Història de la Informàtica i Conceptes Clau de Xarxes

Orígens de la Informàtica i Màquines de Calcular

L'origen de les màquines de calcular es remunta a l'àbac xinès. Posteriorment, els artesans tèxtils utilitzaven un mecanisme de tires de paper perforat per a seleccionar unes fitxes perforades, les quals controlaven la màquina (referència al teler de Jacquard).

L'evolució de la informàtica es situa al segle XVII, quan el científic francès Blaise Pascal va inventar una calculadora (la Pascalina). Aquesta només servia per fer sumes i restes.

Charles Babbage: El Pare de l'Ordinador

Charles Babbage, matemàtic i inventor anglès, va predir a principis del segle XIX moltes de les teories en què es basen els actuals ordinadors.

ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)

El 1941, John Mauchly va conèixer un instructor de laboratori anomenat J. Presper Eckert. Van cooperar en un interès comú: el desenvolupament d'un calculador electrònic. Mauchly va escriure a Atanasoff demanant la seva cooperació per construir un ordinador com l'ABC a l'escola Moore.

John Von Neumann i l'Arquitectura EDVAC

El 1946, el matemàtic hongarès John Von Neumann va proposar una versió modificada de l'ENIAC, l'EDVAC (Electronic Discrete Variable Automatic Computer), que es va construir el 1952.

Aquesta màquina presentava dues importants diferències respecte a l'ENIAC:

1. Feia servir aritmètica binària, cosa que simplificava enormement els circuits electrònics de càlcul.
2. Permetia treballar amb un programa emmagatzemat (mentre que l'ENIAC es programava manualment).

UNIVAC (Universal Automatic Computer)

Eckert i Mauchly van fundar la seva pròpia companyia, la qual, després de diversos problemes, va ser absorbida per Remington Rand.

Introducció a les Xarxes Informàtiques

Una xarxa informàtica és un conjunt de dos o més ordinadors connectats entre ells que permeten compartir recursos (impressora, discos durs) i informació (programes i dades).

Tecnologies d'Accés a la Xarxa

• Mòdem (RTV): Dispositiu que permet la connexió.
• ADSL: Línia asimètrica.
• RDSI: Xarxa Digital de Serveis Integrats.
• Fibra òptica: Transmissió de dades per llum.
• PLC: Power Line Communication (Internet pels cables elèctrics).
• Satèl·lit: Connexió via satèl·lit.
• Banda ampla sense fils: Tecnologies mòbils (p. ex., 3G).

Funcions Principals d'una Xarxa

• Compartir maquinari.
• Compartir perifèrics.
• Compartir dades.
• Compartir connexió a Internet.

Tipus de Xarxes Segons l'Abast (Topologies)

• PAN (Personal Area Network): Xarxa personal (p. ex., sense router).
• LAN (Local Area Network): Xarxa d'àrea local (p. ex., dins d'un edifici o varis edificis propers).
• CAN (Campus Area Network): Xarxa d'àrea de campus.
• MAN (Metropolitan Area Network): Xarxa d'àrea metropolitana (p. ex., una ciutat).
• WAN (Wide Area Network): Xarxa d'àrea extensa (p. ex., com Internet).

Model OSI: Interconnexió de Sistemes Oberts (ISO 1984)

El Model de Referència d’Interconnexió de Sistemes Oberts (OSI) busca que tots els sistemes tinguin un llenguatge estàndard. Té set nivells, dels quals es destaquen:

• Nivell 5 (Aplicació i Presentació): Destinat a proporcionar aplicacions a l’usuari. Protocols: HTTP, FTP, SMTP, POP, TELNET, etc.
• Nivell 4 (Transport): Fa paquets o datagrames. Protocols: TCP o UDP.
• Nivell 3 (Xarxa): Posa l'adreça IP d'origen i destí.
• Nivell 2 (Enllaç de Dades): Control d’errors entre l’emissor i el receptor.
• Nivell 1 (Físic): Nivell dels aspectes elèctrics, impulsos elèctrics o lluminosos.

Dispositius de Xarxa Essencials

• HUB (Concentrador): Serveix per connectar diversos ordinadors en xarxa. El que rep per una entrada ho envia per totes les sortides.
• SWITCH (Commutador): És un Hub intel·ligent; només envia les dades al destí correcte.
• ROUTER: Separa xarxes, connectant la nostra xarxa local (LAN) amb xarxes externes (WAN, com Internet).
• PONT (Bridge): Serveix per dividir les xarxes d’àrea local per motius de seguretat, rendiment o administració.
• PUNT D’ACCÉS (Access Point): Connecta una xarxa Wi-Fi a una xarxa cablejada.
• REPETIDOR: Amplificador de senyal Wi-Fi, per tal que tingui més abast.
• PASSAREL·LA (Gateway): Uneix dues xarxes amb diferent tecnologia (P. Ex., cable coaxial i Ethernet).
• SERVIDOR D’IMPRESSIÓ: Permet la connexió d’una impressora a la xarxa.

Mitjans de Transmissió de Dades

• Cable de coure de parells trenats (Ethernet): Funciona a través d’impulsos elèctrics.
• Cable coaxial: Té un nucli de coure envoltat d'una capa aïllant i d'una malla metàl·lica que evita les interferències.
• Cable de fibra òptica: La informació es transmet per llum. És la més ràpida i cara, però no es pot doblegar en angles pronunciats.
• Mitjans sense fils (Wireless): La tecnologia més utilitzada és la Wi-Fi. La informació es transmet per ones de ràdio. L’estàndard 802.11g permet 54 Mb/s.

Protocols TCP i IP

• TCP (Transmission Control Protocol): Garanteix que els paquets arribin en ordre i correctament.
• IP (Internet Protocol): Identifica un equip dins d’una xarxa (és l’adreça de l’equip). Determina els procediments d'adreçament per als paquets. No garanteix la fiabilitat de l'entrega (ni quan, ni quants, ni en quin ordre arribaran).