Dimensionar, instalar y optimizar el hardware. IFCT0510

3.4. Instalar y sustituir componentes en un sistema informático, atendiendo a la documentación del fabricante y a las normas de la organización

Tanto si estamos ante una instalación de un hardware o software nuevo en el sistema como si estamos ante una modificación, lo primero que deberemos hacer siempre es consultar el manual que el fabricante del hardware o del software facilita.

En dicho manual ofrece el fabricante toda la información para poder trabajar y sacar el máximo rendimiento al software o hardware que estamos instalando/sustituyendo. Pero no solo información, también dará las especificaciones técnicas de dicho producto: sobre qué sistemas operativos funciona, qué estándares necesitará para trabajar correctamente, con qué dispositivos es compatible, etc.

Normalmente en dichos manuales suministrados por el fabricante del hardware dice además cómo tenemos que integrar el hardware en nuestro sistema, con qué rango de valores son válidos etc.

Actualmente, y como medida para ahorrar costes en la industria de la informática, se suelen suministrar los productos hardware sin ningún tipo de documentación (es lo que se conoce como productos OEM) para poder ofertarlos a un precio más económico; nosotros podemos acudir a la web del fabricante y en el área de soporte o servicio técnico nos encontraremos los manuales y los drivers correspondientes a nuestro modelo. Desde este apartado podemos bajarlos al ordenador donde tengamos el inventario y añadirlos como documentación externa o bien si nos hiciera falta imprimirlos.

Recuerde

Desde el manual del componente hardware de un fabricante vamos a tener acceso a todos los datos del mismo. Luego conservarlo y utilizarlo de forma correcta es vital.

A continuación puede ver un ejemplo obtenido del manual del fabricante de la placa base Asus P4S800-MX en el cual se indica cómo proceder con la instalación de un procesador.

Instalación procesador en Asus P4800-MX

Puedes observar que se identifica de forma gráfica dónde está el microprocesador, cómo tenemos que abrirlo tirando hacia arriba de la patilla, encajar el micro en la posición correcta y proceder a tirar de la patilla hacia abajo para dejarlo instalado en la placa. Observa también cómo el fabricante aconseja no forzar al micro dado que lo podemos dañar (admiración dentro de un triángulo).

En la siguiente imagen puedes ver que el fabricante dice cómo podemos dotar a la placa base de un altavoz interno y cómo podemos instalarle un puerto para usar joystick (conocido como puerto MIDI).

Altavoz y puerto MIDI

Las normas de organización surgen ante la necesidad de estandarización en la informática para poder asegurar una conectividad y que son desarrolladas o propuestas normalmente por una serie de organizaciones, las cuales consultaremos para tomar nota de cómo tenemos que implementar lo que queremos y estas son:

1 ISO.

2 ANSI.

3 EIA.

4 TIA.

5 IEEE.

4. Establecer la conectividad del hardware

Una vez que ya conocemos el hardware del que se puede componer cualquier sistema informático a continuación vamos a ver cómo podemos establecer la conectividad del hardware con el resto de sistema informático. Debemos insistir que siempre que estemos instalando o sustituyendo hardware lo ideal sería desconectar el equipo de la toma eléctrica, evitando así posibles daños sobre el resto de componentes del sistema; una vez terminada la instalación o sustitución procederemos a conectar a la toma eléctrica al equipo. Además, tenemos unos componentes denominados brazaletes (pulseras) antiestáticos, con un cable de toma de tierra cuya misión es la de eliminar la posible energía estática que hay dentro de un equipo o un componente del mismo (aunque haya sido desconectado de la toma eléctrica).

4.1. Diferenciar los diferentes buses de comunicación en un sistema informático

Denominamos bus al conjunto de conexiones físicas que se comparten entre los componentes hardware para que estos se puedan comunicar entre sí y realizar sus correspondientes tareas. Cuando dos componentes hardware utilizan una línea para comunicarse lo denominamos puerto hardware, como por ejemplo el puerto serie o el puerto paralelo.

