martes, 30 de octubre de 2007

DNS y TCP/IP

DNS ( Domain Name Service) es un sistema de nombres que permite traducir de nombre de dominio a dirección IP y vice-versa. Aunque Internet sólo funciona en base a direcciones IP, el DNS permite que los humanos usemos nombres de dominio que son bastante más simples de recordar (pero que también pueden causar muchos conflictos, puesto que los nombres son activos valiosos en algunos casos).

El sistema de nombres de dominios en Internet es un sistema distribuido, jerárquico, replicado y tolerante a fallas. Aunque parece muy difícil lograr todos esos objetivos, la solución no es tan compleja en realidad. El punto central se basa en un árbol que define la jerarquía entre los dominios y los sub-dominios. En un nombre de dominio, la jerarquía se lee de derecha a izquierda. Por ejemplo, en dcc.uchile.cl, el dominio más alto es cl. Para que exista una raíz del árbol, se puede ver como si existiera un punto al final del nombre: dcc.uchile.cl., y todos los dominios están bajo esa raíz (también llamada ``punto").

Cada componente del dominio (y también la raíz) tiene un servidor primario y varios servidores secundarios. Todos estos servidores tienen la misma autoridad para responder por ese dominio, pero el primario es el único con derecho para hacer modificaciones en él. Por ello, el primario tiene la copia maestra y los secundarios copian la información desde él. El servidor de nombres es un programa que típicamente es una versión de BIND ( Berkeley Internet Name Daemon). En general es mucho mejor traer la última versión desde Internet ( www.isc.org) que usar la que viene con el Sistema Operativo, porque es un servidor que ha cambiado mucho a lo largo del tiempo.

La raíz del sistema de dominios es servida por algunos servidores ``bien conocidos''. Todo servidor de nombres debe ser configurado con la lista de los servidores raíz bien conocidos (en general lo vienen de fábrica). Estos servidores dicen qué dominios de primer nivel existen y cuales son sus servidores de nombres. Recursivamente, los servidores de esos dominios dicen qué sub-dominios existen y cuales son sus servidores.


ETCP/IP es la base de Internet, y sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentes sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes de área local (LAN) y área extensa (WAN). TCP/IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972 por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutándolo en ARPANET, una red de área extensa del departamento de defensa.

La familia de protocolos de internet puede describirse por analogía con el modelo OSI, que describe los niveles o capas de la pila de protocolos, aunque en la práctica no corresponde exactamente con el modelo en Internet. En una pila de protocolos, cada nivel soluciona una serie de problemas relacionados con la transmisión de datos, y proporciona un servicio bien definido a los niveles más altos. Los niveles superiores son los más cercanos al usuario y tratan con datos más abstractos, dejando a los niveles más bajos la labor de traducir los datos de forma que sean físicamente manipulables.

El modelo de Internet fue diseñado como la solución a un problema práctico de ingeniería. El modelo OSI, en cambio, fue propuesto como una aproximación teórica y también como una primera fase en la evolución de las redes de ordenadores. Por lo tanto, el modelo OSI es más fácil de entender, pero el modelo TCP/IP es el que realmente se usa. Sirve de ayuda entender el modelo OSI antes de conocer TCP/IP, ya que se aplican los mismos principios, pero son más fáciles de entender en el modelo OSI.

lunes, 29 de octubre de 2007

ARPA y WWW

ARPA , Advanced Research Projects Agency ("Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada"), denominación del organismo del Departamento de Defensa de Estados Unidos creado en 1958 como consecuencia tecnológica de la llamada Guerra Fría, y del que surgieron, una década después, los fundamentos de ARPANET, red que dio origen a Internet. La agencia cambió su denominación en 1972, conociéndose en lo sucesivo como DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency o "Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de la Defensa").

World Wide Web (o la "Web") es un sistema de documentos de hipertexto y/o hipermedios enlazados y accesibles a través de Internet. Con un navegador Web, un usuario visualiza sitios Web, forjados de páginas Web que pueden contener texto, imágenes u otros contenidos multimedia, y navega a través de ellas usando hiperenlaces.

La Web fue creada alrededor de 1990 por el inglés Tim Berners-Lee y el belga Robert Cailliau mientras trabajaban en el CERN en Ginebra, Suiza. Desde entonces, Berners-Lee ha jugado un papel activo guiando el desarrollo de estándares Web (como los lenguajes de marcado con los que se crean las páginas Web), y en los últimos años ha abogado por su visión de una Web Semántica.

