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sábado, 31 de enero de 2015

LA COMPUTACIÓN GRID

LA COMPUTACIÓN GRID

Un grid es un sistema de computación distribuido que permite cooordinar computadoras de diferente hardware y software y cuyo fin es procesar una tarea que demanda una gran cantidad de recursos y poder de procesamiento.














Facilita la posibilidad de compartir, acceder y gestionar información, mediante la colaboración de varios nodos (computadoras que forman el grid).   
Entre sus ventajas principales tenemos:
  • Gran poder de procesamiento. Al combinar el poder de varias computadoras se puede procesar más datos.
  • Aprovechamiento de recursos existentes. Se puede usar computadoras en los momentos en que no son utilizadas para que ayuden con el procesamiento de datos en la grid.
  • No hay limite por espacio físico. Los equipos que forman la grid pueden estar a gran distancia entre sí. Incluso pueden estar en diferentes continentes.
  • Brinda flexibilidad ante posibles fallos. Si una máquina que forma parte del grid falla, el sistema lo reconoce y envía los datos no procesados a otra maquina.
  • Ahorro en costos. Cuando se necesita una gran capacidad de procesamiento incurrir en gastos de equipos con ese poder no es una buena idea para medianas y pequeñas compañias por lo que una Grid es una opción viable y considerablemente mas barata.
Desventajas de la Grid.
  • Necesita de algunos servicios para poder funcionar: internet, conexión las 24 horas los 365 dias del año con banda ancha, seguridad informática.
  • Aun no existen muchas aplicaciones que hagan uso de la potencia de un Grid.
  • Comunicación lenta y no uniforme.
  • Dificultad para sincronizar los procesos de todos los equipos.
  • Su utilidad se limita para procesamiento en paralelo. Por ahora no es apto para bases de datos transaccionales ni para el procesamiento complejo en serie.
  • Algunos tipos de aplicación no pueden ser puestos en forma paralela. Aquí existe el dilema de que tipo de problema se puede resolver con el Grid y cual no.









Ventajas y requisitos

En definitiva, grid supone un avance respecto a la World wide web:
El World Wide Web proporciona un acceso transparente a información que está almacenada en millones de ordenadores repartidos por todo el mundo. Frente a ello, el grid es una infraestructura nueva que proporciona acceso transparente a potencia de cálculo y capacidad de almacenamiento distribuida por una organización o por todo el mundo.
Los requisitos que debe cumplir cualquier grid son:
Los datos deben compartirse entre miles de usuarios con intereses distintos. Se deben enlazar los centros principales de supercomputación, no sólo los PC. Se debe asegurar que los datos sean accesibles en cualquier lugar y en cualquier momento. Debe armonizar las distintas políticas de gestión de muchos centros diferentes. Debe proporcionar seguridad.
Y los beneficios que se obtienen:
  • Proporciona un mecanismo de colaboración transparente entre grupos dispersos, tanto cientificos como comerciales.
  • Posibilita el funcionamiento de aplicaciones a gran escala.
  • Facilita el acceso a recursos distribuidos desde nuestros PC.
  • Todos estos objetivos y beneficios se engloban en la idea de "e-Ciencia".
Estos beneficios tendrán repercusión en muchos campos:









Computación grid

La computación grid es una tecnologia innovadora que permite utilizar de forma coordinada todo tipo de recursos (entre ellos cómputo, almacenamiento y plicaciones específicas) que no están sujetos a un control centralizado. En este sentido es una nueva forma de computacion distribuida, en la cual los recursos pueden ser heterogéneos (diferentes arquitecturas, supercomputadores, clusters...) y se encuentran conectados mediante redes de area extensa (por ejemplo internet). Desarrollado en ámbitos científicos a principios de los años 1990, su entrada al mercado comercial siguiendo la idea de la llamada utility computing supone una importante revolución.








