Arquitectura física del ordenador y componentes de hardware
Flashcards
- ¿En qué se diferencia el propósito de las ranuras de expansión frente a los puertos del panel de conexiones?
- Las ranuras de expansión sirven para instalar módulos y tarjetas de circuito internas sobre la placa base, mientras que los puertos conectan periféricos externos.
- ¿Qué soporte físico de almacenamiento representan las unidades SSD y las memorias USB frente a los discos duros tradicionales?
- Pertenecen a la tecnología de estado sólido (memorias flash sin componentes mecánicos), a diferencia de la tecnología magnética de los discos duros convencionales.
Preguntas tipo test
- ¿Qué computador marcó el inicio del uso de transistores de silicio frente a tubos de vacío?
- a) MareNostrum
- b) ZX80
- c) ENIAC
- d) PDP-8
Respuesta: b) ZX80. El ZX80 incorporó el silicio para los transistores sustituyendo los antiguos tubos de vacío.
- ¿Qué arquitectura se asocia típicamente a la familia x86?
- a) CISC
- b) RISC
- c) ARM
- d) SIMD
Respuesta: a) CISC. CISC es el modelo de instrucciones complejas propio de la arquitectura x86 para ordenadores.
- ¿Qué elemento reside de forma permanente en la memoria ROM para arrancar el sistema?
- a) El BIOS
- b) La memoria virtual
- c) El controlador gráfico
- d) El compilador C
Respuesta: a) El BIOS. La ROM retiene permanentemente el BIOS junto con el SETUP y la comprobación POST.
Codificación de la información, sistemas numéricos y formatos de datos
Flashcards
- ¿Cómo se obtiene el número decimal correspondiente al código binario 11010?
- Mediante el desarrollo polinómico: 1 × 2^4 + 1 × 2^3 + 0 × 2^2 + 1 × 2^1 + 0 × 2^0 = 16 + 8 + 0 + 2 + 0 = 26.
- ¿Qué función cumple el exponente y la mantisa al codificar un número en coma flotante?
- La mantisa actúa como factor base de magnitud y el exponente indica la potencia (positiva o negativa) de la base por la que se multiplica.
Preguntas tipo test
- ¿Cuántas combinaciones diferentes permite almacenar un registro de 8 bits?
- a) 512
- b) 1024
- c) 256
- d) 128
Respuesta: c) 256. Con 8 bits se obtienen 2 8 2^8 2 8 = 256 estados posibles (del 0 al 255).
- ¿Cuál es la expresión hexadecimal del número decimal 26?
- a) 1A
- b) 16
- c) 1B
- d) 2A
Respuesta: a) 1A. Al dividir 26 entre 16 se obtiene cociente 1 y resto 10 (representado por la letra A).
- ¿Qué estándar asigna equivalencias binarias a caracteres alfanuméricos?
- a) ASCII
- b) UDP
- c) RGB
- d) FLOPS
Respuesta: a) ASCII. ASCII es una tabla de conversión estándar que asigna patrones binarios a cada carácter.
Redes de comunicación, arquitectura por capas y edición de documentos
Flashcards
- ¿Qué protocolo se encarga de traducir una dirección web nominal en una dirección IP accesible?
- El protocolo DNS, asociado habitualmente al puerto 53.
- ¿Qué función cumple el firewall en relación con los puertos y el protocolo de transporte?
- Supervisa y restringe el tráfico en puertos determinados para cortar paquetes potencialmente maliciosos y proteger la red.
Preguntas tipo test
- ¿Qué dispositivo enlaza la red local con la red pública de servidores mediante direcciones IP?
- a) Switch
- b) Hub
- c) Router
- d) Módem
Respuesta: c) Router. El router es la puerta de enlace que permite dirigir paquetes desde la red local hacia redes públicas.
- ¿En qué puerto opera de forma predeterminada el protocolo HTTP?
- a) Puerto 110
- b) Puerto 22
- c) Puerto 25
- d) Puerto 80
Respuesta: d) Puerto 80. El protocolo web HTTP tiene asignado por defecto el puerto de comunicaciones 80.
- ¿Cuál es la función del protocolo SMTP en la capa de aplicación?
- a) Asignación de IP
- b) Navegación web
- c) Descarga de ficheros
- d) Envío de correo
Respuesta: d) Envío de correo. SMTP es el protocolo estándar para la transmisión y envío de correo electrónico.
