HARDEWARE I XARXES

HARDWARE I XARXES

­­

--FUNCIONAMENT DE L’ORDINADOR

El PC és una màquina molt polivalent que ens permet fer un gran nombre d’operacions com, per exemple, escriure una carta i enviar-la a un amic que estigui al estranger, ordenar una llista de en una base de dades, retocar una fotografia, emmagatzemar qualsevol tipus de informació, etc.

Qualsevol tasca que fa l’ordinador es pot resumir en el procés següent.

1.       La CUP rep les dades dels perifèrics d’entrada o de les memòries;

2.       Després el processen a la CUP per generar més dades.

3.       I, finalment, es presenten els resultats en els perifèrics de sortida.

EL MICROPROCESSADOR

Els elements més importants de la CUP són la unitat de control (UC) i la unitat aritmètica lògica (ALU). Totes dues es troben integrades en un mateix xip conegut com a processador o microprocessador. L’ALU es limita a fer totes les operacions matemàtiques, mentre que la unitat de control fa la resta de la feina del processador.

D’una manera molt simplificada, el procés que segueix el processador és el següent.

    1. unitat de control llegeix a la memòria les instruccions dels programes.                                                    
    2.  Prenen dades del la memòria o bé dels perifèrics.
    3. Utilitza l’ALU per fer càlculs.
    4. Torna els resultats de les operacions a la memòria o als perifèrics.

Els microprocessadors són molt ràpids.

Però aquestes maquines nomes són capaces de treballar en codi primari (treballar combinant 0 i 1). Els ordinadors estan construïts amb circuits digitals que només reconeixen aquestes dues posicions. Totes les dades que rep l’ordinador les transforma en 0 i 1 o codificades en codi binari per poder ser processades per la CUP.

Els processadors estan connectats a la memòria i als perifèrics a traves dels busos, compostos per un grup de cables o circuits, pels quals la informació circula en forma de 0 i 1.

LES MEMÒRIES

Són uns components que s’utilitzen per emmagatzemar dades a l’ordinador. Hi ha dos tipus de memòries: internes i externes.

A)  La memòria interna està formada per uns xips directament contactats amb el processador.

      B)  La memòria externa està formada per uns dispositiu que necessiten uns adaptadors per ser connectats al processador.

Les característiques de la memòria RAM (acrònim de Random Access Memory {memòria de accés aleatori}) es troben a la taula següent:

 

-HARDWARE I COMPONENTS

Un ordinador per dintre hi ha un munt de cables i elements que ens semblarà impossible de identificar les parts ni les funcions.

LA CAIXA

És l’estructura sobre la qual se subjecten tots els elements. A la part del davant hi ha els elements de comandament i senyalització i els unitats de disc, mentre que, al darrere, trobem les connexions de l’ordinador.

LA FONT DE ALIMENTACIÓ

Els elements de la unitat central funcionen amb diferents tensions. Com que el corrent d’alimentació és de 230 V, necessitem un element que adapti a la tensió. Aquest element es la font de alimentació.

ELS VENTILADORS

Els diferents components de un ordinador generen calor, i una ventilació insuficient pot ocasionar problemes en el seu funcionament. Per això les caixes porten un ventilador però hi ha alguns elements que ja porten un ventilador independent.

-DISPOSITIU D’EMAGATZEMATGE

EL DISC DUR

Un disc dur esta format per diversos discos apilats. En ells es van gravar milions de partícules magnètiques que són gravades per els capçals de lectura.

Les característiques de un disc dur principals d’un disc dur són:

 
     A) La capacitat de augmentar espectacularment des del discos durs dels anys 80, amb una capacitat de 10 MB, fins als actuals, que arriben a 1.000 GB

     B)  La velocitat de l’eix, que mesura en revolucions per minut. Al mercat hi ha discos durs de 5.400 i de 7.200 rpm.

DISPOSITU OPTICS D’EMAGATZEMATGE

Els primers sistemes òptics d’emmagatzematge que van aparèixer al mercat van ser els CD musicals. Després van aparèixer els CD-ROM amb 700 MB però no gravar-los. Al final van aparèixer els DVD que tenien molta més memòria en el mateix espai.

Els dispositius òptics d’emmagatzematge són més fiables que els magnètics. En els primers, un làser llegeix o fa forats microscòpics sobre el plàstic del disc. Els forats tenen entrants i sortints (0 i 1)esta coberta amb una capa reflectora, perquè el làser reboti.

Els ordinadors actuals ja no porten CD-ROM sinó que porten DVD-ROM.

