LINUX

LINUX (o GNU/LINUX, más correctamente) es un Sistema Operativo como MacOS, DOS o Windows. Es decir, Linux es el software necesario para que tu ordenador te permita utilizar programas como: editores de texto, juegos, navegadores de Internet, etc. Linux puede usarse mediante un interfaz gráfico al igual que Windows o MacOS, pero también puede usarse mediante línea de comandos como DOS.

Linux tiene su origen en Unix. Éste apareció en los años sesenta, desarrollado por los investigadores Dennis Ritchie y Ken Thompson, de los Laboratorios Telefónicos Bell.

Andrew Tanenbaum desarrolló un sistema operativo parecido a Unix (llamado Minix) para enseñar a sus alumnos el diseño de un sistema operativo. Debido al enfoque docente de Minix, Tanenbaum nunca permitió que éste fuera modificado, ya que podrían introducirse complicaciones en el sistema para sus alumnos.

Un estudiante finlandés llamado Linus Torvalds, constatando que no era posible extender Minix, decidió escribir su propio sistema operativo compatible con Unix.

En aquellos momentos el proyecto GNU (GNU's Not Unix), que Richard Stallman había iniciado hacía ya casi diez años, comprendía un sistema básico casi completo. La excepción más importante era el kernel o núcleo, que controla el hardware.

Torvalds decidió aprovechar el sistema GNU y completarlo con su propio núcleo, que bautizó como Linux (Linux Is Not UniX). El sistema conjunto (herramientas GNU y núcleo Linux) forma lo que llamamos GNU/Linux.

El núcleo de Linux

Una pregunta muy común es: ¿qué es el núcleo de Linux?. La respuesta es: Linux. En las líneas anteriores ya se da una primera definición del núcleo: el kernel o núcleo, que controla el hardware. Es decir, el núcleo de Linux, simplificando, es un conjunto de drivers necesarios para usar el ordenador.

Relativamente, poco hardware se escapará a un kernel actualizado. En este momento, la última versión del kernel de Linux es 2.6.7.

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Caracteristicas de Linux

* Multitarea: La palabra multitarea describe la habilidad de ejecutar varios programas al mismo tiempo.
LINUX utiliza la llamada multitarea preeventiva, la cual asegura que todos los programas que se estan utilizando en un momento dado seran ejecutados, siendo el sistema operativo el encargado de ceder tiempo de microprocesador a cada programa.
* Multiusuario: Muchos usuarios usando la misma maquina al mismo tiempo.