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Texto del documento
APUNTES APLICACIONES INFORMÁTICAS Grado en Biotecnología Universidad Ramon Llull AprenAI 2026-2027 Apuntes de Aplicaciones Informáticas: componentes del hardware, conversión entre bases numéricas, codificación, capas de red, protocolos y edición en Word.
APREN.AI Índice 1 Arquitectura física del ordenador y componentes de hardware Evolución histórica de los computadores Unidad Central de Procesamiento (CPU) Jerarquía de memoria y placa base Unidades de procesamiento gráfico (GPU) y supercomputación Puertos, buses y almacenamiento externo 2 Codificación de la información, sistemas numéricos y formatos de datos Unidades de medida y capacidad digital Sistemas de numeración posicional Procedimientos de conversión entre bases Codificación de variables y tipos de datos Formatos y extensiones habituales 3 Redes de comunicación, arquitectura por capas y edición de documentos Estructura del modelo por capas Protocolos destacados de nivel de aplicación Fundamentos de edición y maquetación de texto 4 Resumen para repasar Hardware y arquitectura de ordenadores Representación y codificación de datos Redes, capas y protocolos Soluciones de las preguntas de repaso Estos apuntes pueden contener errores u omisiones.
Son un material de apoyo y no sustituyen al temario oficial ni al profesorado: contrasta la información importante. Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 1 1 Arquitectura física del ordenador y componentes de hardware AL ACABAR SABRÁS Diferenciar las arquitecturas de procesador CISC y RISC junto a sus ámbitos de aplicación. Clasificar los tipos de memoria presentes en un ordenador según su velocidad y permanencia. Identificar las tecnologías de almacenamiento masivo y los puertos de comunicación física. PIÉNSALO ANTES DE LEER 1 ¿Por qué un procesador móvil prioriza instrucciones pequeñas frente a las complejas de un ordenador de torre?
Un ordenador es una máquina electrónica diseñada para procesar ingentes volúmenes de datos a gran velocidad y con absoluta precisión, respondiendo a instrucciones preestablecidas. Evolución histórica de los computadores El desarrollo tecnológico de la computación ha atravesado distintas etapas marcadas por sus componentes físicos: ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer): considerado el primer ordenador digital programable. Ocupaba una superficie de 170 m² y empleaba tubos de vacío que actuaban en estados de abierto o cerrado para generar las secuencias de código binario.
PDP-8: considerado el primer ordenador de escala personal, con una potencia equiparable a una calculadora y basado igualmente en tubos de vacío. ZX80: introdujo el silicio (un material semiconductor) para conformar transistores en sustitución de las válvulas de vacío, permitiendo miniaturizar notablemente el sistema. Hoy en día, los microprocesadores integran millones de transistores en espacios microscópicos. Unidad Central de Procesamiento (CPU) La CPU o microprocesador es el elemento neural del sistema computacional, fabricado sobre bases de silicio para modular el paso de la corriente eléctrica.
Contiene microcircuitos programados con instrucciones elementales capaces de ejecutar algoritmos. Los procesadores modernos incorporan múltiples núcleos (multicore), lo que permite ejecutar instrucciones de manera simultánea. Se distinguen principalmente dos modelos de arquitectura de procesador: Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 2 Arquitectura Características Ámbito común CISC (Complex Instruction Set Computer) Posee un conjunto de instrucciones amplio y complejo; efectúa cálculos avanzados entre registros u operandos ubicados en memoria interna. El estándar por excelencia es x86. Ordenadores personales y servidores de escritorio.
RISC (Reduced Instruction Set Computer) Utiliza un repertorio reducido y simplificado de instrucciones que se procesan a mayor velocidad consumiendo menos recursos. Su exponente destacado es ARM . Dispositivos móviles y sistemas integrados. COMPRUEBA 2 ¿Qué ventaja operativa aporta un procesador multicore frente a un modelo tradicional mononúcleo? Jerarquía de memoria y placa base La placa base es la tarjeta de circuito impreso central donde se interconectan todos los módulos del ordenador: Fotografía de placa base con zócalo de CPU, ranuras y conectores.
En ella conviven distintos estratos de almacenamiento indispensables para el funcionamiento operativo: Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 3 Memoria RAM (Random Access Memory): memoria de acceso aleatorio volátil y rápida, donde el procesador escribe y lee en cualquier dirección las órdenes temporales que está ejecutando. Memoria ROM (Read Only Memory): memoria no volátil exclusiva para lectura. Aloja las rutinas de arranque primordiales: el BIOS, la interfaz de configuración SETUP y la prueba inicial de componentes POST. Las versiones modernas admiten reprogramación de contenidos sin necesidad de alterar su circuitería.
