |
Vinton Cerf, el sabio gurú creador de este esquema junto a Robert Kahn, lo dice claramente: "En esa época ¿quién diablos iba a saber cuantas direcciones se iban a necesitar?. Bueno, de esto yo tengo la culpa". Y es que en 1977 Vinton Cerf dijo en una entrevista que las direcciones de 32 bits son más que suficientes para varios siglos.
Vinton Cerf forma parte del comité científico que está definiendo la transición al protocolo ipv6 que va a ampliar las IP.
Actualmente Cerf está contratado por Google, desarrollando un proyecto.
Direcciones IP públicas y privadas
Ahora bien, si usted contrata el servicio de Internet a un proveedor de Internet (ISP: Proveedor del Servicio de Internet) ¿tiene usted una IP única y específica?
El servidor de su ISP si tiene una IP única y específica, que se conoce como IP pública y es la dirección única y específica que hablamos anteriormente. Esta es la dirección IP visible desde la Internet, la del servidor de su ISP. Estas direcciones fijas se contratan.
Sin embargo, los clientes de ese ISP, que se conectan a Internet a través del servidor de ese ISP, no tienen una IP única sino una IP privada, que no se ve desde Internet y que es válida solo dentro de la red de clientes conectados al servidor de ese ISP.
Lo más probable es que cada vez que un cliente se conecte a Internet, el servidor le asigne una IP diferente. Estas IP se conocen como IP privadas y solo son válidas dentro de la red de clientes de un ISP, pero no son visibles desde Internet. Como pueden cambiar en cada sesión del cliente se conocen también como IP privadas.
Los ISP hacen esto por una razón comercial: supongamos que el servidor del ISP tiene 100 direcciones IP privadas para cien diferentes clientes. Pero ellos tienen 150 clientes.
Lo que hace el ISP es apostar a las probabilidad y dice: "No es probable que mis 150 clientes se conecten todos al mismo tiempo a mi servidor así que voy a tener 150 clientes de los cuales máximo se conectarán 100 a la vez. Así que bastan mis 100 IP privadas para 150 abonados al servicio".
Esta es la razón por la que este ISP no puede dar una IP privada única a cada uno de sus clientes: tiene 100 IP privadas para 150 clientes. Así que cuando alguien se conecta le dan una IP privada que ese momento esté libre.
¿Y si se conectan 101 clientes? pues desde que se inventaron las excusas nadie queda mal: "se cayó el servidor", "se daño el enlace del satélite", etc.
¿Pueden dos abonados de diferentes proveedores (ISP) tener las mismas IP privadas? Sí pueden y eso no causa ningún problema porque las IP privadas son un problema interno de la red de clientes de un ISP y no salen a Internet.
Entonces, ¿cómo abonado a un ISP no tengo una IP fija? pues no, en cada sesión puede tener una IP privada diferente.
Rangos de las IP en ipv4
Existen cinco clases de direcciones IPv4:
Si el primer número de una IP va de 0 a 127 es una IP clase A. Si el primer número va de 128 a 191 es una IP de clase B, si va de 192 a 223 es una IP de clase C y si se inicia con 1010 y su primer número va de 0 a 127 es de clase D.
Existen también IP clase E que se usan con fines experimentales.
Se inician con 1110 binario (los 4 primeros bits).
Por ejemplo la IP 190.216.16.24 es de clase B y sus últimos 16 bits deben interpretarse como la dirección local.
Relación de las IP con los dominiosLos dominios son nombres de los servidores en palabras como www.ecuavisa.com que permiten a un usuario accesar a un servidor sin la necesidad de conocer su dirección IP, ya que es muy difícil para un ser humano recordar direcciones numéricas.
En los comienzos de Internet la red Arpanet se basaba en direcciones numéricas y existía el archivo host.txt que tenía las direcciones numéricas de todos los servidores.
Allí se vió la dificultad de recordar estos números y se vió la necesidad de usar un traductor de estos números a palabras más entendibles por las personas.