AND, OR y NOT

AND


La puerta lógica Y, más conocida por su nombre en inglés AND, realiza la función booleana de producto lógico. Su símbolo es un punto (·), aunque se suele omitir. Así, el producto lógico de las variables A y B se indica como AB, y se lee A y B o simplemente A por B.


La ecuación característica que describe el comportamiento de la puerta AND es:


F=AB


Su tabla es la siguiente:





Se puede definir la puerta AND, como aquella compuerta que entrega un 1 lógico sólo si todas las entradas están a nivel alto 1



OR


La puerta lógica O, más conocida por su nombre en inglés OR, realiza la operación de suma lógica.




La ecuacion característica que describe el comportamiento de la puerta OR es:


F=A+B


Su tabla es la siguiente:







NOT


La puerta lógica O-exclusiva, más conocida por su nombre en inglés XOR, realiza la función booleana A'B+AB'. Su símbolo es el más (+) inscrito en un círculo.


La ecuacion característica que describe el comportamiento de la puerta XOR es:


F=A(o-plus)B


Su tabla es la siguiente:


Se puede definir esta puerta como aquella que da por resultado uno, cuando los valores en las entradas son distintos. ej: 1 y 0, 0 y 1 (en una compuerta de dos entradas).


















Puerta Lógica

Una puerta lógica, o compuerta lógica, es un dispositivo electrónico que es la expresión física de un operador booleano en la lógica de conmutación. Cada puerta lógica consiste en una red de dispositivos interruptores que cumple las condiciones booleanas para el operador particular. Son esencialmente circuitos de conmutación integrados en un chip.ç

Claude Elwood Shannon experimentaba con relés o interruptores electromagnéticos para conseguir las condiciones de cada compuerta lógica, por ejemplo, para la función booleana Y (AND) colocaba interruptores en circuito serie, ya que con uno solo de éstos que tuviera la condición «abierto», la salida de la compuerta Y sería = 0, mientras que para la implementación de una compuerta O (OR), la conexión de los interruptores tiene una configuración en circuito paralelo.

La tecnología microelectrónica actual permite la elevada integración de transistores actuando como conmutadores en redes lógicas dentro de un pequeño circuito integrado. El chip de la CPU es una de las máximas expresiones de este avance tecnológico.

Numero de transistores

Los ultimos microprocesadores contienen:
más de 400 millones de transistores en procesadores dual-core y más de 800 millones en procesadores Quad-Core (cuatro núcleos), la familia de procesadores "Penryn" de 45 nm incluye nuevas características de micro-arquitectura para incrementar el desempeño y las capacidades de manejo de la energía, además de velocidades de núcleo más elevadas y hasta 12 megabytes de caché.

ENIAC

ENIAC es un acrónimo inglés de Electronic Numerical Integrator And Computer (Computador e Integrador Numérico Electrónico), utilizada por el Laboratorio de Investigación Balística del Ejército de los Estados Unidos.

Máquina gigantesca que ha sido la primera computadora electrónica de propósito general (a excepción del Colossus, que fue usado para descifrar código alemán durante la Segunda Guerra Mundial y destruido tras su uso para evitar dejar pruebas, siendo recientemente restaurada para un museo británico) totalmente digital, es decir, que ejecutaba sus procesos y operaciones mediante instrucciones en lenguaje máquina, a diferencia de otras máquinas computadoras contemporáneas de procesos analógicos. Presentada en público el 15 de febrero de 1946.

La ENIAC fue construida en la Universidad de Pennsylvania por John Presper Eckert y John William Mauchly, ocupaba una superficie de 167 m² y operaba con un total de 17.468 válvulas electrónicas o tubos de vacío. Físicamente, la ENIAC tenía 17.468 tubos de vacío, 7.200 diodos de cristal, 1.500 relés, 70.000 resistencias, 10.000 condensadores y 5 millones de soldaduras. Pesaba 27 tn, medía 2,4 m x 0,9 m x 30 m; utilizaba 1.500 conmutadores electromagnéticos y relés; requería la operación manual de unos 6.000 interruptores, y su programa o software, cuando requería modificaciones, tardaba semanas de instalación manual.