Memoria Caché: memoria ultrarrápida integrada dentro del encapsulado de la CPU, dividida en niveles ordenados por velocidad y cercanía (L1, L2 y L3). Retiene datos e instrucciones de uso habitual para agilizar el diálogo entre núcleos. ERROR FRECUENTE Confundir la memoria RAM con la ROM: la RAM pierde todo su contenido al apagar el equipo y admite escritura constante por el procesador, mientras que la ROM conserva de forma permanente las rutinas de arranque esenciales del sistema (BIOS/POST).
Unidades de procesamiento gráfico (GPU) y supercomputación La GPU o procesador gráfico actúa como coadyuvante del procesador central, asumiendo tareas de cálculo gráfico o procesamiento especializado intensivo. Su tecnología interna se basa en núcleos segmentados masivamente para procesar instrucciones sencillas en paralelo con máxima eficiencia, por lo que es ampliamente empleada en computación científica y ramas de ingeniería. Cuando las necesidades científicas superan la capacidad de cómputo convencional, se emplean supercomputadoras interconectando miles de unidades CPU y GPU en paralelo. Su rendimiento global se evalúa en FLOPS (Floating-point Operations per Second).
En España destaca el supercomputador MareNostrum en Barcelona, registrado con una potencia de 6,47 petaflops distribuidos en 153.216 núcleos computacionales (puesto 82 en su clasificación). COMPRUEBA 3 ¿Por qué la arquitectura de una GPU resulta más eficiente que la de una CPU en cómputo científico paralelo? Puertos, buses y almacenamiento externo La conectividad interna y externa del equipo se organiza mediante ranuras de expansión y puertos de comunicación: Ranuras de expansión: conectan tarjetas internas adicionales (sonido, vídeo o adaptadores de red) directamente al bus de la placa base. Puertos externos: enchufes de periféricos.
Los más utilizados son los puertos USB (los conectores azules ofrecen mayor velocidad de transferencia de datos respecto a los negros estándar), conectores de red telefónica RJ-11 y de red de área local RJ-45 (Ethernet). Interfaces de vídeo: el estándar clásico analógico VGA, la interfaz digital universal HDMI, así como derivaciones compactas como MiniDisplay Port o enlaces de alto ancho de banda como Thunderbolt 3 (adecuado para conectar monitores o proyectores externos).
Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 4 Dispositivos apuntadores y entrada: el ratón opera mediante sensores mecánicos u ópticos comunicándose por USB o radioenlace Bluetooth para interactuar con la interfaz gráfica; el teclado dispone de bloques alfanuméricos y teclas de función para atajos de software. Los dispositivos de almacenamiento se clasifican de acuerdo con el principio físico que sustenta sus datos: Tecnología Soportes característicos Magnética Disquetes flexibles, discos duros convencionales, soportes Jaz, Zip y cintas magnéticas. Óptica CD, DVD y discos Blu-ray.
Estado Sólido Memorias Flash ROM, tarjetas SIM móviles, memorias USB, tarjetas SD y unidades de disco SSD. Existen asimismo sistemas integrados cuyo diseño persigue una tarea o funcionalidad monouso exclusiva, a diferencia de los ordenadores de propósito general. Diagrama de evolución de resoluciones de pantalla desde SVGA hasta QSXGA. ESQUEMA Dispositivos de almacenamiento Magnética Discos duros, disquetes, cintas Óptica CD, DVD y Blu-ray Estado Sólido SSD, Flash ROM, USB, SD Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 5 IDEAS CLAVE La evolución de la computación pasó de los tubos de vacío (ENIAC, PDP-8) al silicio semiconductor (ZX80).
Las arquitecturas de procesador se reparten entre CISC (instrucciones complejas en PC) y RISC (instrucciones reducidas y veloces en móviles). La memoria se organiza en niveles: almacenamiento masivo de estado sólido/magnético, RAM temporal de trabajo, caché de alta velocidad y ROM no volátil con BIOS. Las GPU y los supercomputadores utilizan segmentación masiva de núcleos en paralelo para cálculo científico intensivo cuantificado en FLOPS. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 4. ¿En qué se diferencia el propósito de las ranuras de expansión frente a los puertos del panel de conexiones? 5.
¿Qué soporte físico de almacenamiento representan las unidades SSD y las memorias USB frente a los discos duros tradicionales? Test Rodea la respuesta correcta. Las soluciones están al final. 6. ¿Qué computador marcó el inicio del uso de transistores de silicio frente a tubos de vacío? 7. ¿Qué arquitectura se asocia típicamente a la familia x86? 8. ¿Qué elemento reside de forma permanente en la memoria ROM para arrancar el sistema? 9. ¿Cómo se diferencian habitualmente los puertos USB azules de los negros?