Un bus se caracteriza por la cantidad de información que puede transmitir por él de una sola vez. Dicho volumen lo llamamos bits y se corresponden con las líneas físicas que conforman al bus, por ejemplo si tenemos un cable para unir dos componentes hardware de 32 hilos nos va a permitir enviar de una sola vez 32 bits. Denominamos ancho de banda a la cantidad de bits que podemos enviar de una sola vez.

También podemos destacar de un bus el concepto de frecuencia (expresada en Hercios) y que se corresponde con el número de paquetes que se pueden enviar o recibir en un segundo. Cada vez que esto ocurre decimos que ha ocurrido un ciclo. La velocidad de transferencia de un bus (cantidad de datos que envía/recibe por tiempo) la obtenemos multiplicando ancho de banda por frecuencia. Si tenemos un bus con un ancho de 16 bits y una frecuencia de 133 Mhz tiene una velocidad de transferencia de 266 MegaByte por Segundo. Dicho resultado lo obtenemos multiplicando el ancho por la frecuencia y a continuación dividiéndolo por 8 (cantidad de bits): 16 * 133 · 10⁶ = 2128 · 10⁶ bits/segundo, 2128 · 10⁶ / 8 = 266 · 10⁶ bytes/segundo ahora pasamos de bytes a Mb y quedaría 266 MB/s.

Sabía que...

Los ordenadores actuales trabajan con un tamaño de palabra (cantidad de bits que puede transmitir un bus) de 16, 32 o 64 bits.

En un ordenador podemos encontrarnos los siguientes buses:

1 Bus de direcciones. Este bus va a permitir gestionar la memoria de un ordenador, llevando direcciones de memoria (que contienen datos) al procesador para que este opere con ellos y devuelva los resultados otra vez a memoria. Como característica principal de este bus podemos decir que es unidireccional.

2 Bus de datos. Este bus se encarga de transferir instrucciones que vienen del procesador, como las que salen del procesador y distribuirlas entre los componentes del ordenador, por eso la característica de este bus es que es bidireccional.

3 Bus de control. Es el bus encargado de transportar las órdenes y señales provenientes de una unidad de control y con destino a los componentes hardware del sistema para que estos realicen su correspondiente tarea con ellos, es bidireccional.

Importante

Mientras más grande sea el tamaño de la palabra que puede manejar un microprocesador más cantidad de datos puede tomar de memoria y más rápido puede realizar sus tareas.

4.2. Distinguir los distintos tipos de conectividad con los dispositivos periféricos

Un dispositivo periférico es un hardware mediante el cual vamos a poder introducir información en el ordenador proveniente del mundo exterior. Los dispositivos periféricos se destacan porque no van dentro de la caja del ordenador, sino que se conectan desde fuera del ordenador a la caja. No hace mucho tiempo que la única forma de conectar un dispositivo periférico al ordenador era mediante un cable de datos, el cual podría ser:

1 Puertos PS/2. Utilizados para conectar al ordenador el teclado y el ratón. Normalmente el puerto coloreado de violeta está reservado para la conexión del teclado y el coloreado en verte está reservado para el ratón. Estos puertos están actualmente siendo desbancados por USB e inalámbrico.

2 Puerto Serie. Es un puerto de e/s mediante el cual podemos comunicar datos digitales al ordenador. Los comunicación se hace bit a bit, es decir, en un momento dado solo se envía un bits y a continuación otro (no varios bits al mismo tiempo como lo hace un bus IDE por ejemplo). Existen dos tipos de puerto serie:Puerto serie asíncrono. En este caso se usa un protocolo de transmisión asíncrono, el cual antes de enviar la información envía una señal de inicio de comunicación y cuando ha terminado de transmitir la información envía otra señal de fin de comunicación. Un ejemplo es el puerto serie RS-232.Puerto serie actuales. La principal desventaja de los puertos serie es que envían bit a bit consumiendo mucho tiempo para transmitir la información. Ejemplo de estos puertos son: USB, FireWire y Serial ATA.En un puerto serie podemos tener tres posibles escenarios a la hora de una comunicación:Simplex: se trata de una comunicación unidireccional en el que tanto emisor y receptor se conocen.Duplex: comunicación en la que los datos fluyen entre emisor y receptor pero no de forma simultánea.Full Duplex: idéntico al dúplex pero los datos fluyen de forma simultánea.