Caracteristicas de grid
  • Capacidad de balanceo de sistemas: no habría necesidad de calcular la capacidad de los sistemas en función de los picos de trabajo, ya que la capacidad se puede reasignar desde la granja de recursos a donde se necesite;
  • Alta disponibilidad. con la nueva funcionalidad, si un servidor falla, se reasignan los servicios en los servidores restantes;
  • Reducción de costes: con esta arquitectura los servicios son gestionados por "granjas de recursos". Ya no es necesario disponer de "grandes servidores" y podremos hacer uso de componentes de bajo coste. Cada sistema puede ser configurado siguiendo el mismo patrón;











http://es.wikipedia.org/wiki/Computaci%C3%B3n_grid




LA COMPUTACION

PARA QUE SIRVE LA COMPUTACIÓN


La Computación es la disciplina que busca establecer una base científica para resolver problemas mediante el uso de dispositivos electrónicos y sistemas computacionales. 
La Computación es el estudio de métodos algorítmicos para representar y transformar la información, incluyendo su teoría, diseño, implementación, aplicación y eficiencia. Las raíces de la computacion e informatica se extienden profundamente en la matemática y la ingeniería. La matemática imparte el análisis del campo y la ingeniería imparte el diseño. 
La Computacion se define como el conjunto de conocimientos científicos y técnicos (bases teóricas, métodos, metodologías, técnicas, y tecnologías ) que hacen posible el procesamiento automático de los datos mediante el uso de computadores, para producir información útil y significativa para el usuario. 
La Computación e Informática es la ciencia del tratamiento automático de la información mediante un computador (llamado también ordenador o computadora). 
El concepto fundamental de la Computación es el concepto de ALGORITMO. 
Informática es un vocablo inspirado en el francés informatique, formado a su vez por la conjunción de las palabras information y automatique, para dar idea de la automatización de la información que se logra con los sistemas computacionales. Esta palabra se usa principalmente en España y Europa. Computación se usa sobre todo en América y proviene de cómputo (o cálculo). 
Principales areas de estudio. 

Algoritmos y Estructuras de Datos: Esta area estudia algoritmos específicos y las estructuras de datos asociadas para solucionar problemas específicos. La parte de esto implica análisis matemático para analizar la eficacia del algoritmo en el uso de tiempo y memoria. 
Teoria de la Computacion: En esta area se categorizan los problemas segun la naturaleza de los algoritmos para resolverlos, algunos problemas tienen algoritmos rapidos, alguno solamente tienen algoritmos muy lentos (tales problemas se consideran a veces dificilmente insuperables), algunos no tienen ningún algoritmo. 
Lenguajes de Programacion: La meta del área de lenguajes de programacion es diseñar bien los lenguajes de programación mejores y mas naturales y los compiladores más rapidos y eficientes. 
Sistemas Operativos: Esta area implica el diseño y implementacion de nuevos y mejores sistemas operativos. 
Arquitectura del Computador: La meta de esta area es diseñar y construir computadoras mejores y mas rapidas, esto incluye el CPU, memorias, dispositivos de entrada y salida 
Adicionales areas de estudio. 

Inteligencia Computacional 
Computacion Grafica 
Sistemas de Bases de Datos 
Redes de Computadoras 
Matematica Computacional 
Ingenieria de Software 
Ingenieria de Computacion 

Robotica 
Computacion Cientifica 
Computacion Simbolica 
Sistemas de Informacion 
Ingenieria Web 
Recuperacion de Informacion 
Vision Computacional 
Bioinformatica 
Biologia Computacional 
Aplicaciones en nuestra sociedad: 

Reconocimiento de Voz 
Reconocimiento de Imagenes 
Reconocimiento Facial 
Reconocimiento de Huellas Digitales 
Procesamiento de Imagenes Medicas 
Simulacion de Trafico Vehicular 
Generacion de Animaciones 
Entre Otros.


Computación en la nube

Computación en la nube, servicios en la nube o cloud computing, hace referencia a un concepto de servicios informáticos que ofrece, de manera paga o gratuita, a usuarios ubicados en cualquier parte del mundo y con conexión a internet, programas o aplicaciones de uso personal o empresarial que se encuentran alojados en internet (también denominado "nube"). Hoy en día, este concepto es muy común, y lo encontramos en los servicios de correo electrónico, redes sociales o un software como Microsoft Office 365, que no requieren ser instalados en una computadora, sino que pueden usarse directamente en la nube.