MareNostrum a) ZX80 b) ENIAC c) PDP-8 d) CISC a) RISC b) ARM c) SIMD d) El BIOS a) La memoria virtual b) El controlador gráfico c) El compilador C d) Son analógicos a) Usan protocolos RJ-45 b) Solo admiten audio c) Transmiten a mayor velocidad d) Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 6 2 Codificación de la información, sistemas numéricos y formatos de datos AL ACABAR SABRÁS Calcular conversiones numéricas entre sistemas decimal, binario, base 4 y hexadecimal. Diferenciar las formas de codificación digital para enteros, reales en coma flotante, caracteres e imágenes. Reconocer las extensiones de archivos digitales según su contenido y aplicación.
PIÉNSALO ANTES DE LEER 10 ¿Por qué los sistemas informáticos utilizan con tanta frecuencia el sistema hexadecimal en lugar de escribir directamente binario? Los ordenadores procesan y almacenan la información exclusivamente en forma de estados binarios (0 y 1), que reflejan físicamente los estados de conducción o corte de los transistores. Los datos son transferidos, interpretados y modulados de acuerdo con los ciclos internos de cada componente. Unidades de medida y capacidad digital La magnitud atómica es el bit (binary digit), que únicamente adopta el valor 0 o 1.
El agrupamiento de 8 bits conforma un byte u octeto, capaz de representar valores en el intervalo entero de 0 a 255 (notación hexadecimal a ). ERROR FRECUENTE No se debe confundir un bit (b minúscula) con un byte (B mayúscula): . Una cifra de 8 bits genera combinaciones posibles. En los equipos actuales de 64 bits, el espacio combinatorio alcanza posibilidades distintas. Para medir el almacenamiento se definen múltiplos según factores binarios y decimales: Kilobyte (KB): (o según prefijo SI). Megabyte (MB): . Gigabyte (GB): . Terabyte (TB): . Por encima se escalan secuencialmente Petabyte (PB, ), Exabyte (EB, ), Zettabyte (ZB, ) y Yottabyte (YB, ).
En lo relativo a flujos de transferencia de red o bus, las magnitudes se expresan en MB/s, Mbps o baudios. Sistemas de numeración posicional En cualquier sistema posicional, cada dígito multiplica la base elevada a la posición que ocupa, contada de derecha a izquierda a partir del exponente 0: 0x00 0xFF 1 Byte = 8 bits 2 = 8 256 2 bits 64 1,84 × 1019 1024 Bytes = 2 Bytes 10 103 1024 KB = 2 Bytes 20 1024 MB = 2 Bytes 30 1024 GB = 2 Bytes 40 250 260 270 280 Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 7 Base 2 (binaria): símbolos 0 y 1. Cada salto a la izquierda incrementa una potencia de 2 ( ).
Base 16 (hexadecimal): dígitos del 0 al 9 y letras de la A a la F para representar magnitudes del 10 al 15. Base 4: dígitos 0, 1, 2 y 3 (o asignaciones alfabéticas como secuencias cuaternarias). Decimal (Base 10) Binario (Base 2) Hexadecimal (Base 16) Base 4 numérico Base 4 alfabético 0 0000 0 00 AA 1 0001 1 01 AT 2 0010 2 02 AC 3 0011 3 03 AG 4 0100 4 10 TA 5 0101 5 11 TT 6 0110 6 12 TC 7 0111 7 13 TG 8 1000 8 20 CA 9 1001 9 21 CT 10 1010 A 22 CC 11 1011 B 23 CG 12 1100 C 30 GA 13 1101 D 31 GT 14 1110 E 32 GC 15 1111 F 33 GG COMPRUEBA 11 ¿Cuál es la equivalencia en hexadecimal del número decimal 14?
Procedimientos de conversión entre bases Para transformar un valor decimal a una base de destino, se utiliza el método de divisiones sucesivas: 2 , 2 , 2 ... 0 1 2 Dividir la cantidad decimal por el número que define la base destino. 1 Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 8 EJEMPLO DE CAMBIO DE BASE: NÚMERO 26 A binario: (resto 0); (resto 1); (resto 0); (resto 1). Tomando el cociente final y los restos hacia atrás resulta: . A hexadecimal: (resto 10, que es A). Resulta: . A base 4: (resto 2); (resto 2). Resulta: .
