miércoles, 1 de diciembre de 2010

Tecnología de Almacenamiento, Entrada y Salida

Imprimir


El comercio y los negocios en línea han hecho del almacenamiento una tecnología estratégica. Aunque el comercio electrónico y los negocios en línea están reduciendo los procesos manuales, los datos de todo tipo deben estar almacenados electrónicamente y disponibles siempre que se necesiten. La mayor parte de la información utilizada por las aplicaciones de una computadora se almacena en dispositivos de almacenamiento secundario ubicados fuera del área del almacenamiento principal. El almacenamiento secundario se utiliza para guardar datos fuera de la CPU a relativamente largo plazo. El almacenamiento secundario no es volátil y retiene los datos incluso cuando se apaga la computadora. Las tecnologías más importantes del almacenamiento secundario son los discos magnéticos, los discos ópticos y las cintas magnéticas.
                Disco magnético. El medio actual de mayor uso de almacenamiento secundario es el disco magnético. Hay dos tipos de disco magnéticos: los discos flexibles (que se usan en las PCs) y los discos duros (que se usan en las unidades grandes de disco comercial y en las PCs). Los grandes sistemas de cómputo mainframe o de rango medio tienen múltiples unidades de discos duros porque requieren una inmensa capacidad de almacenamiento de disco a niveles gigabytes y terabytes. Las PCs también utilizan discos flexibles, los cuales son removibles y portátiles, con capacidades de almacenamiento y velocidades de acceso menos a las de los discos duros. Las unidades de disco removibles se están convirtiendo en alternativas de almacenamiento de respaldo muy populares para los sistemas PC. Los discos magnéticos tanto en grandes como en pequeñas computadoras permiten acceso directo a registros individuales para que se pueda tener acceso directamente a esos datos almacenados en el disco, sea cual se el orden en que se grabaron originalmente. La tecnólogas de discos es muy útil para sistemas que requieren acceso rápido y directo a los datos
                El desempeño de la unidad de disco se puede mejorar aún más mediante la tecnología de discos llamada RAID (Arreglo Redundante de Discos Económicos). Los dispositivos RAID empacan más de 100 unidades de disco, un chip controlador y software especializado en una sola unidad grande. Las unidades de disco tradicionales envían datos desde la unidad de disco a lo largo de una ruta individual, pero los dispositivos RAID transmiten datos simultáneamente a través de múltiples rutas, mejorando el tiempo y la confiabilidad de acceso al disco. En la mayoría de los sistemas RAID, los datos de un disco que falle se pueden restaurar automáticamente sin que se tenga que apagar el sistema de cómputo.
                Discos ópticos. Los discos ópticos, también llamados discos compactos o discos ópticos láser, utilizan tecnologías de láser para almacenar cantidades masivas de datos en un formato altamente compacto. Están disponibles tanto para PCs como para computadoras grandes. El sistema óptico de uso más común en PCs se llama CD-ROM (disco compacto de memoria de sólo lectura). Un disco compacto de 4.75 pulgadas de diámetro para PC puede almacenar hasta 660 megabytes, casi 300 veces mas que un disco duro flexible de alta densidad. Los discos ópticos son más apropiados para aplicaciones en las que se debe almacenar de manera compacta grandes cantidades de datos que no cambian y que requieren una recuperación sencilla de estos o para aplicaciones que combinan texto, sonido e imágenes.
                El CD-ROM es un almacenamiento de sólo lectura. No se pueden escribir datos en él. Los sistemas de discos ópticos WORM (escríbalo una vez-léalo muchas veces) y CD-R (disco compacto grabable) permiten que los usuarios graben datos una vez en un disco óptico. Una vez escritos, los datos no se pueden borrar, pero sí se pueden leer indefinidamente. La tecnología del CD-RW (CD rescribible) se ha desarrollado par permitir que los usuarios creen discos ópticos reescribibles para aplicaciones que requieren grandes volúmenes de almacenamiento en los que la información se actualiza ocasionalmente.

