Fundamentos Esenciales de Sistemas Operativos y Redes Informáticas

Sistemas Operativos: Conceptos Fundamentales

Un Sistema Operativo (SO) es un conjunto de programas, algoritmos y rutinas destinados a:

• Asignar recursos a procesos.
• Proporcionar al usuario un entorno amigable que oculte los detalles del hardware.

Tipos de Sistemas Operativos

Los sistemas operativos se pueden clasificar según diferentes criterios:

Por el número de usuarios:

• Monousuario: Permite un único usuario a la vez (ej. DOS).
• Multiusuario: Permite que múltiples usuarios interactúen con el sistema simultáneamente.

Por el número de procesos simultáneos (tareas):

• Monotarea o Monoproceso: Ejecuta una única tarea a la vez (ej. DOS).
• Multitarea o Multiproceso: Capaz de ejecutar múltiples tareas concurrentemente.
  • Multitarea en tiempo compartido: El sistema asigna turnos de CPU a los procesos; a mayor tiempo de ejecución, mayor prioridad puede tener el proceso.
  • Multiproceso: Utiliza dos o más CPUs para ejecutar procesos de forma paralela.

Por el modo de procesamiento:

• Igual a igual (Peer-to-Peer): Los equipos se prestan y solicitan servicios indistintamente.
• Host: Un equipo centralizado (host) gestiona los recursos para terminales conectados.
• Cliente/Servidor: Servidores dedicados proporcionan recursos y servicios a clientes.

Funciones Esenciales del Sistema Operativo

• Intérprete de comandos: Permite la interacción del usuario con el sistema.
• Gestión de dispositivos: Controla el hardware y maneja interrupciones (IRQ).
• Concurrencia de procesos: Gestiona la ejecución simultánea de múltiples procesos para optimizar la eficacia del sistema.

Gestión de Usuarios y Grupos en Sistemas Operativos

Desde la consola de administración, es posible crear y gestionar usuarios y grupos. Los usuarios pueden pertenecer a uno o varios grupos, adquiriendo así las características y permisos asociados a dichos grupos. Para cada usuario y grupo, se pueden configurar diversas opciones, como la posibilidad de cambiar la contraseña, el estado de habilitación, y los permisos específicos sobre recursos del sistema.

Es posible forzar el uso de contraseñas seguras y establecer plazos para su cambio periódico, así como configurar otros aspectos relacionados con el perfil de usuario. Cada grupo y usuario posee un ID único, una larga cadena de caracteres que funciona como código de identificación irrepetible y que no se borra. Esto significa que, si se crea un usuario "Jorge", se borra y luego se vuelve a crear, el nuevo "Jorge" tendrá un ID diferente y no heredará automáticamente las características o permisos del usuario anterior.

Redes Informáticas: Definición y Tipos

Definición de Red

Una red informática es un conjunto de equipos de tratamiento de datos interconectados para compartir información, recursos y servicios.

Tipos de Redes por su Extensión

• LAN (Local Area Network): Red de área local, cubre un área geográfica limitada (ej. oficina, edificio).
• MAN (Metropolitan Area Network): Red de área metropolitana, abarca una ciudad o campus grande.
• WAN (Wide Area Network): Red de área extensa, conecta redes en grandes distancias geográficas (ej. países, continentes).

Tipos de Redes por su Modo de Trabajo

• P2P (Peer-to-Peer): De igual a igual, donde cada nodo puede actuar como cliente y servidor. Común en redes Windows.
• Redes Host: Centralizadas, con terminales 'tontos' (sin capacidad de procesamiento propia) conectados a un host principal.
• Redes Cliente/Servidor: Servidores dedicados que proporcionan recursos y servicios a clientes con capacidades de procesamiento propias.
• Arquitectura de 3 niveles: Estructura que separa la lógica de la aplicación en tres capas: Datos, Aplicaciones y Cliente Web.

Tipos de Redes por su Topología

La topología de red se refiere a la disposición física o lógica de los elementos de una red.

• Física: Se refiere al trazado físico de los cables y dispositivos.
• Lógica: Describe cómo se transmiten los datos a través de la red.

Topología Física en Bus

• Utiliza conectores BNC y cable coaxial fino.
• Lo que un equipo transmite lo reciben todos (difusión), pero solo lo procesa el receptor deseado.
• Los equipos compiten por el medio físico, lo que puede generar colisiones.
• La topología lógica suele ser también en bus.
• Ejemplo: Redes Ethernet (IEEE 802.3) en sus primeras implementaciones.

Topología Física y Lógica en Anillo

• Las transmisiones se realizan mediante el uso de un token o testigo (transmisiones por turnos).
• Un equipo es el encargado de mantener la lista de equipos activos.
• Fue una patente de IBM.
• Problema: Pérdida del token. Solución: Crear un nuevo token. Nuevo problema: Duplicidad del token.

Topología Física en Estrella

• Es menos vulnerable que las topologías anteriores, pero al ser un esquema centralizado, si falla el Elemento de Interconexión (E.I.), la red deja de funcionar y se crea un cuello de botella.
• La topología lógica depende del Elemento de Interconexión (E.I.):
  • HUB o Concentrador: Lógica en bus a nivel de dispositivos.
  • MAU (Multiple Access Unit):
    • Token por turnos: Lógica en anillo (redes Token Ring).
    • Competencia por el token: Lógica en bus (redes Token Bus).
  • Switch: Utiliza una base de datos de equipos conectados (direcciones MAC); la lógica es en bus a nivel de puertos, con colisiones a nivel de puerto.

Topología Física Jerárquica

• Reproduce la estructura jerárquica de una organización o empresa.

Topología en Malla

• Todos los equipos de la red están conectados entre sí.
• Su característica principal es la redundancia y la provisión de rutas alternativas para la transmisión de datos.