 

3 Puerto Paralelo (LTP). A diferencia del puerto anterior, en este sí se envían varios bits al mismo tiempo, es decir, se transmiten un paquete de bits. Es un puerto muy usado para la automatización industrial y permite controlar dispositivos de todo tipo. Existen varios tipos de este puerto como:Puerto Paralelo IDE. Muy usado hasta hace poco para la conectividad interna en un ordenador de discos duros, unidades lectoras/grabadoras de datos, unidades ZIP... Suele estar integrado en la placa base del ordenador, al cual se conecta el extremo de un cable IDE y el otro extremo se conecta al dispositivo a comunicar con la placa base.Puerto Paralelo SCSI. Es un puerto parecido a IDE pero con la peculiaridad de que fue desarrollado para los ordenadores Apple.Puerto Paralelo Centronics. Es un puerto paralelo como los anteriores pero se basa en la norma Centronics, la cual lo establece como un bus de comunicación bidireccional, el cual puede enviar al mismo tiempo 8 bits, junto con otros bits de control (como el registro de control que es unidireccional y ocupa 4 bits, el registro de estado que es de entrada y ocupa 5 bits y el de registro de datos que es bidireccional y son los 8 bits de datos).Conectores SCSI, SATA e IDE (© Fotografía: Rainer Knäpper, Free Art License)

4 Puerto USB. Universal Serial Bus, desarrollado a mediados de la década de los 90 fomentado por Intel junto con IBM para desarrollar un único cable que pueda conectar al ordenador cualquier dispositivo electrónico. Gracias a este puerto y al concepto de Plug and Play (enchufar y listo para usar) podemos conectar al ordenador cualquier dispositivo que imaginemos.

5 Puerto VGA. Este puerto es exclusivo para poder trabajar con los gráficos en el monitor, es decir, que información tiene que presentarnos por pantalla el ordenador en un momento dado. Actualmente este puerto VGA se está siendo desbancado por puertos como el HDMI que en realidad hacen el mismo trabajo pero con características más superiores a VGA.

6 Cable de datos. Algunos modelos de impresoras están pensadas para ser utilizadas en red, bien con un cable (rj-45) o bien usando bluetooth o wifi.

A medida que la informática ha ido desarrollándose han aparecido otras modalidades de poder conectar dispositivos periféricos al ordenador sin necesidad de tener cables de por medio, dichas tecnologías son:

1 Inalámbrica. Normalmente es usado en redes y cuando hablamos de una conexión o red inalámbrica nos referimos a cómo conectamos dos puntos o nodos sin necesidad de una conexión física, es decir, usamos para ello las ondas electromagnéticas (bien ondas de radio, bien microondas o bien infrarrojos), usando tanto para enviar como para recibir estas ondas los puertos. Como principal ventaja podemos citar que no tenemos que andar instalando y configurando el cable de red Ethernet y las conexiones físicas entre los nodos. Como contrapartida tenemos que anotar que en el tema de seguridad es mucho menos permisiva y adopta tecnologías muy exigentes para evitar posibles intrusos en nuestras redes. Según la cobertura que queramos dar a la red tendremos tres posibles tipos de redes:WPAN. Se suelen usar para dar cobertura de tipo personal, las cuales requieren comunicaciones seguras y con poco tráfico de datos. Su alcance está en torno a los 10 m de máxima. La finalidad es poder conectar cualquier dispositivo electrónico con sus periféricos, como por ejemplo un ordenador y una PDA.WMAN. Suelen usarse en áreas metropolitanas y se diferencian de las anteriores en que alcanzan distancias mucho más grandes, tienen más cobertura y un ancho de banda mayor. Normalmente este tipo de redes se suelen implementar con WiMAX (Interoperabilidad Mundial para Acceso con Microondas).WWAN. Este tipo de redes se diferencian de las anteriores por el uso de red de tipo celular para las comunicaciones móviles con el uso de WiMAX.