Para la operación inversa (de una base arbitraria a decimal), se suman los dígitos ponderados por la base elevada a su índice posicional: EJEMPLO DE DESARROLLO POLINÓMICO HACIA DECIMAL Desde binario: . Desde hexadecimal: . En base 4 alfabética con : . Codificación de variables y tipos de datos La representación interna abarca distintas modalidades: Enteros sin signo: asumen valores estrictamente positivos y se expresan directamente en base 2. Enteros con signo: reservan el primer bit para codificar el signo (donde el valor negativo requiere alterar bits mediante complementos antes de obtener su cifra binaria definitiva, como en Complemento a 1 o Complemento a 2).
Decimales en coma flotante: emplean un bit inicial para el signo, un conjunto para el exponente (potencia de 2) y el resto para la mantisa. Por ejemplo, en una codificación donde el primer bit define el signo positivo, los 4 bits siguientes representan el exponente negativo -2 y el resto conforma la mantisa 577, el número procesado resulta: . Texto y caracteres: se organizan mediante tablas normalizadas que asocian números a glifos, tales como ASCII, ANSI, Unicode o UCS. Gráficos e imágenes: se estructuran mediante mapas de bits (donde cada píxel almacena 3 valores correspondientes a los canales RGB) o mediante fórmulas vectoriales (que no pierden resolución ni se pixelan al ampliar el zoom).
Formatos y extensiones habituales El formato del archivo se especifica mediante la extensión al final de su nombre tras un punto: Tomar el cociente resultante y repetir la división de forma continuada hasta obtener un cociente menor que la base. 2 Escribir como cifra más significativa el último cociente y anexar en orden inverso (hacia atrás) todos los restos obtenidos.
3 26/2 = 13 13/2 = 6 6/2 = 3 3/2 = 1 26 = (11010) 2 26/16 = 1 26 = (1A) 16 26/4 = 6 6/4 = 1 26 = (122) 4 (11010) = 2 (1 × 2 ) + 4 (1 × 2 ) + 3 (0 × 2 ) + 2 (1 × 2 ) + 1 (0 × 2 ) = 0 16 + 8 + 0 + 2 + 0 = 26 (1A) = 16 (1 × 16 ) + 1 (A × 16 ) = 0 16 + 10 = 26 T = 1, C = 2 (TCC) = 4 (1 × 4 ) + 2 (2 × 4 ) + 1 (2 × 4 ) = 0 16 + 8 + 2 = 26 577 × 2 = 2 577/4 = 144,25 Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 9 Categoría Extensiones características Ejecutables .exe , .com , .jar Texto y documentos .txt , .doc , .docx , .docm , .rtf , .wpd , .odt , .pdf Hojas de cálculo .xls , .xlsx , .xlsm , .ods Presentaciones .ppt , .pptx , .pptm , .odp Imágenes y vectores .bmp , .jpg , .jpeg , .gif , .png , .pcx , .psp , .psd , .xcf , .tiff , .svg , .ai , .emf , .wmf , .eps Sonido y vídeo .aiff , .wav , .mp3 , .aac , .avi , .mpg , .mpeg , .mp4 Bases de datos y desarrollo .accdb , .mdb , .sq , .htm , .html , .php , .xml , .json Modelos 3D y química .wrl , .stl , .pov , .3ds , .u3d , .mol , .pdb , .sdf Compresión .zip , .rar , .tar , .gz , .7z COMPRUEBA 12 ¿Qué ventaja ofrecen los gráficos vectoriales frente a las imágenes de mapa de bits RGB?
PROCESO Conversión decimal a base binaria por divisiones 1 Dividir entre 2 Calcular cociente y anotar el resto 2 Evaluar cociente ¿Es el cociente menor que 2? 3 Ordenar restos Último cociente y restos hacia atrás IDEAS CLAVE Un byte consta de 8 bits y abarca valores decimales de 0 a 255 (00 a FF en hexadecimal). El paso de decimal a otra base se efectúa acumulando los restos de divisiones sucesivas en orden inverso. Los números decimales en coma flotante se descomponen en bit de signo, exponente y mantisa. Los caracteres se asignan mediante estándares como ASCII o Unicode, y las imágenes se dividen en mapa de bits (RGB) o vectores.
