Entendiendo el entorno digital - Aspectos técnicos
Los sistemas informáticos y sus componentes
Un sistema informático puede ser definido como un sistema de información que basa la parte fundamental de su procesamiento en el empleo de la computación. Como cualquier sistema, es un conjunto de funciones interrelacionadas, hardware, software y de Recurso Humano. Un sistema informático normal emplea un sistema que usa dispositivos para programar y almacenar programas y datos [1] (véase Figura 1).
Los principales componentes de un sistema informático son[1]:
- Personas en los dos extremos de la cadena de procesamiento físico de la información.
- Equipos de apoyo a las transmisiones (routers, switches, acondicionadores de aire, etcétera.)
- Equipos de procesamiento de información, fundamentalmente computadoras.
- Programas de computadoras, sistemas operativos (Microsoft Windows, Mac OS X), programas de aplicación (Word, Excel, PowerPoint, Internet Explorer, videojuegos), etcétera.
- Información técnica de apoyo al sistema como manuales técnicos sobre los sistemas operativos y programas generales.
- Información diversa soportada en formularios de papel, CDs, DVDs, reportes de papel de impresora, bases de datos, discos duros, etcétera.
Todo dispositivo informático está compuesto por dos componentes: el hardware y el software.
Se refiere a las partes físicas tangibles de un sistema informático, sus componentes eléctricos, electrónicos, electromecánicos y mecánicos. Por ejemplo, teclado, gabinete, circuitos, cables, discos duros, monitores etcétera[1]. Es el conjunto de los componentes físicos de los que está hecho el equipo (véase Figura 2).
[1] Juan Bernardo Vázquez Gómez. (2012). Arquitectura de Computadoras I. México: Red Tercer Milenio.
Concierne al conjunto de instrucciones electrónicas que le dicen al hardware qué debe hacer. Estos conjuntos de instrucciones también se conocen como programas y cada uno tiene un propósito específico, es decir, los programas hacen que los dispositivos ejecuten las funciones deseadas[1] (véase Figura 3).
El software se puede clasificar en tres tipos principales: software de sistema[1] (conjunto de instrucciones que permiten el funcionamiento y manejo del dispositivo), software de programación[2] (permiten desarrollar programas informáticos) y software de aplicación (procesadores de texto, hojas de cálculo, entre otros)[3].
El software de sistema son los programas preinstalados en el dispositivo que permiten interactuar con el sistema operativo para que el usuario pueda controlar tanto los programas como los componentes físicos del dispositivo (discos, memoria, impresora, pantalla, teclado, etc.). Dicho de otro modo, son programas que contienen las instrucciones preprogramadas para que el dispositivo funcione correctamente. Como ejemplo podemos mencionar al Sistema Operativo MS-DOS sobre el que trabaja Windows y por otra parte el software libre GNU/Linux, Mac OS, entre otros.
El software de programación son aquellas herramientas que se utilizan para desarrollar otros programas o aplicaciones informáticas. Algunos ejemplos son librerías, entornos de desarrollo, entre otros.
Finalmente, el software de aplicación son todos aquellos programas que utiliza el usuario frecuentemente para realizar tareas específicas. Por ejemplo, procesadores de texto como Microsoft Word, hojas de cálculo como Microsoft Excel y presentaciones como Microsoft PowerPoint, videojuegos, entre otras.
Aplicaciones
Son programas informáticos diseñados para ejecutarse en teléfonos inteligentes, tabletas u otros dispositivos móviles que permiten al usuario realizar un conjunto de tareas de cualquier tipo (profesional, de ocio, educativas, de acceso a servicios, entre otras), facilitando las actividades a desarrollar.
Es recomendable utilizar sólo los canales oficiales para la instalación de aplicaciones móviles (App Store, Play Store). Dentro de las aplicaciones existen aquellas que sirven para escuchar música (Spotify, Apple Music, Google Play Music), crear documentos (Microsoft Office), jugar, editar videos (WeVideo, DaVinci Resolve 2020), localizador de direcciones (Google Maps, Waze), aplicaciones de entretenimiento (Netflix, Youtube), colorear, consultar servicios como gas, luz y agua (aplicaciones para pagos de servicios), entre otras.
En la siguiente tabla podemos observar algunos ejemplos de los diferentes elementos del hardware, software y aplicaciones.
Hardware
Dispositivos de entrada:
- Teclado
- Escáner
- Micrófono
- Mouse (ratón)
- Webcam
Dispositivos de salida:
- Monitor
- Impresora
- Bocinas
Almacenamiento de datos extraíbles:
- Unidad de disco óptico (CD, DVD o BR)
- Tarjeta de memoria
- Unidad USB.
Caja de la computadora:
- CPU
- Memoria de acceso aleatorio (RAM)
- Tarjetas de video y sonido
Puertos de datos:
- Puerto paralelo, serial, USB, HDMI, etc.