Este sistema de traducción entre las IP numéricas y los nombres de dominios se llama Servicio DNS.(Dominio Name Service)
Supongamos que en Internet designamos una máquina para dar el servicio de traducción DNS. En primer lugar se requeriría una máquina con muchísimo espacio físico en discos de almacenamientos para mantener una gigantesca tabla donde cada fila tenga la dirección IP en dirección numérica y el respectivo dominio en palabras de todos los dominios del mundo.
Además esta máquina debería soportar millones de accesos simultáneos de todo el mundo que accese a un dominio para devolverle la respectiva dirección IP física.
Una solución es descentralizar el servicio DNS. Así cada servidor tiene su propio "caché de direcciones", un servicio DNS más pequeño, para los dominios a los que más accesan sus clientes.
Además el servicio DNS se da no en una máquina, sino en muchos servidores de gran capacidad de almacenamiento y rapidez que se han estructurado en un esquema jerárquico.
En el tope de la jerarquía está el servidor de la raíz, representada por un punto. El servidor de nombres raíz sólo tiene información para accesar a los servidores de nivel inmeditamente inferior, llamados "dominios de primer nivel", o TLD (Top Level Domain).
Existen cerca de doscientos TLD definidos actualmente, entre dominios nacionales (uno por cada nación, definidos por su identificador de dos letras según el estándar ISO-3166) y dominios genéricos (com, net, org, gov, mil, edu, y algunos más).
Así, un servidor TLD tiene las tablas DNS solo de los dominios.com; otro servidor DNS solo tiene las tablas DNS de los dominios .org y así sucesivamente.
Cada grupo de servidores TLD está manejado por una empresa u organismo diferente, y configurado en uno o más servidores DNS repartidos por Internet.
Para confiabilidad del sistema DNS los servidores están replicados, así que por ejemplo, existen catorce servidores raíz, 10 de ellos en EEUU, con la misma información repartidos en el mundo. Si uno de ellos falla, Internet sigue funcionando con los demás.
Si usted pone en su navegador www.nasa.gov accesa primero al servidor raíz, el cual le da la dirección de un servidor DNS TLD de clase gov, como 125.112.100.12, sin embargo, si usted ya accesó anteriormente a www.nasa.gov esa dirección IP queda en el caché del servidor del ISP y ya no tiene que ir a buscarla al servidor DNS raíz de Internet.
Este caché no es más que un servidor DNS de su ISP, donde se almacenan miles de direcciones accesadas frecuentemente por sus usuarios como www.google.com o www.gmail.com o www.hotmail.com y cualquier otra dirección accesada alguna vez por los clientes del ISP.
Solo si el dominio no está en el servidor DNS caché del ISP se accesa a un servidor raíz de Internet, este nos rutea a un servidor TLD y así se va bajando en la jerarquía hasta resolver la dirección.
Este caché no es más que un servidor DNS de su ISP, donde se almacenan miles de direcciones accesadas frecuentemente por sus usuarios como www.google.com o www.gmail.com o www.hotmail.com y cualquier otra dirección accesada alguna vez por los clientes del ISP.
Solo si el dominio no está en el servidor DNS caché del ISP se accesa a un servidor raíz de Internet, este nos rutea a un servidor TLD y así se va bajando en la jerarquía hasta resolver la dirección.
¿Qué pasa si logras accesar a la tabla DNS de tu ISP y en el dominio www.pedrito.com cambias la dirección IP de este dominio por otra? Cuando un cliente digita www.pedrito.com el cliente será enviado a otra IP de la real del dominio y se le hará visualizar otra cosa diferente de la del sitio real. Esto se conoce como "defacing" o "suplantación de identidad" y es una de las cosas que hacen los hackers. En todo caso la responsabilidad de la seguridad de su servidor DNS es del ISP.