2 Wifi. Así denominamos al mecanismo con el que procedemos a interconectar dispositivos electrónicos de forma inmediata, tales dispositivos como: ordenador personal, tablet, video consola, smartphones... Para esto se dispone de uno o varios puntos de acceso a la red inalámbrica (el cual suele tener un acceso en torno a los 20–30 m) y es a este punto al que se conectan los dispositivos electrónicos para poder tener acceso a internet. Además de los puntos de acceso podemos encontrarnos otro hardware tal como:Repetidores. Un repetidor tiene la misma función que un punto de acceso, ampliar la red para que los dispositivos puedan conectarse, con la excepción de que captura señales muy débiles y las amplifica para que puedan llegar más lejos o tengan más alcance.Routers. Este componente es el encargado de tomar la conexión de internet y repartirla entre los dispositivos que conforman una red, normalmente se implementa en hogares y pequeñas empresas. Consta también de un swicth que permite conectar equipos vía cable y de una antena para conectar equipos por vía ondas.

3 Bluetooth. Se trata de un estándar específico para las redes inalámbricas de área personal (WPAN) y brindan la posibilidad de transmitir datos y voz entre dispositivos electrónicos mediante el uso de radiofrecuencias. Normalmente el dispositivo se compone de los siguientes dispositivos hardware:Radio, cuya misión es modular/demodular y transmitir la señal.Controlador, que a su vez se compone de una micro-cpu, un procesador de señales digitales e interfaces de comunicación con el dispositivo.

Recuerde

Actualmente tanto la tecnología wifi como la bluetooth son muy usadas en dispositivos como los smartphone.

Estas últimas dan la comodidad de no tener cables por medio en nuestro entorno de trabajo, facilitar las comunicaciones entre los equipos móviles y ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes junto con la sincronización de datos.

4.3. Identificar los distintos tipos de conectividad y tecnologías de conectividad entre los elementos hardware que componen la arquitectura de una plataforma para la prestación de un servicio

En el interior de un equipo informático vamos a encontrarnos con una serie de conexiones para poder interconectar a los elementos que lo componen con la placa base. Este tipo de conexiones son las siguientes:

1 IDE. Es un cable que podemos encontrarlo en dos versiones: una con 40 hilos y otra con 80 hilos (estando la primera, de 40 hilos, actualmente en desuso). Es conocido también con el sobrenombre de ATA. Gracias a este cable podemos conectar un dispositivo hardware con estándar IDE a una placa base que disponga de IDE. Generalmente este cable viene con tres colores, uno azul para conectarlo a la placa base, uno negro para conectarlo al dispositivo hardware maestro y otro gris para conectarlo al dispositivo hardware esclavo.

2 SATA. Es un cable de datos pero de tamaño mucho más reducido y más manejable que IDE; además SATA dispone de menos conexiones que IDE y alcanza velocidades mucho más superiores a la hora de mover información que IDE. Destacar que cuando usamos SATA es una conexión que se establece punto a punto, es decir, necesitamos tantos cables SATA como dispositivos queramos conectar.

3 Conector gráfico. Este conector permite establecer la conexión entre el monitor y la tarjeta gráfica. Aunque una placa base disponga una tarjeta gráfica incorporada, lo normal es que suela disponer de un conector gráfico, por si queremos usar una tarjeta de características superiores. Actualmente este conector puede ser:PCI. Peripheral Component Interconnect (Interconexión de Componentes Periféricos) es un bus estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a la placa base. Normalmente en la placa base suelen disponerse de varios adaptadores PCI para dotar a la placa de puertos de expansión. Algunos variantes de este se corresponden con:Mini PCI.PCI Express.AGP. Accelerated Graphics Port (Puerto de Gráficos Acelerado) y corresponde a una conexión en modo directo entre los componentes de adaptador de gráficos y la memoria. Como característica principal de este puerto podemos decir que solo soporta un dispositivo frente a PCI que puede soportar varios.