Otros dispositivos:
- Laptop
- Smartphone
- Tablet
Consolas de videojuegos
Software
De sistema:
- Sistema operativo
- Controladores de dispositivos
- Controladores de red
- Antivirus
De programación:
- Compiladores
- Intérpretes
- Depuradores
- Editores de texto
Aplicaciones y software de aplicación
- Redes sociales
- Chat
- Juegos
- Navegadores web
- Reproductores multimedia
Para reforzar los conceptos sobre los sistemas informáticos y sus componentes, se sugiere desarrollar la Actividad 1.
El Internet y sus servicios
El Internet ha revolucionado la informática y las comunicaciones a grandes escalas, pues se ha convertido en una herramienta de uso global, un mecanismo para difundir información y un medio para la colaboración y la interacción entre personas y sus dispositivos, sin la necesidad de considerar su ubicación geográfica.
La Real Academia Española define Internet como “red informática mundial descentralizada, formada por la conexión directa entre computadoras mediante un protocolo especial de comunicación”.
Las características que definen Internet [1] son:
| Descentralización | Es un sistema que no muestra un centro conocido, ningún elemento es más importante que otro. |
| Libertad de acceso | La red no tiene dueño y, por tanto, es accesible para cualquiera que disponga de una computadora y una línea de comunicación. |
| Gratuidad | Con el único costo del proveedor |
| Anonimato | En la mayoría de los casos no es posible saber quién accede a la red o desde dónde lo hace |
| Inmediatez | Los sucesos pueden ser vistos y conocidos en tiempo real |
| Pluralidad | Pueden conocerse distintos puntos de vista sin ningún tipo de censura |
[1] Colas, M. V. (2007). Implantación y Mantenimiento de Aplicaciones Ofimáticas y Corporativas. Madrid, España: THOMSON.
De esta manera, fortalecer el conocimiento de los usos actuales de Internet, así como de las aplicaciones más populares, permite a los alumnos entender y protegerse de los riesgos a los que están expuestos al interactuar con estas tecnologías, de tal forma que podrán hacer uso de medidas de seguridad que les permitan navegar de forma segura y proteger sus datos personales de personas malintencionadas que buscan hacer mal uso de éstos.
- Redes sociales
Son sitios que permiten a las personas conectarse de manera virtual con otras personas y compartir contenidos, interactuar, crear comunidades que comparten intereses similares (trabajo, lecturas, amistad, relaciones amorosas, comerciales, etcétera). Las redes sociales más utilizadas en México[1]: Facebook, WhatsApp, Youtube, Instagram y Twitter.
Es importante señalar que el INAI recomienda que los menores de edad eviten el uso de redes sociales porque quedan expuestos a situaciones que pueden dañarlos de diversas maneras. Amnistía Internacional, por ejemplo, señala lo siguiente: “El mal uso de las redes sociales en una etapa de “especial vulnerabilidad” como la niñez y la adolescencia puede agravar las situaciones de acoso escolar a través del ciberbullying o ciberacoso; este representa el hostigamiento a través de insultos, amenazas, envío reiterado de correos a alguien que no desea recibirlos, las humillaciones, la distribución de fotos trucadas, la suplantación de la identidad contra una persona a través de tecnologías interactivas, básicamente Internet y la telefonía móvil.”[2]
No obstante, debido a que el uso de redes sociales por parte de menores de edad se ha vuelto una práctica cada vez más frecuente, se considera importante difundir el conocimiento necesario para que se protejan de conductas que los pongan en peligro.
- Aplicaciones móviles
Es un programa que se descarga e instala en los dispositivos móviles como teléfonos inteligentes, tabletas u objetos inteligentes. Aplicaciones móviles más descargadas en México[3]: WhatsApp Messenger, Facebook, Uber, Uber Eats, Tik Tok, Mercado Libre, Snapchat, SwiftKey Keyboard, Booking.com y Rappi.
- Nube
Es el espacio en Internet en el que se puede almacenar grandes cantidades de información, de manera que no se ocupe la memoria del dispositivo también este modelo permite ofrecer servicios en cualquier ubicación de forma práctica.
Existen cinco categorías de servicio de cómputo en la nube[4]:
- Software como servicio (SaaS, Software as a Service) por ejemplo, el correo web.
- Comunicación como servicio (CaaS, Communication as a Service), servicios de telefonía y mensajes.
- Plataforma como servicio (PaaS, Platform as a Service) por ejemplo, servidores web, bases de datos, big data.
- Infraestructura como servicio (IaaS, Infrastructure as a Service), por ejemplo, máquinas virtuales, servidores, equipos de comunicaciones, cortafuegos (firewall).
- Red como servicio (NaaS, Network as a Service) y diferentes modelos de implantación (pública, privada, híbrida).
Dado que en la actualidad es común el uso de servicios o almacenamiento en la nube, es importante que los alumnos conozcan su funcionamiento, los tipos de nube que existen, los riesgos y la importancia de proteger su información y datos personales cuando hacen uso de estos medios, mediante el uso de medidas de seguridad.
Para reforzar los conceptos sobre el Internet y sus servicios, se sugiere desarrollar la Actividad 2.