LECTURA D’UN CD-ROM

Aquest és el procés de lectura d’un CD-ROM. S’emet un raig làser que travessa un prisma transparent i la capa protectora. La llum que toca un entrant es dispersa, mentre que la que toca un sortint es reflecteix i és desviada pel prisma cap a un díode fotosensible, que converteix el senyal lluminós en electricitat. Així, les perforacions i els sortints es transformen en 0 i 1 de senyals elèctics.

TARGETES DE MEMORIA

Aquest dispositius s’utilitzen sobretot en càmeres digitals, tot i que també els podem veure en equips portàtils, PDA, telèfons mòbils, etc. Utilitzen memòries flaix, que tenen l’avantatge, davant la RAM, que no podrien la informació quan no estan connectats s l’ordinador, és a dir, quan els falta corrent elèctric. Per tant, és memòria no volàtil, com la ROM, però a diferencia d’aquesta, que és només memòria de lectura, s’hi pot escriure.

Algunes targetes de memòria i les seves caterètiques queden resumides a la taula següent:

  

LLAPIS DE MEMÒRIA

Aquest dispositiu uneix les característiques de les memòries utilitzades a les targetes i la seva fàcil connexió al PC mitjançant el port USB, al qual cosa ha fet que desbanquin les disqueteres, que pràcticament ja no s’instal·len en equips nous. Alguns d’aquest dispositius incorporen un xip que els permet reproduir arxius comprimits de música en format MP3 i també WMA de Microsoft.

-LA PLACA BASE

La placa base  és un circuit imprès rectangular sobre la qual es connecten tots els dispositius o elements de l’ordinador. Els principals elements que trobem en la placa base, siguin integrats o connectats, són:

      A)      La memòria principal o la memòria RAM, que s’acobla a les ranures corresponents.

      B)      Els slots, o ranures d’expansió, a les quals connecten les targetes.

      C)       Els xips de control com , per exemple, la BIOS.

      D)      El microprocessador, que està connectat a un sòcol.

      E)       Altre elements com ara condensadors, pila, etc

EL MICROPROCESSADOR

Un de els elements que connecten directament amb la placa base es el microprocessador. Si volem substituir-lo per un altre, haurem de tenir en compte que no tots els sòcols ni tots els microprocessadors són iguals i que, per tant, potser no s’adapta al meu ordinador.
Recorda que els microprocessadors també s’anomena CPU (cosa que pot originat confusió amb al unitat central, que també rep aquest nom) i que es el cervell de l’ordinador. Té forma quadrada i esta format per milions de transistors.

Aquest son alguns tipus de microprocessadors.

-LES CONEXIONS EXTERNES DE L’ORDINADOR

Els connectors externs els trobem a la caixa del PC i tenen com objectiu connectar a la placa base els perifèrics del sistema. Aquest connexions també les anomenem ports.

-XARXES D’ORDINADOR

Una xarxa d’ordinadors esta formada per un conjunt d’ordinadors i altres dispositius que es connecten amb l’objectiu de compartir recursos determinats, siguin de hardware (impressores, escàners, sistemes d’emmagatzematge, etc.) o bé se  software (aplicacions, arxius, dades, etc.).

Hi ha dos tipus de xarxes: xarxes d’ares local (LAN) i les xarxes d’àrea estesa (WAN).

XARXES DE ARE LOCAL

Les característiques bàsiques són: tenen un abast limitat, pertanyen a un edifici, un campus de universitari, un aeroport, etc., i el fet de tenir una velocitat de transferència de dades molt elevada, la qual es mesura en megabits partits per segon (Mbit/s) i pot ocasionar entre 1 i 100 Mbits/s.

Els element basics que formen una xarxa d’àrea local són:

·         Le estacions de treball (ST), també anomenada clients. Normalment són ordinadors.

·         Els mitjans de transmissió. La connexió física entre els diversos ordinadors o dispositius es porta a terme a traves d’una targeta de cables i xarxes.

·         El servidor. És un dels ordinadors de xarxa. Normalment es mes potent. El servidor , en els quals es carreguen els programes que controlen la xarxa.

En les xarxes anomenades igualitàries, qualsevol estació de treball pot ser un servidor si ofereixes algun tipus de servei a la resta de usuaris i, per contra, pot actuar de client si utilitza algun servei. Per exemple, des d’una estació de treball podem oferir a qualsevol ordinador la possibilitat d’utilitzar un programa carregat al nostre disc dur.

En les xarxes centralitzades, el servidor executa el sistema operatiu i ofereix a la resta d’usuaris recursos i serveis. Ara, els clients son ordinadors que utilitzen els recursos o servidors de xarxa. En aquest tipus de xarxes s’administren i es controlen els recursos dissenyats per ser utilitzats per cada oració.