* Multiplataforma: Las plataformas en las que en un principio se puede utilizar Linux son 386-, 486-. Pentium, Pentium Pro, Pentium II,Amiga y Atari, tambien existen versiones para su utilizacion en otras plataformas, como Alpha, ARM,MIPS, PowerPC y SPARC.
* Multiprocesador: Soporte para sistemas con mas de un procesador esta disponible para Intel y SPARC.
* Funciona en modo protegido 386.
* Protección de la memoria entre procesos, de manera que uno de ellos no pueda colgar el sistema.
* Carga de ejecutables por demanda: Linux sólo lee del disco aquellas partes de un programa que están siendo usadas actualmente.
* Política de copia en escritura para la compartición de páginas entre ejecutables: esto significa que varios procesos pueden usar la misma zona de memoria para ejecutarse. Cuando alguno intenta escribir en esa memoria, la página (4Kb de memoria) se copia a otro lugar. Esta política de copia en escritura tiene dos beneficios: aumenta la velocidad y reduce el uso de memoria.
* Memoria virtual usando paginación (sin intercambio de procesos completos) a disco: A una partición o un archivo en el sistema de archivos, o ambos, con la posibilidad de añadir más áreas de intercambio sobre la marcha Un total de 16 zonas de intercambio de 128Mb de tamaño máximo pueden ser usadas en un momento dado con un límite teórico de 2Gb para intercambio. Este limite se puede aumentar facilmente con el cambio de unas cuantas lineas en el codigo fuente.
* La memoria se gestiona como un recurso unificado para los programas de usuario y para el caché de disco, de tal forma que toda la memoria libre puede ser usada para caché y ésta puede a su vez ser reducida cuando se ejecuten grandes programas.
* Librerías compartidas de carga dinámica (DLL’s) y librerías estáticas.
* Se realizan volcados de estado (core dumps) para posibilitar los análisis post-mortem, permitiendo el uso de depuradores sobre los programas no sólo en ejecución sino también tras abortar éstos por cualquier motivo.
* Compatible con POSIX, System V y BSD a nivel fuente.
* Emulación de iBCS2, casi completamente compatible con SCO, SVR3 y SVR4 a nivel binario.
* Todo el código fuente está disponible, incluyendo el núcleo completo y todos los drivers, las herramientas de desarrollo y todos los programas de usuario; además todo ello se puede distribuir libremente. Hay algunos programas comerciales que están siendo ofrecidos para Linux actualmente sin código fuente, pero todo lo que ha sido gratuito sigue siendo gratuito.
* Control de tareas POSIX.
* Pseudo-terminales (pty’s).
* Emulación de 387 en el núcleo, de tal forma que los programas no tengan que hacer su propia emulación matemática. Cualquier máquina que ejecute Linux parecerá dotada de coprocesador matemático. Por supuesto, si el ordenador ya tiene una FPU (unidad de coma flotante), esta será usada en lugar de la emulación, pudiendo incluso compilar tu propio kernel sin la emulación matemática y conseguir un pequeño ahorro de memoria.
* Soporte para muchos teclados nacionales o adaptados y es bastante fácil añadir nuevos dinámicamente.
* Consolas virtuales múltiples: varias sesiones de login a través de la consola entre las que se puede cambiar con las combinaciones adecuadas de teclas (totalmente independiente del hardware de video). Se crean dinámicamente y puedes tener hasta 64.
* Soporte para varios sistemas de archivo comunes, incluyendo minix-1, Xenix y todos los sistemas de archivo típicos de System V, y tiene un avanzado sistema de archivos propio con una capacidad de hasta 4 Tb y nombres de archivos de hasta 255 caracteres de longitud.
* Acceso transparente a particiones MS-DOS (o a particiones OS/2 FAT) mediante un sistema de archivos especial: no es necesario ningún comando especial para usar la partición MS-DOS, esta parece un sistema de archivos normal de Unix (excepto por algunas restricciones en los nombres de archivo, permisos, y esas cosas). Las particiones comprimidas de MS-DOS 6 no son accesibles en este momento, y no se espera que lo sean en el futuro. El soporte para VFAT (WNT, Windows 95) ha sido añadido al núcleo de desarrollo y estará en la próxima versión estable.
* Un sistema de archivos especial llamado UMSDOS que permite que Linux sea instalado en un sistema de archivos DOS.
* Soporte en sólo lectura de HPFS-2 del OS/2 2.1
* Sistema de archivos de CD-ROM que lee todos los formatos estándar de CD-ROM.
* TCP/IP, incluyendo ftp, telnet, NFS, etc.
* Appletalk.
* Software cliente y servidor Netware.
* Lan Manager / Windows Native (SMB), software cliente y servidor.
* Diversos protocolos de red incluidos en el kernel: TCP, IPv4, IPv6, AX.25, X.25, IPX, DDP, Netrom, etc.

Comparacion entre Linux y Windows XP

MODELO OSI

Para poder simplificar el estudio y la implementación de la arquitectura necesaria, la ISO (Organización Internacional de Normas) creó el modelo de referencia OSI (en inglés open system interconnection) para lograr un estandarización internacional de los protocolos. Este modelo se ocupa de la Interconexión de Sistemas Abiertos a la comunicación y está divido en 7 capas, entendiéndose por "capa" una entidad que realiza de por sí una función especifica.