La estructura del espacio digital
- Redes físicas[1]
Es un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten Información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras), servicios (acceso a internet, E-mail, chat, juegos) (véase Figura 4).
Para que las redes físicas se puedan conectar es necesario utilizar medios de transmisión, de tal forma que una red por su medio de transmisión puede ser una red alámbrica o inalámbrica:
- Alámbrica: la conexión de las computadoras de este tipo de red es a través de un cable, el cual puede ser ethernet, coaxial o de fibra óptica (véase Figura 5).
- Inalámbrica: los datos son enviados y recibidos mediante ondas de radio y no es necesario utilizar cables (véase Figura 6).
Los dispositivos de conexión más comunes en las redes físicas son:
SWITCH (conmutador) | ROUTER (enrutador) |
Se utilizan para conectar varios dispositivos a través de la misma red dentro de un edificio u oficina; por ejemplo, es posible conectar las computadoras, impresoras y servidores, creando una red de recursos compartidos.
| Se utilizan para conectar varias redes. Por ejemplo, la conexión a Internet se realiza a través de un router que ayuda a distribuir la conexión entre varios usuarios o dispositivos. El router actuará como distribuidor, seleccionado la mejor ruta de desplazamiento de la información para que la reciba rápidamente el dispositivo destinatario.
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- Dirección IP[2]
La dirección IP (Protocolo Internet) es una etiqueta numérica que identifica a cada dispositivo (para ejemplificar, es como un número telefónico único que debe asignarse al dispositivo). Es decir, para que un dispositivo pueda tener comunicación con otro dispositivo o para navegar por Internet deberá tener configurada la IP.
En algunos casos la dirección IP puede ser considerada como un dato personal ya sea que de forma directa permita la identificación del titular o mediante el cruce de este dato con otros. Por ello es importante que los alumnos conozcan y protejan la información sobre su dirección IP ya que, en algunos casos este dato puede revelar información sobre la posición geográfica del titular o permitir a un atacante realizar un ataque informático en contra del usuario.
- Nombres de dominio[3]
Un nombre de dominio (a menudo denominado simplemente dominio) es un nombre fácil de recordar asociado a una dirección IP física de Internet. Se trata del nombre único que se muestra después del signo @ en las direcciones de correo y después de www. en las direcciones web. Por ejemplo, google.com o @gmail.com.
Algunos dominios importantes son: .com (comercial), .edu (educacional), .net(operadores de red y.gov (gobierno de Estados Unidos de América). La mayoría de los países también tienen un dominio propio: .mx (México), .es (España), .uk (United Kingdom), .au (Australia), entre otros.
- URL
La URL (Uniform Resource Locator o Localizador Uniforme de Recursos) es la dirección que se coloca en la barra de navegación de cualquier buscador para acceder a un contenido específico (www.google.com; www.disneylatino.com; www.youtube.com).
- Buscadores o motor de búsqueda[4]
Es una dirección más de la web que ofrece al usuario las direcciones url de otras páginas o servicios u otro tipo de información, como el caso de los buscadores especializados. Todo ello atendiendo el criterio de búsqueda que se haya seleccionado.
Un buscador permite, en la mayoría de los casos, acceder a los recursos mediante enlaces que facilitan la navegación, dado que solo es necesario conocer la dirección del buscados para moverse en Internet.
Los buscadores facilitan la tarea de localizar la información que se encuentra dispersa en Internet. Algunos ejemplos son: Google, Yahoo Search, Bing, Ask.com, DuckDuckGo.
Para reforzar este tema se sugiere realizar la Actividad 3.
La arquitectura informática y la recolección, estructura y procesamiento de información
El procesamiento de información tiene un conjunto de elementos o componentes que, al estar interrelacionados, recaban (entrada), manipulan (proceso), almacenan y distribuyen (salida) datos e información si no se ha logrado cumplir un objetivo. El mecanismo de retroalimentación es el componente que ayuda a las organizaciones a cumplir sus objetivos, tales como incrementar sus ganancias o mejorar sus servicios al cliente.
- Entrada:
En los sistemas de información, en la entrada se recopila y capturan datos. Por ejemplo, los sistemas de evaluación de las escuelas, los profesores deben entregar a la administración las notas que obtuvieron los alumnos, dar de alta una cuenta de correo o de red social.
- Salida
Significa la conversión o transformación de datos en salidas útiles. El procesamiento puede involucrar la realización de cálculos, comparación de datos y almacenamiento para su uso futuro. El procesamiento puede hacerse de forma manual o con ayuda de dispositivos electrónicos.
Después de que se han realizado estos cálculos y comparaciones, por lo regular los resultados se almacenan. El almacenamiento involucra mantener los datos y la información disponible para su uso futuro, incluyendo la salida.
- Procesamiento:
En el ambiente de los sistemas de información, la salida involucra la producción de información útil, por lo general en la forma de documentos y reportes.
- Retroalimentación.
Es la información proveniente del sistema que se utiliza para realizar cambios en las actividades de entrada y de procesamiento.