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| Un hacker brasileño del sitio de Maradona lo publicó con la camiseta de Brasil |
Ataques hackers a los servicios DNS
En Estados Unidos hubo el caso del "hacker satánico" que suplantaba los dominios de las iglesias religiosas por direcciones de sitios satánicos.
También se han dado ataques coordinados de hackers contra los servidores TLD tratando de que colapsen por el número de accesos, lo cual se conoce en la jerga hacker como Dos, denegación de servicio.
El mayor de estos ataques se dió el 21 de Octubre del año 2002, ataque sobre los servidores raíz del sistema DNS.
El ataque, si bien colapsó temporalmente a 7 servidores raíz, no afectó severamente a Internet, pues el sistema está diseñado para seguir funcionando con 5 de los 14 servidores raíz y solo un bajo porcentaje de accesos a Internet quedó sin respuesta durante la hora que duró el ataque.
Buscar la IP de un servidor conociendo su dominio
¿Y si deseo saber la IP de www.ecuavisa.com ? Es sencillo. En Windows 7 se abre la ventanita negra del viejo y venerable DOS (tantos recuerdos). Botón Inicio, click en "todos los programas", click en carpeta "Accesorios" y click en "Símbolo de DOS".
Aparece la clásica pantalla negra del símbolo de Dos:
Usamos el comando ping. Digitamos:
ping www.ecuavisa.com
Obtenemos el resultado:
www.ecuavisa.com corresponde a la IP 190.216.217.98
Ahora hay maneras de bloquear el comando ping e incluso de que vea otra IP. Por ejemplo si el servidor usa lo que se conoce como un servidor proxy, lo más probable es que quien consulta vea la dirección IP del proxy.
El ping es un comando que "le da un toque" al servidor. Como que le dice ¿estás alli? ¿cómo te llamas? y el servidor aludido contesta con su nombre, su IP.
¿Cómo sabemos que es efectivamente la IP de Ecuavisa? Ingrese a su navegador ( Internet Explorer, Chrome, FireFox, etc) y en la barra de direcciones, en vez de poner www.ecuavisa.com, escriba:
190.216.217.98
y !bingo!... Entramos a la página de Ecuavisa.
El Protocolo IPv6
El protocolo ipv6 surgue de la necesidad de tener un mayor espacio de direcciones, y se ha diseñado para brindar mayor seguridad y más calidad en las comunicaciones de Internet.
El IPv6 fue diseñado por un comité encabezado por Steve Deering y Craig Mudge, adoptado por Internet Engineering Task Force (IETF) en 1994. IPv6 también se conoce por “IP Next Generation” o “IPng”.
EEUU, en el año 2008 dispuso que todas sus instituciones públicas migren en ese año a direcciones del protocolo ipv6.
Anteriormente se mencionó que el protocolo IPv4 soporta 4.294.967.296 direcciones de red, pero que este número se quedó pequeño para cada computadora, teléfono IP, PDA, dispositivos GPS, etc.
IPv6 soporta 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456, el cual es un número inmenso, difícil de nombrar, 340 sextillones de direcciones de red.
Actualmente se está usando un esquema transitorio, que incluye disponer en el paquete de datos ipv4 la dirección ipv6. Es como disponer de una traducción de la dirección ipv4 a ipv6. Si en las propiedades IP de nuestro computador se siguen usando direcciones ipv4 significa que el ISP usa el esquema de "encapsular" la dirección ipv4 en el paquete ipv6.
Los actuales ruteadores ya instalados no soportan paquetes ipv6 por lo cual se ha establecido este esquema de transición donde se transportan en el esquema ipv4 y al llegar y ser recibido el paquete se obtiene la opción ipv6 correspondiente.
Estos esquemas de transición irán desapareciendo con el tiempo cuando los equipos ruteadores, equipos de ISP, aplicaciones, etc se diseñen específicamente para el protocolo ipV6. Importantes empresas como Google, Sun Microsystem y Microsoft han anunciado ya su absoluto compromiso con el nuevo protocolo ipv6.
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