Los principios que se aplicaron para su división en capas son:

1. Se debe crear una capa siempre que se necesite un nivel diferente de abstracción.

2.  Cada capa debe realizar una función bien definida.

3.  La función de cada capa se debe elegir pensando en la definición de protocolos estandarizados internacionalmente.

4.  Los límites de las capas deben elegirse a modo de minimizar el flujo de información a través de las interfaces.

5.  La cantidad de capas debe ser suficientes para no tener que agrupar funciones distintas en la misma capa y lo bastante pequeña para que la arquitectura no se vuelva inmanejable.

Capa física

Es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.

VENTAJAS:

• La información viaja por medio de: cable de pares trenzados, coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.
• Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos.
• Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).
• Transmitir el flujo de bits a través del medio.
• Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc.
• Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión)

Capa de enlace de datos

Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.

Por lo cual es uno de los aspectos más importantes a revisar en el momento de conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3 como parte esencial para la creación de sus protocolos básicos (MAC, IP), para regular la forma de la conexión entre computadoras asi determinando el paso de tramas (trama = unidad de medida de la información en esta capa, que no es más que la segmentación de los datos trasladándolos por medio de paquetes), verificando su integridad, y corrigiendo errores, por lo cual es importante mantener una excelente adecuación al medio físico (los más usados son el cable UTP, par trenzado o de 8 hilos), con el medio de red que redirecciona las conexiones mediante un router. Dadas estas situaciones cabe recalcar que el dispositivo que usa la capa de enlace es el Switch que se encarga de recibir los datos del router y enviar cada uno de estos a sus respectivos destinatarios (servidor -> computador cliente o algún otro dispositivo que reciba información como celulares, etc.), dada esta situación se determina como el medio que se encarga de la corrección de errores, manejo de tramas, protocolización de datos (se llaman protocolos a las reglas que debe seguir cualquier capa del modelol OSI).

Capa de red

Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes. Las unidades de información se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.

• Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK)
• Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP,IGRP,EIGRP,OSPF,BGP)

El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés routers. Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.

En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final.

Capa de transporte

Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que se esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de si corresponde a TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero orientado a conexión y el otro sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con puertos lógicos y junto con la capa red dan forma a los conocidos como Sockets IP:Puerto (191.16.200.54:80).

Capa de sesión

Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción. En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.

Capa de presentación

El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera reconocible.

Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas.

Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor.

Capa de aplicación

Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y Routing Information Protocol). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.

Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.

Ventajas de la división en siete capas

- Divide la comunicación de red en partes mas pequeñas y sencillas.
- Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos de diferentes fabricantes.
- Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre sí de una forma totalmente definida.
- Impide que los cambios en una capa puedan afectar las demás capas, de manera que se puedan desarrollar con mas rapidez.