Las extensiones de archivo determinan el tipo de empaquetamiento y codificación de los datos. Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 10 COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 13. ¿Cómo se obtiene el número decimal correspondiente al código binario 11010? 14. ¿Qué función cumple el exponente y la mantisa al codificar un número en coma flotante? Test Rodea la respuesta correcta. Las soluciones están al final. 15. ¿Cuántas combinaciones diferentes permite almacenar un registro de 8 bits? 16. ¿Cuál es la expresión hexadecimal del número decimal 26? 17. ¿Qué estándar asigna equivalencias binarias a caracteres alfanuméricos? 18.
¿Qué formato de imagen mantiene la nitidez sin importar el nivel de ampliación? 3 Redes de comunicación, arquitectura por capas y edición de documentos AL ACABAR SABRÁS Describir las funciones principales de las capas de una red informática desde la capa física hasta la de aplicación. Diferenciar los protocolos de transporte TCP y UDP junto a los protocolos comunes de aplicación. Aplicar los atajos y criterios de estructura en formato de caracteres, párrafos y secciones de texto. PIÉNSALO ANTES DE LEER 19 ¿Por qué un ordenador necesita dos identificadores distintos como la dirección MAC y la dirección IP para comunicarse por Internet?
512 a) 1024 b) 256 c) 128 d) 1A a) 16 b) 1B c) 2A d) ASCII a) UDP b) RGB c) FLOPS d) BMP a) Vectorial b) JPEG c) Mapa de bits d) Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 11 Una red informática consiste en un conjunto de dispositivos interconectados para posibilitar el intercambio mutuo de información. Los medios de enlace pueden ser físicos alámbricos (módem telefónico, cables de cobre Ethernet o fibra óptica) o inalámbricos (ondas de radio, infrarrojos y Bluetooth).
Estructura del modelo por capas La transferencia de datos se desglosa en niveles o capas jerárquicas con funciones específicas: Capa física: transmite la información como pulsos físicos mediante cableado (cobre o fibra) o conexiones inalámbricas (ondas de radio o infrarrojos). Capa de enlace de datos (red local): asegura el traslado de tramas de información entre dos puntos de un circuito físico mediante protocolos como PPP, Ethernet o Bluetooth. En este ámbito se identifican los equipos mediante la dirección MAC, una secuencia de 6 paquetes de bytes en numeración hexadecimal. Los dispositivos locales se conectan a un switch.
Capa de red (red pública): encamina los paquetes de datos a través de trayectos interconectados sin necesidad de enlace físico directo. Utiliza la dirección IP como identificador lógico del dispositivo para permitir que el router comunique la red local con la red pública de servidores externos. Capa de transporte: fragmenta la información en paquetes y gestiona la detección de incidencias: TCP: protocolo orientado a la entrega fiable; comprueba y garantiza que los paquetes alcancen su destino. UDP: envía paquetes masivamente a gran velocidad sin verificación de entrega.
En este nivel intervienen los cortafuegos (firewalls), que bloquean puertos o flujos indebidos para prevenir intrusiones de malware. Capa de sesión: establece, supervisa y finaliza las sesiones de comunicación; si se interrumpe el enlace, permite reanudarlo al recobrar la señal. Capa de presentación: adecúa el formato de los datos para que el receptor pueda procesarlos, aplicando descifrado criptográfico o descompresión. Capa de aplicación: define la interacción entre los programas de usuario y los protocolos de la red. COMPRUEBA 20 ¿En qué se diferencian principalmente TCP y UDP dentro de la capa de transporte?
Protocolos destacados de nivel de aplicación Los servicios en red operan sobre protocolos regulados en puertos conocidos: Protocolo Propósito Identificador o puerto HTTP Transferencia de páginas web en línea Puerto 80 FTP Transferencia y acceso a ficheros o bases de datos Puerto 20 SMTP Envío de correo electrónico Puerto 25 Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 12 Protocolo Propósito Identificador o puerto POP Recepción de correo electrónico Puerto 110 DNS Resolución y asignación de nombres de dominio a direcciones IP Puerto 53 Telnet Enlace directo en modo terminal entre terminales Puerto 23 SSH Conexión directa segura y cifrada entre terminales Puerto 22 ERROR FRECUENTE Confundir una dirección MAC con una dirección IP: la MAC es una dirección física fija de 6 bytes en hexadecimal asignada a la tarjeta de red en el nivel de enlace, mientras que la IP es un identificador lógico de capa de red asignado para el enrutamiento público a través de routers.