4 Socket. Es el elemento destinado para el microprocesador, es conocido también con el nombre de Zócalo y está soldado a la placa base de tal manera que se inserta en el microprocesador (que debe ser compatible con dicho Zócalo o Socket) para que se produzca la conexión entre la placa base y el microprocesador. Normalmente dado que se genera gran cantidad de calor alrededor de estos se suele dotar al microprocesador de un ventilador para disipar dicha calor.

5 Puertos de expansión. También conocidos con el nombre de ranuras de expansión que permiten dotar al equipo informático de equipos periféricos auxiliares. Actualmente este tipo de ranuras de expansión suelen implementarse bajo el estándar PCI.

6 Slots de Memoria. Sirven para dotar al equipo informático de la memoria RAM para que pueda realizar almacenamiento de información en ella. Como característica principal de esta memoria tenemos que anotar que es volátil (pierde su información cuando apagamos o reiniciamos el equipo). Los slots de memoria actualmente suelen implementarse bajo varios estándares como:DDR. Este tipo se caracteriza por enviar dos veces los datos por cada ciclo de reloj, con lo cual trabaja a doble velocidad respecto del bus del sistema. Su frecuencia de funcionamiento está entre los 200 Mhz y los 500 Mhz y se corresponden con pastillas de formato DIMM de 184 contactos para ordenadores personales y de 144 para ordenadores portátiles.DDR2. Es una mejora respecto de DDR, la mejora propuesta es que sus bufferes funcionan al doble de velocidad logrando transmitir en un ciclo de reloj cuatro transferencias de información. Se presentan en módulos DIMM de 240 contactos y sus frecuencias de funcionamiento varían entre los 533 Mhz hasta los 1200 Mhz.DDR3. Se trata de una mejora respecto de DDR2 y proporciona mejor rendimiento que las dos anteriores con un bajo consumo global en el sistema. Estos módulos son DIMM y contienen 240 contactos (igual que DDR2 pero no son compatibles a pesar de tener el mismo número de contactos). Su rango de funcionamiento va desde los 800 Mhz hasta los 2666 Mhz.

7 Conectores de alimentación. Sirven para dotar de fluido eléctrico al dispositivo hardware o incluso a la fuente de alimentación. Normalmente los dispositivos de almacenamiento masivo como los discos duros, unidades ópticas (unidades de CD, DVD, Blue-ray) necesitan de electricidad para poder funcionar. Estos conectores son proporcionados por la fuente de alimentación (junto con otros dedicados en exclusiva para la placa base).

8 Buses. En informática un bus es un canal o medio mediante el cual vamos a poder mover o copiar la información que hay en un componente del equipo hacia otro componente. Un bus suele componerse de pistas que están dibujadas en un circuito impreso, de resistencias y de condensadores (todos ellos en un circuito integrado). A la hora de comunicarnos con un periférico también usamos los buses (por ejemplo el cable USB que usamos para conectar la impresora a un puerto USB de la placa base se considera un bus). Podemos clasificar a los buses de dos formas en base al envío de datos:Bus serie. En este tipo de bus los datos son enviados bit a bit (uno detrás de otro) y hasta que no es enviado uno no se procede a enviar el siguiente.Bus paralelo. En este tipo de bus podemos afirmar que se envían un conjunto de bits al mismo tiempo (por ejemplo, 8 bits de forma seguida o 16 bits...).En un sistema informático podemos encontrarnos con tres tipos de buses en función de la información que muevan:Bus de direcciones. Este bus es usado para mover los datos desde o hacia la memoria RAM.Bus de control. Este bus es el encargado de enviar señales para controlar al resto de dispositivos (para que hagan correctamente su trabajo cuando tienen que hacerlo y no en otro momento).Bus de datos. Se dedican a mover datos entre los componentes de un ordenador a través de un bus con un determinado ancho de banda (mientras más ancho de banda más potencia tenemos para mover los datos).