 
Los discos digitales de video (DVDs, por sus siglas en ingles), también llamados discos digitales versátiles, son discos ópticos de la misma medida que los CD-ROM pero con mayor capacidad. Pueden contener un mínimo de 4.7 gigabytes de datos, suficientes para almacenar  plenamente una película cinematográfica de alta calidad. Los DVDs se empezaron a utilizar para almacenar películas y aplicaciones multimedia empleando grandes cantidades de video y gráficos, pero es posible que reemplacen a los CD-ROMs ya que pueden almacenar grandes cantidades de texto, gráficos, audio y datos de video digitalizados. Ya están disponibles las unidades de DVD y de medios de tipo leer solo una vez, escribibles y reescribibles.
                Cinta magnética. El almacenamiento en cinta magnética es una de las tecnologías de almacenamiento más antiguas, pero aún se emplea para almacenamiento secundario de grandes cantidades de datos que se requieren con rapidez, pero no de manera instantánea. La cinta magnética es muy económica relativamente estable. Sin embargo, almacena datos de manera secuencial y es relativamente lenta comparada con la velocidad de otros medios de almacenamiento secundario. Para encontrar un registro individual almacenado en una cinta  magnética, como el registro de un empleado, se debe leer la cinta desde el inicio hasta llegar a la ubicación del registro deseado.
                Redes de almacenamiento. Para satisfacer creciente demanda de gráficos de uso intensivo de datos, transacciones en la Web y otras aplicaciones empresariales digitales, la cantidad de datos que las compañías necesitan almacenar se duplica cada 12 o 18 meses. Las compañías están volteando hacían nuevos tipos de infraestructuras de almacenamiento para tratar con la complejidad y costo de los crecientes requerimientos de almacenamiento.
                Las grandes compañías tienen recursos de almacenamiento muy diversos: unidades de disco, unidades de respaldo en cinta, el RAID y otros dispositivos que se pueden colocar en ubicaciones muy diversas. El manejo de este tipo de arreglo es cara  y dificulta el acceso a los datos a través de la empresa. La tecnología de redes de almacenamiento permite que las empresas administren centralmente rodos sus recursos de almacenamiento mediante un plan global para todos los dispositivos de almacenamiento de la empresa.
                Hay arreglos alternativos de redes de almacenamiento. En el almacenamiento adjunto directo, los dispositivos de almacenamiento se conectan directamente a computadoras servidores individuales y de debe tener acceso a ellos a través de cada servidor, lo que puede ocasionar cuellos de botella. El almacenamiento adjunto de red (NAS, por sus siglas en ingles) supera este problema adjuntando dispositivos de almacenamiento RAID de alta velocidad a una red de manera que los dispositivos en la red puedan acceder a este almacén a través de un servidor especializado en una red de alta velocidad separada para propósitos de almacenamiento. Las redes de área de almacenamiento (SAN, por sus siglas en ingles) van un paso  adelante colocando múltiples dispositivos de almacenamiento en una red de alta velocidad separada para propósitos de almacenamiento. Las SAN crean un depósito central de almacenamiento que pueden compartir múltiples servidores de modo que los usuarios puedan compartir rápidamente los datos a trasvés de la SAN. La red de área de almacenamiento (SAN) conecta diversos tipos de dispositivos de almacenamiento, como bibliotecas de cintas y arreglos de discos. Los dispositivos de almacenamiento de la SAN se localizan en su propia red y se conectan utilizando una tecnología de alta transmisión como un canal de fibra. La red mueve datos entre grupos de servidores y dispositivos de almacenamiento, creando una infraestructura para el almacenamiento de datos que abarca toda la empresa. La figura 6-5 ilustra cómo funciona una SAN.
                Las SAN pueden ser caras y difíciles de administrar, pero son muy útiles para compañías que necesitan compartir información a través de aplicaciones y plataformas de cómputo. Las SAN pueden ayudar a estas compañías a consolidar sus recursos de almacenamiento y a proporcionar acceso rápido a datos a usuarios que se encuentren en sitios dispersos.

Dispositivos de entrada y salida
Las personas interactúan con los sistemas de cómputo en gran parte de dispositivos de entrada y salida. Los dispositivos de entrada obtienen datos y los convierten en formatos electrónicos para uso de la computadora, en tanto que los dispositivos de salida despliegan los datos después de que han sido procesados. La tabla 6-2 describe los principales dispositivos de entrada y salida.
                Los principales dispositivos de entrada constan teclados, dispositivos apuntadores (como el ratón de la computadora y las pantallas sensibles al tacto) y tecnologías de automatización de datos de origen (reconocimiento óptico de caracteres, reconocimiento de caracteres de tinta magnética, entrada basada en pluma, escáneres digitales, entrada de audio y sensores, los cuales capturan los datos en formatos legible para la computadora en el tiempo y lugar en que se crearon. También incluyen dispositivos de identificación por radio frecuencia (RFID, por sus siglas en ingles), los cuales utilizan pequeñas etiquetas que incorporan microchips incrustados que contienen información sobre un artículo y su ubicación para transmitir señales en una distancia corta a lectores especiales de RFID. A continuación la información se transfiere a un dispositivo de procesamiento. La RFID es especialmente útil para rastrear la ubicación de artículos en su paso por la cadena de abastecimiento. Los principales dispositivos de salida son las terminales de rayos catódicos (CRTs, por sus siglas en ingles), a veces denominadas terminales de despliegue de video (VDT, por sus siglas en ingles), impresoras y salida de audio.