Fundamentos de edición y maquetación de texto En procesadores de texto estructurados se distinguen diversos ámbitos de parametrización: Formato de carácter: afecta individualmente a letras contiguas (tipografía, estilo). El idioma asignado determina el diccionario del corrector ortográfico y es posible incorporar caracteres de la tabla Unicode. Formato de párrafo: la tecla Enter marca un nuevo párrafo, mientras que la combinación Shift + Enter introduce únicamente un salto de línea dentro del mismo párrafo sin romperlo. Las tabulaciones se mantienen consistentes. Los saltos de página forzados previenen líneas aisladas al inicio de página (líneas viudas y huérfanas).
Formato de sección y navegación: fragmenta el documento en partes con distribución propia de página. La asignación estructurada de estilos de título genera automáticamente el mapa de contenidos y navegación. Comando global: la combinación de teclado Ctrl + E selecciona la totalidad del documento. COMPRUEBA 21 ¿Qué ocurre en el documento al pulsar Shift + Enter en vez de Enter solo? Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 13 PROCESO Jerarquía de capas de red IDEAS CLAVE El modelo de redes estructura la comunicación desde el medio físico hasta la capa de aplicación de usuario.
La dirección MAC opera en la capa de enlace local y la dirección IP permite el enrutamiento interredes a través de un router. TCP asegura la llegada libre de errores de los datos, a diferencia de la entrega no verificada y ágil de UDP. Cada protocolo de aplicación está vinculado a puertos de comunicación específicos (como HTTP en el puerto 80). En procesadores de texto, los párrafos se dividen con Enter, los saltos de línea suaves con Shift + Enter y la selección completa con Ctrl + E. COMPRUEBA LO QUE HAS APRENDIDO 22. ¿Qué protocolo se encarga de traducir una dirección web nominal en una dirección IP accesible? 23.
¿Qué función cumple el firewall en relación con los puertos y el protocolo de transporte? Capa Física Pulsos por cable o señales inalámbricas 1 Enlace de Datos Direcciones MAC e interfaces locales 2 Capa de Red Direccionamiento lógico IP y routers 3 Transporte Control de flujo con TCP o UDP 4 Sesión y Presentación Control de enlace, cifrado y formato 5 Aplicación Protocolos de usuario (HTTP, DNS, correo) 6 Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 14 Test Rodea la respuesta correcta. Las soluciones están al final. 24. ¿Qué dispositivo enlaza la red local con la red pública de servidores mediante direcciones IP? 25. ¿En qué puerto opera de forma predeterminada el protocolo HTTP?
26. ¿Cuál es la función del protocolo SMTP en la capa de aplicación? 27. ¿Qué comando de teclado selecciona la totalidad del texto en un procesador de documentos? 4 Resumen para repasar Hardware y arquitectura de ordenadores Concepto Definición clave CPU Unidad central basada en silicio que ejecuta instrucciones; de tipo multinúcleo con arquitecturas CISC (x86) o RISC (ARM). GPU Procesador gráfico altamente segmentado en núcleos simples optimizado para cálculo paralelo masivo. Memoria RAM Memoria principal rápida y volátil de lectura y escritura aleatoria para ejecutar programas.
Memoria ROM Memoria no volátil de solo lectura que contiene las rutinas de arranque esenciales (BIOS, SETUP y POST). Memoria Caché Memoria ultrarrápida integrada en el procesador (L1, L2 y L3) para instrucciones de uso frecuente. Supercomputadoras Sistemas con miles de CPU y GPU en paralelo cuya potencia se evalúa en FLOPS (como MareNostrum).
Switch a) Hub b) Router c) Módem d) Puerto 110 a) Puerto 22 b) Puerto 25 c) Puerto 80 d) Asignación de IP a) Navegación web b) Descarga de ficheros c) Envío de correo d) Ctrl + T a) Ctrl + E b) Ctrl + P c) Ctrl + S d) Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 15 Representación y codificación de datos Concepto Definición clave Bit y Byte Un bit es la unidad mínima (0 o 1); 1 Byte equivale a 8 bits y genera 256 estados ( / ). Conversión a base destino Divisiones sucesivas del decimal por la base hasta cociente inferior a ella; lectura del último cociente y restos hacia atrás.
Conversión a decimal Suma polinómica de cada cifra multiplicada por la base elevada a su índice de posición (iniciando en 0 desde la derecha). Coma flotante Codificación de valores reales mediante un bit de signo, bits de exponente (potencia de 2) y bits de mantisa. Codificación de texto e imagen Texto normalizado mediante ASCII/Unicode; gráficos almacenados como mapa de bits (RGB) o vectores escalables. Redes, capas y protocolos Elemento Definición clave Dirección MAC Identificador físico fijo de 6 bytes en hexadecimal en la capa de enlace para redes locales (switch). Dirección IP Identificador lógico de nivel de red que permite el enrutamiento interredes mediante routers. TCP vs.
