Variaciones en la interconexión

¿Qué es la memoria compartida?

Es aquel tipo de memoria que puede ser accedida por múltiples programas, ya sea para comunicarse entre ellos o para evitar copias redundantes. La memoria compartida es un modo eficaz de pasar datos entre aplicaciones. Dependiendo del contexto, los programas pueden ejecutarse en un mismo procesador o en procesadores separados.

¿Qué es un bus común?

Conjunto de conexiones físicas (cables, placa de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con múltiples componentes de hardware para que se comuniquen entre sí. El propósito de los buses es reducir el número de rutas necesarias para la comunicación entre los distintos componentes, al realizar las comunicaciones a través de un solo canal de datos. Ésta es la razón por la que, a veces, se utiliza la metáfora "autopista de datos".

Memoria compartida en los procesos de cómputo

Intercambiando datos entre programas que se ejecutan al mismo tiempo, crea espacios en la memoria RAM, los procesos deben de ejecutarse en la misma máquina. Crea un vínculo entre la memoria local del proceso interesado y el segmento compartido.

Bus en los procesos de cómputo

Para aceptar órdenes del usuario, acceder a los datos y presentar los resultados, la CPU se comunica a través de un conjunto de circuitos o conexiones llamado bus. El bus conecta la CPU a los dispositivos de almacenamiento (por ejemplo, un disco duro), los dispositivos de entrada (por ejemplo, un teclado o un mouse) y los dispositivos de salida (por ejemplo, un monitor o una impresora).

Para efectuar una lectura se deposita en el bus de direcciones la dirección de la palabra de memoria que se desea leer y entonces se activa la señal de lectura (R); después de cierto tiempo en el bus de datos aparecerá el contenido de la dirección buscada. Por otra parte, para realizar una escritura se deposita en el bus de datos la información que se desea escribir y en el bus de direcciones la dirección donde deseamos escribirla, entonces se activa la señal de escritura (W), pasado el tiempo de latencia, la memoria escribirá la información en la dirección deseada.

Sistemas distribuidos en bancos

Es sistema bancario de internet utiliza una arquitectura cliente-servidor de tres capas.

La base de datos de clientes del banco (usualmente ubicada sobre una computadora mainframe) proporciona servicios de gestión de datos; un servidor web proporciona los servicios de aplicación tales como facilidades para transferir efectivo, generar estados de cuenta, pagar facturas, y así sucesivamente. La propia computadora del usuario con un navegador de Internet es el cliente.

El sistema es escalable, porque es relativamente fácil añadir nuevos servidores web, a medida que el número de clientes crece. El uso de una arquitectura de tres capas permite optimizar la transferencia de información entre el servidor web y el servidor de la base de datos. Las comunicaciones entre estos sistemas pueden usar protocolos de comunicación de bajo nivel muy rápidos. Para recuperar información de la base de datos se utiliza un middleware eficiente que soporte consultas a la base de datos en SQL (Structured Query Language).

La información de la base de datos esta almacenada físicamente en diferentes sitios de la red. En cada sitio de la red, la parte de la información, se constituye como una base de datos en sí misma. Las bases de datos locales tienen sus propios usuarios locales, sus propios DBMS y programas para la administración de transacciones, y su propio administrador local de comunicación de datos. Estas base de datos locales deben de tener una extensión, que gestione las funciones de sociedad necesarias; la combinación de estos componentes con los sistemas de administración de base de datos locales, es lo que se conoce como Sistema Administrador de Base de Datos Distribuidas. Este gestor global permite que usuarios puedan acceder a los datos desde cualquier punto de la red, como si lo hicieran con los datos de su base de datos local, es decir, para el usuario, no debe existir diferencia en trabajar con datos locales o datos de otros sitios de la red.

La topología y los atributos físicos de la red están ocultados por los protocolos de red, mientras que la arquitectura de cada máquina está ocultada por el sistema operativo. Como los componentes de un sistema distribuido pueden ser heterogéneos, se requiere una capa de software (a menudo llamado middleware) para proporcionar la visión de sistema único.

Sistemas distribuidos en redes de área local

Origen: 

     En los 50’s había ordenadores caros y que no se aprovechaban bien,En los 60’s, 70’s se tenían grandes ordenadores centralizados.En los años 80 con el ordenador personal era difícil disponer de recursos como impresoras, scanners, etc.Nacen los sistemas de red con las redes de área local.