MEDIOS DE TRANSMISION

NOMBRE	IMAGEN	CARACTERISTICAS
CABLE COAXIAL		Esta formado por un núcleo de hilo de cobre rodeado de una capa aislante y una serie de hilos de cobre entrelazados. Esta estructura hace que tenga una gran resistencia a las interferencias externas. Por otra parte también es posible conectar distancias mayores que con los cables par trenzado.  Hay dos tipos: Coaxial Grueso: Cable grueso, de 12mm de diametro (de color amarillo). Se utilizó mucho en las redes Ethernet ya que tiene un mayor alcance y mayor ancho de banda (500 metros, 1 MHz). Se considera cable rígido Coaxial Fino: cable delgado, de unos 6 mm de diametro (normalmente de color gris o blanco). Muy flexible, utilizado en la mayoría de conexiones y redes. Tiene un alcance de 185 metros sin perder calidad en la señal.
PAR TRENZADO		Permite el crecimiento de la red a muy bajo coste. Se manipula fácilmente. Se utiliza en los estándares de red más extendidos Constituye un modo simple y económico de instalar la red. Existen 2 formatos básicos: Par trenzado sin apantallar(UTP). Par trenzado apantallado(STP). Ambos están formados por pares de hilos trenzados para evitar problemas de interferencias. El STP se diferencia del UTP en que contiene una redecilla de hilos metálicos similares a los del cable coaxial que ayuda a prevenir las interferencias externas. Es por ello que si tuviéramos que cablear una red en una sala con tubos fluorescentes seria recomendable el STP.
FIBRA OPTICA		Es caro pero cada vez es mas extendido su uso. Con un cable de fibra óptica se puede transmitir señales a distancias mucho mayores que con cables coaxiales o de par trenzado.  La cantidad de información capaz de transmitir es mayor por lo que es ideal para redes. El cable esta fabricado en fibra de vidrio por lo que no presenta problemas como los del cobre: Se evita la pérdida de señal que se produce cuando los datos recorren grandes distancias (atenuación). Se evita que la señal de un hilo cruce con la del otro. (cruce) VENTAJAS: Excelente tolerancia a factores ambientales Es inmune a las interferencias y relámpagos No produce señales magnéticas o eléctricas No existe riesgo de cortocircuito o daños de origen eléctrico. La fibra óptica presenta una mayor resistencia a los ambientes y líquidos corrosivos que los cables eléctricos. Los costos de instalación y mantenimiento para grandes y medias distancias son menores que los que se derivan de las instalaciones de cables eléctricos. DESVENTAJAS. La principal desventaja es su coste ya que este tipo de dispositivo requiere un vidrio de alta calidad y además un trato especial para que pueda ser optimo para la buena transmisión de datos, al necesitar este tratamiento especial puede haber un aumento considerable en los costos de instalación, además de tener una baja preparación de la tecnología, son únicamente unidireccionales y es necesario el uso de dos fibras en cada conexión.
INALAMBRICOS		La transmisión inalámbrica como su nombre lo dice se refiere al no uso de medios alámbricos o por cable que unan las terminales, sus medios de comunicación son el aire, el vacío incluso el agua. Estos medios de comunicación conocidos a su vez como no guiados o no confinados funcionan a partir de terminales que emiten señales que fluyen libremente por estos medios, estas señales a su vez manejan unos protocolos en los cuales se configura que terminales pueden ser las receptoras de esa señal. Aunque son más usadas en la actualidad las redes en medios alámbricos, el uso de los medios inalámbricos va en aumento; solo cabe ver la cantidad de dispositivos móviles como celulares, computadores portátiles, impresoras y demás que cada día se conectan masivamente al internet. Hoy en día, los diseñadores de redes potencian las redes alámbricas con el uso de componentes inalámbricos formando unas redes que se podrían considerar híbridas, pero en el futuro quizá todas las redes funcionen bajo el concepto inalámbrico.

HOST

El término host es usado en informática para referirse a las computadoras conectadas a una red, que proveen y utilizan servicios o de ella. Los usuarios deben utilizar anfitriones para tener acceso a la red. En general, los anfitriones son computadores monousuario o multiusuario que ofrecen servicios de transferencia de archivos, conexión remota, servidores de base de datos, servidores web, etc. Los usuarios que hacen uso de los anfitrión es pueden a su vez pedir los mismos servicios a otras máquinas conectadas a la red. De forma general un anfitrión es todo equipo informático que posee una dirección IP y que se encuentra interconectado con uno o más equipos. Un host o anfitrión es un ordenador que funciona como el punto de inicio y final de las transferencias de datos. Comúnmente descrito como el lugar donde reside un sitio web. Un anfitrión de Internet tiene una dirección de Internet única (dirección IP) y un nombre de dominio único o nombre de anfitrión.

El término host también se utiliza para referirse a una compañía que ofrece servicios de alojamiento para sitios web.

ARQUITECTURA DE RED LAN

Una red de área local, red local o LAN es la interconexión de una o varias computadoras y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc. El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.

Características:
* Tecnología broadcast (difusión) con el medio de transmisión compartido.
* Cableado específico instalado normalmente a propósito.
* Capacidad de transmisión comprendida entre 1 Mbps y 1 Gbps.
* Extensión máxima no superior a 3 km (Una FDDI puede llegar a 200 km)
* Uso de un medio de comunicación privado.
* La simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica).
* La facilidad con que se pueden efectuar cambios en el hardware y el software.
* Gran variedad y número de dispositivos conectados.
* Posibilidad de conexión con otras redes.