Depenent de com estiguin connectats els diversos dispositius, les xarxes poden ser de tres tipus: En bus, en anell, en estrella.

En la xarxa es poden definir diversos grups de treball, perquè els recursos que comparteixen siguin afins.  Per exemple, si tinguéssim en la xarxa tots els ordinadors de l’institut, podríem definir grups de treball com Professors, Aula-alumnes, Secretaria, etc. Cada grup de treball estaria compost, per tant per un conjunts d’estacions que comparteixen uns recursos determinats. En el grup de Aula-alumnes seria interesant compartir la impressora alguns programes i algunes carpetes usuals de treball. En el grup dels Professors, si els ordinadors es trobessin en els departaments, seria molt interesant compartir la base de dades que contingues informació sobre els alumnes. En canvi en els ordinadors de Secretaria, facilitaria molt la tasca de compartir recursos sobre els programes de gestió i basses de dades de alumnes.

XARXES DE AREA EXTESA (WAN)

Les xarxes d’àrea estesa (WAN)es caracteritzen per englobar extenses zones geogràfiques, que poden arribar a tenir, fins i tot, cobertura mundial. Des dels mitjans dècada dels anys 70 del segle XX les utilitzen algunes empreses.

En realitat, una xarxa d’àrea extensa esta formada per un conjunt de 2 àrees locals. Una empresa amb els seus a Espanya, Alemanya i la Xina podria disposar de una xarxa local a cadascuna de les seves seus, les quals, al seu torn, podrien estar connectades gracies a una línia telefònica per construir una xarxa d’àrea estesa.

La característica principal d’aquestes xarxes es la connexió entre els diferents ordinadors es porta a terme mitjançant línies de telecomunicacions (línia telefònica, fibra òptica) o, fins i tot, mitjançant satèl·lits, fet que suposa que la velocitat de transferència disminueix dràsticament en relació a les xarxes d’àrea local.

En els últims anys han estat crucials per les telecomunicacions entre els ordenadors. Des de les primeres connexions, que es fan a traves de les línies telefòniques convencionals, fins a les actuals xarxes de ADSL, la velocitat i la fiabilitat en la transmissió de dades a les xarxes ha augmentat de manera espectacular.

-XARXES ADSL- CONEXIÓ DE BANDA AMPLA

En questes xarxes, un mòdem o router ADSL aconsegueix introduir 3 canals en una línia telefònica convencional.

A la sigla ADSL, la A, de asimètrica, te un significar molt clar: el canal de baixada cap a l’usuari pot arribar fins a 8 Mbit/s, mentre que el canal mitjà proporcionarà 1 Mbits/s.

Segons la velocitat de transmissió, totes les xarxes es poden classificar en xarxes de banda estreta i xarxes de banda ampla. La primera es més lenta que la segona.

LA XARXA DE XARXES: INTERNET

Internet es una xarxa mundial de xarxes.

A un usuari indica la comunicació des de l’ordinador local sol·licitant un servei determinat-per exemple, la consulta d’una pagina web en un ordinador remot situat a la xarxa local B-. En el exemple anterior, l’usuari de la xarxa A demana des de l’ordinador client una pagina web a l’ordinador de la xarxa B, el servidor.

COM ES TRANSMET LA INFORMACIO PER INTERNET?

Cada ordinador connectat a internet ha d’estar identificat mitjançant un nom anomenat adreça IP. Esta formada per 4 grups de 3 números.

Quan executem una aplicació de internet el programa client necessita la adreça IP de l’ordinador remot amb la qual volem connectar.

Per comunicar-se, els ordinadors necessiten una sèrie de normes; es a dir, necessiten parlar amb el mateix idioma: es el que coneixem com a TCP.

Els passos de transmetre un missatge determinats son:

 
     1.       El TCP de l’ordinador local analitzar la informació que es vol transmetre i la divideix en paquets més petits.

     2.       El TCP assigna a cada paquet una etiqueta per identificar l’ordre en que s’han de d’adjuntar.

     3.       L’adreça IP a cada paquet l’adreça de l’ordinador local i la de l’ordinador remot.

     4.       Des del servidor de l’ordinador local es dóna sortida als paquets per camins diferents fins al servidor al qual pertany l’ordinador remot.

     5.       El servidor remot envia els paquets utilitzant l’adreça IP 

     6.       El TCP de l’ordinador remot s’encarrega d’extreure la informació procurant, primer, que hi hagi tots els paquets i, en segon lloc, s’envia un missatge perque sigui retransmès.
     7.       Finalment, el TCP confeccionarà els diferents paquets en el ordre correcte per obtenir el missatge original.