Importancia:

Permiten la interconexión entre múltiples ordenadores para colaborar en la realización de tareas, al comunicarse y sincronizarse entre ellos. Se logra tener un estado compartido.

En las redes de área local no resulta difícil escalar un sistema porque estos sistemas están basados en una comunicación síncrona. 

Desventajas

Coste

Fiabilidad

Saturación

Seguridad, comunicaciones inseguras

SW  más complejo.

Sistemas distribuidos en desarrollos cientificos

Clúster: computadoras distribuidos que se comportan como una sola computadora, no solo en base a redes, también es a hardware. Y con HW y SW se forma una super computadora para hacer operaciones mas rapidas y en conjunto, por ejemplo la NASA, Disney, Pixar.

Grid: tecnología que permite utilizar todo tipos de recursos. Es de forma cuadriculada o matriz, se utiliza mucho en las universidades para facilitar sistemas.

Colisionador de Haurones:  acelerador y colisionadores de partículas, fue un experimento para congelar átomos, examinar la validez y imites del modelo estandar. 

Señal Digital

Es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético en que cada signo que codifica el contenido de la misma puede ser analizado en término de algunas magnitudes que representan valores discretos, en lugar de valores dentro de un cierto rango. Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado, o la misma lámpara: encendida o apagada (véase circuito de conmutación). Esto no significa que la señal físicamente sea discreta ya que los campos electromagnéticos suelen ser continuos, sino que en general existe una forma de discretizarla unívocamente.

Ventajas

1.    Ante la atenuación, puede ser amplificada y reconstruida al mismo tiempo, gracias a los sistemas de regeneración de señales.

2.    Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores, en la recepción.

3.    Facilidad para el procesamiento de la señal. Cualquier operación es fácilmente realizable a través de cualquier software de edición o procesamiento de señal.

4.    Permite la generación infinita con perdidas mínimas en la calidad. Esta ventaja sólo es aplicable a los formatos de disco óptico; la cinta magnética digital, aunque en menor medida que la analógica (que sólo soporta como mucho 4 o 5 generaciones), también va perdiendo información con la multigeneración.

5.    Las señales digitales se ven menos afectadas a causa del ruido ambiental en comparación con las señales analógicas y permite que haya menos interferencia sea una señal fluida o continua.

Desventajas

1.    Necesita una conversión analógica-digital previa y una decodificación posterior en el momento de la recepción.

2.    Requiere una sincronización precisa entre los tiempos del reloj del transmisor con respecto a los del receptor.

3.    Pérdida de calidad cada vez mayor en el muestreo respecto de la señal original.

Señal Analógica

Es un tipo de señal generada por algún tipo de fenómeno electromagnético y que es representable por una función matemática continua en la que es variable su amplitud y periodo (representando un dato de información) en función del tiempo. Algunas magnitudes físicas comúnmente portadoras de una señal de este tipo son eléctricas como la intensidad, la tensión y la potencia, pero también pueden ser hidráulicas como la presión, térmicas como la temperatura, mecánicas, etc.

Ventajas

1.    La principal ventaja es la correcta y ajustada definición de la señal analógica que tiene el potencial para una cantidad infinita de resolución de la señal.

2.    En comparación con las señales digitales, las señales analógicas son de mayor densidad.

3.    Su tratamiento se puede lograr más sencillo que con el equivalente digital. Una señal analógica puede ser procesada directamente por los componentes analógicos, aunque algunos procesos no están disponibles, excepto en forma digital.

Desventajas

1.    La principal desventaja de la señalización analógica es que cualquier sistema de ruido, es decir, al azar hace una variación no deseada.

2.    Como la señal se copia y se vuelve a copiar, o es transmitida a través de largas distancias, estas variaciones al azar, aparentemente a son dominantes.

3.    Eléctricamente, estas pérdidas pueden verse disminuidas por la protección, bien comunicado, y el cable de varios tipos, tales como coaxial o par trenzado. 

Procesamiento de señales

Es el procesamiento, amplificación e interpretación de señales. Las señales pueden proceder de diversas fuentes. Hay varios tipos de procesamiento de señales, dependiendo de la naturaleza de las mismas.

Es la manipulación matemática de una señal de información para modificarla o mejorarla en algún sentido. Este está caracterizado por la representación en el dominio del tiempo discreto, en el dominio frecuencia discreta, u otro dominio discreto de señales por medio de una secuencia de números o símbolos y el procesado de esas señales.