UDP TCP asegura la recepción ordenada y fiable de paquetes; UDP envía datos masivamente sin comprobación de entrega. HTTP (Puerto 80) Protocolo de aplicación para la transmisión de páginas web. DNS (Puerto 53) Servicio encargado de resolver y asignar nombres de dominio a direcciones IP. SMTP (25) y POP (110) Protocolos de capa de aplicación empleados para el envío (SMTP) y la recepción (POP) de correo electrónico. SSH (22) y Telnet (23) Protocolos para acceso remoto entre equipos; SSH cifra la comunicación y Telnet opera en texto plano. 0 a 255 0x00 a 0xFF Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 16 Soluciones de las preguntas de repaso 1.
Porque las instrucciones reducidas (RISC) requieren circuitos más sencillos, menor consumo eléctrico y tiempos de procesamiento mínimos por ciclo. 2. Permite ejecutar flujos de instrucciones de forma simultánea e independiente en cada núcleo, multiplicando el rendimiento en multitarea y cálculo paralelo. 3. Porque dispone de una gran cantidad de núcleos pequeños orientados a ejecutar simultáneamente operaciones idénticas sobre grandes volúmenes de datos. 4. Las ranuras de expansión sirven para instalar módulos y tarjetas de circuito internas sobre la placa base, mientras que los puertos conectan periféricos externos. 5.
Pertenecen a la tecnología de estado sólido (memorias flash sin componentes mecánicos), a diferencia de la tecnología magnética de los discos duros convencionales. 6. b) ZX80. El ZX80 incorporó el silicio para los transistores sustituyendo los antiguos tubos de vacío. 7. a) CISC. CISC es el modelo de instrucciones complejas propio de la arquitectura x86 para ordenadores. 8. a) El BIOS. La ROM retiene permanentemente el BIOS junto con el SETUP y la comprobación POST. 9. d) Transmiten a mayor velocidad. Los puertos USB de color azul están diseñados para tasas de transferencia de datos sensiblemente superiores. 10.
Porque cada dígito hexadecimal sintetiza exactamente 4 bits, permitiendo leer y escribir octetos completos de manera mucho más compacta y legible. 11. Le corresponde la letra E en base 16, equivalente a 1110 en binario. 12. No sufren distorsión ni pérdida de definición al aplicar zoom, ya que se calculan matemáticamente en lugar de almacenar una cuadrícula fija de píxeles. 13. Mediante el desarrollo polinómico: . 14. La mantisa actúa como factor base de magnitud y el exponente indica la potencia (positiva o negativa) de la base por la que se multiplica. 15. c) 256. Con 8 bits se obtienen = 256 estados posibles (del 0 al 255). 16. a) 1A.
Al dividir 26 entre 16 se obtiene cociente 1 y resto 10 (representado por la letra A). 17. a) ASCII. ASCII es una tabla de conversión estándar que asigna patrones binarios a cada carácter. 18. b) Vectorial. Las imágenes vectoriales se definen mediante entidades geométricas y no por píxeles fijos. 19. Porque la MAC identifica de manera unívoca la tarjeta física en la red de área local, mientras que la IP identifica la ubicación lógica necesaria para enrutar los datos globalmente. 20. TCP verifica la recepción íntegra de cada paquete garantizando la entrega, mientras que UDP prioriza la velocidad y transmite de forma masiva sin comprobar pérdidas. 21.
Se genera un salto de línea simple sin cerrar el párrafo actual ni aplicar el espaciado entre párrafos sucesivos. 22. El protocolo DNS, asociado habitualmente al puerto 53. 23. Supervisa y restringe el tráfico en puertos determinados para cortar paquetes potencialmente maliciosos y proteger la red. 1 × 2 + 4 1 × 2 + 3 0 × 2 + 2 1 × 2 + 1 0 × 2 = 0 16 + 8 + 0 + 2 + 0 = 26 28 Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 17 24. c) Router. El router es la puerta de enlace que permite dirigir paquetes desde la red local hacia redes públicas. 25. d) Puerto 80. El protocolo web HTTP tiene asignado por defecto el puerto de comunicaciones 80. 26. d) Envío de correo.
SMTP es el protocolo estándar para la transmisión y envío de correo electrónico. 27. b) Ctrl + E. La combinación Ctrl + E ejecuta la selección completa del texto en el procesador. Hardware, Representación Digital y Redes de Computadores 18