Computación ubicua

La computación ubicua es un concepto de tecnología futurista, desarrollado inicialmente por Mark Weiser, que pretende la integración de los sistemas informáticos en todas las facetas de la vida humana de una manera tan natural, bajo mecanismos de interacción tan intuitivos, que pueda decirse que forman parte del entorno de las personas de una forma prácticamente invisible, por ello es también conocida como inteligencia ambiental. Como la palabra lo indica, la computación ubicua está en todos los aspectos de la vida cotidiana. Situaciones como ir de compras, preparar café, obtener una dirección o información del tráfico, estarían todas integradas por dispositivos computacionales interconectados con el objetivo de facilitar las tareas cotidianas a las personas, creando una revolución en nuestro modo de vida.

Computación cuántica

La computación cuántica es un concepto que propone la aplicación de las teorías de la física cuántica en la informática, con el objetivo de crear computadoras con la capacidad de procesar mayores cantidades de información y con más rapidez que las computadoras tradicionales. En lugar de usar bits, emplea qubits (o quantum bits), lo cual da lugar a nuevas puertas lógicas y, como consecuencia, a nuevos algoritmos. Esta tecnología, surgida en los años ochenta, aún se encuentra, sin embargo, en desarrollo.



Computación gráfica

La computación gráfica es el área de la informática dedicada a la generación, diseño y presentación de imágenes visuales en una computadora, ya sean de naturaleza bidimensional o tridimensional, ya se trate de animaciones o de captura, creación y edición de videos, con aplicación no solo en todos los campos del saber humano, sino también en el entretenimiento, el arte o las operaciones bélicas.

Computación distribuida

La computación distribuida es un concepto que se refiere al empleo de una amplia red de computadoras interconectadas para la realización de tareas determinadas. En este sentido, este sistema, también conocido como informática en malla, aprovecha los recursos disponibles en un gran número de computadores personales y los pone a trabajar de manera coordinada y conjunta para resolver problemas informáticos de gran magnitud, como si se tratara de una supercomputadora.

http://www.significados.com/computacion/














TIPOS DE REDES Y TOPOLOGIA

TIPOS DE REDES Y TOPOLOGIA

 CLASIFICACIÓN DE LAS REDES:
LAN: (Local Área Network): Redes de Área Local
Es un sistema de comunicación entre computadoras que permite compartir información, con la característica de que la distancia entre las computadoras debe ser pequeña. Estas redes son usadas para la interconexión de computadores personales y estaciones de trabajo. Se caracterizan por: tamaño restringid, tecnología  de transmisión (por lo general broadcast), alta velocidad y topología.
Son redes con velocidades entre 10 y 100 Mbps, tiene baja latencia y baja tasa de errores. Cuando se utiliza un medio compartido es necesario un mecanismo de arbitraje para resolver conflictos.
Dentro de este tipo de red podemos nombrar a INTRANET, una red privada que utiliza herramientas tipo internet, pero disponible solamente dentro de la organización.














MAN (Metropolitana Área Network): Redes de Área Metropolitana

Es una versión de mayor tamaño de la red local. Puede ser pública o privada. Una MAN puede soportar tanto voz como datos. Una MAN tiene uno o dos cables y no tiene elementos de intercambio de paquetes o conmutadores, lo cual simplifica bastante el diseño. La razón principal para distinguirla de otro tipo de redes, es que para las MAN's se ha adoptado un estándar llamado DQDB (Distributed Queue Dual Bus) o IEEE 802.6. Utiliza medios de difusión al igual que las Redes de Área Local.










WAN (Wide Área Network): Redes de Amplia Cobertura
Son redes que cubren una amplia región geográfica, a menudo un país o un continente. Este tipo de redes contiene maquinas que ejecutan programas de usuario llamadas hosts o sistemas finales (end system). Los sistemas finales están conectados a una subred de comunicaciones. La función de la subred es transportar los mensajes de un host a otro.
En la mayoría de las redes de amplia cobertura se pueden distinguir dos componentes: Las líneas de transmisión y los elementos de intercambio (Conmutación). Las líneas de transmisión se conocen como circuitos, canales o truncales. Los elementos de intercambio son computadores especializados utilizados para conectar dos o más líneas de transmisión.
Las redes de área local son diseñadas de tal forma que tienen topologías simétricas, mientras que las redes de amplia cobertura tienen topología irregular. Otra forma de lograr una red de amplia cobertura es a través de satélite o sistemas de radio















REDES 
Se entiende por red al conjunto interconectado de computadoras autónomas. Es decir es un sistema de comunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite intercambiar información. La red permite comunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos.
La conexión no necesita hacerse a través de un hilo de cobre, también puede hacerse mediante el uso de láser, microondas y satélites de comunicación.