 
Entrada y procesamiento por lotes y en línea

La forma de introducir los datos a la computadora influye en la manera de procesarlos. Los sistemas de información recolectan y procesan la información en una de dos maneras: por lotes o mediante procesamiento en línea. En el procesamiento por lotes, las transacciones, como pedidos o tarjetas de tiempo de nómina, se acumulan y almacenan en un grupo o lote hasta el momento en que, por algún ciclo de informes, es oportuno o necesario procesarlos. El procesamiento por lotes se encuentra primordialmente en sistemas más antiguos en los que los usuarios sólo necesitan informes ocasionales. En el procesamiento en línea, el usuario introduce transacciones en un dispositivo (como un teclado de introducción de datos o un lector de código de barras) que está conectado directamente con el sistema de cómputo. Por lo común las transacciones se procesan de inmediato. Actualmente, la mayoría de los procesos se realizan mediante procesamiento en línea.
                La figura 6-6 compara el procesamiento por lotes y el procesamiento por línea. Con frecuencia, los sistemas por lotes utilizan cintas como medio de almacenamiento, en tanto el procedimiento en línea utiliza el almacenamiento en discos, lo que permite un acceso inmediato a registros específicos. En los sistemas por lotes las transacciones se acumulan en un archivo de transacciones, el cual contiene todas las transacciones de un periodo en particular. Este archivo se utiliza periódicamente para actualizar un archivo maestro, que contiene información permanente solo en las entidades. (Un ejemplo es un archivo maestro, el cual usa nómino con los datos de ganancias y deducciones del empleado. Se actualiza con las transacciones semanales de la tarjeta de tiempo.) Al agregar los datos en la transacción al archivo maestro existente se crea un nuevo archivo maestro. En el procesamiento en línea de las transacciones se introducen inmediatamente al tema utilizando un teclado, un dispositivo apuntado o la automatización de datos de origen y el sistema suele responder de inmediato. El archivo maestro se actualiza de manera continua.


 
Multimedia interactiva

Las tecnologías de procesamiento, entrada, salida y almacenamiento descritas hasta aquí se pueden utilizar para crear aplicaciones multimedia que integran sonido y video de movimiento total o animación con gráficos y texto en una aplicación para computadora. La multimedia se está convirtiendo en la base de nuevos productos y servicios para el consumidor, como libros y periódicos electrónicos, tecnologías de prestaciones electrónicas en salones de clase, videoconferencia de movimiento total, manejo de imágenes, herramientas de diseño de gráficos y correo de video y voz. Las PCs actuales incorporan capacidades multimedia, incluyendo monitores a alta resolución, unidades de CD-ROM o DVD para almacenar video, audio y datos gráficos, así como altavoces estereofónicos para amplificar la salida del audio.
                Las páginas Web interactivas repletas de gráficos, sonido, animaciones y video de movimiento total han hecho popular la multimedia en Internet. Por ejemplo, los visitantes al sitio Web CNN.com pueden acceder a noticias desde CNN, fotografías, transcripciones al aire, videoclips y audioclips. Estos últimos se ponen a disposición de los usuarios mediante tecnología de flujo continuo, la cual permite procesar datos de audio y video en un flujo estable y continuo conforme se bajan de la Web.
                Los sitios Web con multimedia también se están utilizando para vender productos digitales, como clips de música digitalizada. Un estándar de compresión conocido como MP3, también llamado MEPG3, abreviatura de Motion Picture Express Group (Grupo de Expertos en Imágenes en Movimiento), capa de audio 3, puede comprimir archivos a un décimo o un doceavo de su tamaño original prácticamente sin pérdida de calidad. Los visitantes a sitios Web como MP3.com pueden bajar clips de música MP3 a través de Internet y reproducirlos en sus propias computadoras.




0 comentarios:

Publicar un comentario