La ENIAC elevaba la temperatura del local a 50ºC. Para efectuar las diferentes operaciones era preciso cambiar, conectar y reconectar los cables como se hacía, en esa época, en las centrales telefónicas, de allí el concepto. Este trabajo podía demorar varios días dependiendo del cálculo a realizar.

Uno de los mitos que rodea a este aparato es que la ciudad de Filadelfia, donde se encontraba instalada, sufría de apagones cuando la ENIAC entraba en funcionamiento, pues su consumo era de 160 kW. Esto no es cierto, ya que ésta tenía un sistema aparte de la red eléctrica.

A las 23.45 del 2 de octubre de 1955, la ENIAC fue desactivada para siempre.

George Boogle

Boole aproximó la lógica en una nueva dirección reduciéndola a una álgebra simple, incorporando lógica en las matemáticas. Agudizó la analogía entre los símbolos algebraicos y aquellos que representan formas lógicas. También trabajó en ecuaciones diferenciales, el cálculo de diferencias finitas y métodos generales en probabilidad.
Boole primero concurrió a una escuela en Lincoln, luego a un colegio comercial. Sus primeras instrucciones en matemática, sin embargo fueron de su padre quién le dio también a George la afición para la construcción de instrumentos ópticos. El interés de George se volvió a los idiomas y recibió instrucción en Latín en una librería local.
A la edad de 12 años había llegado a ser tan hábil en Latín que provocaba controversia. Él tradujo del Latín una Oda del poeta Horacio de lo cual su padre estaba muy orgulloso. No obstante el talento era tal que un maestro de escuela local cuestionaba que nadie con 12 años podría haber escrito con tanta profundidad.
Boole no estudió para un grado académico, pero a la edad de 16 años fue profesor auxiliar de colegio. Mantuvo su interés en los idiomas e intentó ingresar en la Iglesia. Desde 1835, sin embargo, pareció haber cambiado de idea ya que abrió su propio colegio y empezó a estudiar matemáticas por sí mismo. Tardó en darse cuenta que había perdido casi cinco años tratando de aprender las materias en vez de tener un profesor experto.
En ese periodo Boole estudió los trabajos de Laplace y Lagrange, tomando apuntes, los cuales llegaron a ser más tarde las bases para sus primeros trabajos matemáticos. De cualquier modo recibió estímulos de Duncan Gregory quién se encontraba en Cambridge por ese tiempo y del editor del "Cambridge Mathematical Formal" recientemente fundado.
Boole fue incapaz de tomar los consejos de Duncan Gregory y estudiar cursos en Cambridge, ya que necesitaba los ingresos de su colegio para cuidar a sus padres. No obstante comenzó a estudiar álgebra. Una aplicación de métodos algebraicos para la solución de ecuaciones diferenciales fue publicada por Boole en el "Transaction of the Royal Society" y por este trabajo recibió la medalla de la Real Sociedad. Su trabajo matemático le trajo fama.
Boole fue nominado para una cátedra de matemática en el Queens College, Cork en 1849. Enseñó allí por el resto de su vida, ganándose una reputación como un prominente y dedicado profesor.
En el 1854 publicó una investigación de las leyes del pensamiento sobre las cuales se basan las teorías matemáticas de Lógica y Probabilidad. Comenzaba el álgebra de la lógica llamada Álgebra Booleana la cual ahora encuentra aplicación en la construcción de computadores, circuitos eléctricos, etc.
Publicó alrededor de 50 escritos y fue uno de los primeros en investigar las propiedades básicas de los números, tales como la propiedad distributiva que fundamento los temas del álgebra.
Muchos honores le fueron concedidos a Boole, fue reconocido como un genio en su trabajo. Recibió grandes honores de las universidades de Dublin y Oxford. Sin embargo, su carrera que comenzó un tanto tarde terminó infortunadamente temprano cuando murió a la edad de 49 años. Las circunstancias son descritas por Macfarlane de la siguiente forma:
“Un día en el 1864 camino desde su casa al colegio, recorrió una distancia de dos millas, con una lluvia torrencial y luego dio una conferencia con la ropa empapada. El resultado fue un resfrío febril que pronto dañó sus pulmones y terminó su carrera.....
Lo que a Macfarlane le faltó decir es que la esposa de Boole, Mary, creía que el remedio a la enfermedad de su esposo podría ser la causa de la misma: puso a Boole en la cama y le arrojó cubos de agua, ya que su enfermedad había sido causada por mojarse.