REDES INALAMBRICAS


Las redes inalámbricas no es más que un conjunto de computadoras, o de cualquier dispositivo informático comunicados entre sí mediante soluciones que no requieran el uso de cables de interconexión.
En el caso de las redes locales inalámbricas, es sistema que se está imponiendo es el normalizado por IEEE con el nombre 802.11b. A esta norma se la conoce más habitualmente como WI-FI (Wiriless Fidelity).
Con el sistema WI-FI se pueden establecer comunicaciones a una velocidad máxima de 11 Mbps, alcanzándose distancia de hasta cientos de metros. No obstante, versiones más recientes de esta tecnología permiten alcanzar los 22, 54 y hasta los 100 Mbps.




LA VELOCIDAD DE LAS REDES INALÁMBRICAS

La velocidad máxima de transmisión inalámbrica de la tecnología 802.11b es de 11 Mbps. Pero la velocidad típica es solo la mitad: entre 1,5 y 5 Mbps dependiendo de si se transmiten muchos archivos pequeños o unos pocos archivos grandes. La velocidad máxima de la tecnología 802.11g es de 54 Mbps. Pero la velocidad típica de esta última tecnología es solo unas 3 veces más rápida que la de 802.11b: entre 5 y 15 Mbps.

DESVENTAJAS DE LAS REDES INALÁMBRICAS


Evidentemente, como todo en la vida, no todo son ventajas, las redes inalámbricas también tiene unos puntos negativos en su comparativa con las redes de cable. Los principales inconvenientes de las redes inalámbricas son los siguientes:


Menor ancho de banda.
Las redes de cable actuales trabajan a 100 Mbps, mientras que las redes inalámbricas Wi-Fi lo hacen a 11 Mbps. Es cierto que existen estándares que alcanzan los 54 Mbps y soluciones propietarias que llegan a 100 Mbps, pero estos estándares están en los comienzos de su comercialización y tiene un precio superior al de los actuales equipos Wi-Fi.


RED ALAMBICA











Alámbrica: Se comunica a través de cables de datos (generalmente basada en Ethernet. Los cables de datos, conocidos como cables de red de Ethernet o cables con hilos conductores (CAT5), conectan computadoras y otros dispositivos que forman las redes. Las redes alámbricas son mejores cuando usted necesita mover grandes cantidades de datos a altas velocidades, como medios multimedia de calidad profesional.

VENTAJAS DE UNA RED ALAMBRICA
  • Costos relativamente bajos
  • Ofrece el máximo rendimiento posible
  • Mayor velocidad – cable de Ethernet estándar hasta 100 Mbps.
Las desventajas de una RED Alámbrica:
• El costo de instalación siempre ha sido un problema muy común en este tipo de tecnología, ya que el estudio de instalación, las canaletas, conectores, cables y otros no mencionados suman costos muy elevados en algunas ocasiones.

• El acceso físico es uno de los problemas más comunes dentro de las redes alámbricas. Ya que para llegar a ciertos lugares dentro de la empresa, es muy complicado el paso de los cables a través de las paredes de concreto u otros obstáculos.
• Dificultad y expectativas de expansión es otro de los problemas mas comunes, ya que cuando pensamos tener un numero definidos nodos en una oficina, la mayoría del tiempo hay necesidades de construir uno nuevo y ya no tenemos espacio en los switches instalados.

VELOCIDADES DE UNA RED ALAMBRICA
Existen diferentes estándares. Los más comunes son 802.11b y 802.11g, los cuales tienen la mayoría de los equipos (generalmente laptops) y transmite a una frecuencia de 2.4 GHz, está disponible casi universalmente con una velocidad de hasta 11 Mbps y 54 Mbps, respectivamente (de un 20% a un 50% de la velocidad de las redes cableadas). Todavía está en prueba el estándar 802.11n que trabaja a 2.4 GHz a una velocidad de 108 Mbps (imagínese la misma velocidad de red cableada, pero inalámbricamente).
TOPOLOGÍA DE REDES:

 La configuración de una red, recoge tres campos: físico, eléctrico y lógico. El nivel físico y eléctrico se entiende como la configuración del cableado entre máquinas o dispositivos de control o conmutación. Cuando hablamos de la configuración lógica tenemos que pensar en cómo se trata la información dentro de nuestra red, como se dirige de un sitio a otro o como la recoge cada estación.
















·         Topología en Estrella:
Todos los elementos de la red se encuentran conectados directamente mediante un enlace punto a punto al nodo central de la red, quien se encarga de gestionar las transmisiones de información por toda la estrella. La topología de Estrella es una buena elección siempre que se tenga varias unidades dependientes de un procesador, esta es la situación de una típica mainframe, donde el personal requiere estar accesando frecuentemente esta computadora. En este caso, todos los cables están conectados hacia un solo sitio, esto es, un panel central.
Resulta económica la instalación de un nodo cuando se tiene bien planeado su establecimiento, ya que este requiere de un cable desde el panelii central, hasta el lugar donde se desea instalarlo.


 












·         Topología en Bus:
En esta topología, los elementos que constituyen la red se disponen linealmente, es decir, en serie y conectados por medio de un cable; el bus. Las tramas de información emitidas por un nodo (terminal o servidor) se propagan por todo el bus(en ambas direcciones), alcanzado a todos los demás nodos. Cada nodo de la red se debe encargar de reconocer la información que recorre el bus, para así determinar cuál es la que le corresponde, la destinada a él.

Es el tipo de instalación más sencillo y un fallo en un nodo no provoca la caída del sistema de la red.

Como ejemplo más conocido de esta topología, encontramos la red Ethernet de Xerox. El método de acceso utilizado es el CSMA/CD, método que gestiona el acceso al bus por parte de los terminales y que por medio de un algoritmo resuelve los conflictos causados en las colisiones de información. Cuando un nodo desea iniciar una transmisión, debe en primer lugar escuchar el medio para saber si está ocupado, debiendo esperar en caso afirmativo hasta que quede libre. Si se llega a producir una colisión, las estaciones reiniciarán cada una su transmisión, pero transcurrido un tiempo aleatorio distinto para cada
Estación.



















·         Topología en Anillo:
Los nodos de la red se disponen en un anillo cerrado conectado a él mediante enlaces punto a punto. La información describe una trayectoria circular en una única direccion y el nodo principal es quien gestiona conflictos entre nodos al evitar la colisión de tramas de información. En este tipo de topología, un fallo en un nodo afecta a toda la red aunque actualmente hay tecnologías que permiten mediante unos conectores especiales, la desconexión del nodo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando. La topología de anillo está diseñada como una arquictetura circular, con cada nodo conectado directamente a otros dos nodos. Toda la información de la red pasa a través de cada nodo hasta que es tomado por el nodo apropiado. Este esquema de cableado muestra alguna economia respecto al de estrella. El anillo es fácilmente expandido para conectar más nodos, aunque en este proceso interrumpe la operación de la red mientras se instala.el nuevo nodo. Así también, el movimiento físico de un nodo requiere de dos pasos separados: desconectar para remover el nodo y otra vez reinstalar el nodo en su nuevo lugar.
 
















Red en árbol
La red en árbol es una topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, es parecida a una serie de redes en estrellas interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. Es una variación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.

La topología en árbol puede verse como una combinación de varias topologías en estrella. Tanto la de árbol como la de estrella son similares a la de bus cuando el nodo de interconexión trabaja en modo difusión, pues la información se propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topología las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella), a tantas ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol.















Topología mixta:
Los circuitos de señal mixta son circuitos integrados que contienen circuitos analógicos y digitales combinados en un solo semiconductor.

Hasta mediados de los 90, se trataban generalmente de circuitos integrados conversión análoga y digital, conversión análoga y digital módems, alimentación electrónica o circuitos integrados de búfer digital. Los circuitos de sonido digital están controlados también por circuitos de señal mixta. Con el nacimiento de las tecnologías celular y de redes, esta categoría incluye también circuitos integrados para teléfonos celulares o móviles, emisiones de radio por software y router WAN y LAN.
















Leer más: http://www.monografias.com/trabajos15/redes-clasif/redes-clasif.shtml#ixzz3PQDxg0GJ