lunes, 8 de julio de 2013

Normalización de bases de datos

Introducción

El propósito de la normalización es mejorar la integridad de los datos a través de la  minimización de la redundancia y la inconsistencia, pero con algún posible costo en  ciertas aplicaciones.

El término  normalización se usa algunas veces en relación a una forma normal  particular. Esto es, un conjunto de registros puede ser normalizado con respecto a la  segunda forma normal pero no con respecto a la tercera.



¿Qué es la Normalización?

La normalización es el proceso mediante el cual se transforman datos complejos a un conjunto de estructuras de datos más pequeñas, que además de ser más simples y más estables, son más fáciles de mantener. También se puede entender la normalización como una serie de reglas que sirven para ayudar a los diseñadores de bases de datos a desarrollar un esquema que minimice los problemas de lógica. Cada regla está basada en la que le antecede. La normalización se adoptó porque el viejo estilo de poner todos los datos en un solo lugar, como un archivo o una tabla de la base de datos, era ineficiente y conducía a errores de lógica cuando se trataban de manipular los datos.
Otra ventaja de la normalización de base de datos es el consumo de espacio. Una base de datos normalizada ocupa menos espacio en disco que una no normalizada. Hay menos repetición de datos, lo que tiene como consecuencia un mucho menor uso de espacio en disco.

El proceso de normalización tiene un nombre y una serie de reglas para cada fase. Esto puede parecer un poco confuso al principio, pero poco a poco se va entendiendo el proceso, así como las razones para hacerlo de esta manera.

Grados de normalización

Existen básicamente tres niveles de normalización: Primera Forma Normal (1NF), Segunda Forma Normal (2NF) y Tercera Forma Normal (3NF). Cada una de estas formas tiene sus propias reglas.

En la tabla siguiente se describe brevemente en que consiste cada una de las reglas, y posteriormente se explican con más detalle.


 


Primera Forma Normal:

La regla de la Primera Forma Normal establece que las columnas repetidas deben eliminarse y colocarse en tablas separadas:

Poner la base de datos en la Primera Forma Normal resuelve el problema de los encabezados de columna múltiples. Muy a menudo, los diseñadores de bases de datos inexpertos harán algo similar a la tabla no normalizada. Una y otra vez, crearán columnas que representen los mismos datos. La normalización ayuda a clarificar la base de datos y a organizarla en partes más pequeñas y más fáciles de entender. En lugar de tener que entender una tabla gigantesca y monolítica que tiene  muchos diferentes aspectos, sólo tenemos que entender los objetos pequeños y más tangibles, así como las relaciones que guardan con otros objetos también pequeños.

Segunda Forma Normal:

La regla de la Segunda Forma Normal establece que todas las dependencias parciales se deben eliminar y separar dentro de sus propias tablas. Una dependencia parcial es un término que describe a aquellos datos que no dependen de la llave primaria de la tabla para identificarlos.

Una vez alcanzado el nivel de la Segunda Forma Normal, se controlan la mayoría de los problemas de lógica. Podemos insertar un registro sin un exceso de datos en la mayoría de las tablas.

Tercera Forma Normal:

Una tabla está normalizada en esta forma si todas las columnas que no son llave son funcionalmente dependientes por completo de la llave primaria y no hay dependencias transitivas. Comentamos anteriormente que una dependencia transitiva es aquella en la cual existen columnas que no son llave que dependen de otras columnas que tampoco son llave.

Cuando las tablas están en la Tercera Forma Normal se previenen errores de lógica cuando se insertan o borran registros. Cada columna en una tabla está identificada de manera única por la llave primaria, y no debe haber datos repetidos. Esto provee un esquema limpio y elegante, que es fácil de trabajar y expandir.


 Un ejemplo completo de Normalización de Base de Datos

Se aplica la primera forma.

Las tablas deben tener sólo dos dimensiones. Dado que los estudiantes tienen varias clases, estas clases deben ser listados en una tabla separada. Los campos Clase 1, Clase 2, y Clase 3 en los registros anteriores son indicios de problemas de diseño.

Las hojas de cálculo suelen usar la tercera dimensión, pero las tablas no deben. Otra forma de ver este problema es con una relación uno-a-muchos. Cree otra tabla en la primera forma normal eliminando el grupo de repetición (clase), como se muestra a continuación:


 Segunda forma:

Tome en cuenta los múltiples valores para el campo Clase# por cada estudiante en la tabla anterior. El campo Clase# no es dependiente del campo Estudiante# (llave primaria) por lo que esta relación no está en la segunda forma normal. Las siguientes tablas muestran como quedarían con la 2ª forma:

  
Tercera forma normal:

eliminar los datos que no dependen de la llave
En el último ejemplo, salón (salón/grupo asignado al asesor) es funcionalmente dependiente del atributo titular. La solución es mover dicho atributo de la tabla Alumnos a la tabla de Facultad, como se muestra a continuación:



Conclusión

La normalización de la información es importante para obtener registros de calidad que permitan la adecuada recuperación y transferencia de la información.

También es importante la normalización de la Base de Datos ya  que obtendremos datos más entendibles y esto permitirá darle un mejor mantenimiento a la hora de actualizar nuestra información ya que esta es uno de los factores principales de una Organización.


Bibliografía



   

viernes, 5 de julio de 2013

Clasificación y análisis de los diferentes tipos de redes informáticas por su topología, configuración y por líneas de transmisión utilizadas.

Introducción

Un nodo es un elemento de la red capaz de iniciar o terminar una  comunicación. La comunicación entre ambas terminales es posible solo si existe un medio de transmisión capaz de llevar la información desde un  nodo inicial hasta un nodo terminal.

Se pueden usar tres configuraciones de la red para alimentar la antena: alimentación colectiva (corporate feed), alimentación en paralelo (parallel feed) y alimentación en serie (series feed). La alimentación colectiva tiene una estructura de tipo árbol .



La topología 

La topología de una red es el diseño de las comunicaciones entre los nodos de la red. Las topologías principales son tipo de bus compartido (o simplemente bus), estrella o anillo aunque existen más topologías.
Hay que diferenciar entre la topología física, que define como están conectados físicamente los nodos y la topología lógica que es como tratan los nodos de las conexiones.

Una red es un proceso que permite la conexión de equipo para:

  •   Compartir recursos.
  •   Comunicación remota.
  •  Optimiza el uso del equipo.

Toda red está formada por:
  •   Nodo o terminal.
  •  Medio de transmisión.

Un nodo es un elemento de la red capaz de iniciar o terminar una  comunicación. La comunicación entre ambas terminales es posible solo si existe un medio de transmisión capaz de llevar la información desde un  nodo inicial hasta un nodo terminal.
Un nodo físicamente puede ser una PC, una súper computadora (frame), una impresora, un puente (gate) o un ruteador.
Por otra parte un medio puede ser un cable o una onda electromagnética que viaja a través del aire.


La clasificación de redes

  •   La red en bus: se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos.
  •   En una red en anillo: cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera.
  •   En una red en malla: cada nodo está conectado a todos los otros.
  •   En una red en árbol: los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, la conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central.
  •  En una red mixta: se da cualquier combinación de las anteriores.
  •  En una red en estrella: las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.
COMFIGURACION DE LA RED

Se pueden usar tres configuraciones de la red para alimentar la antena: alimentación colectiva (corporate feed), alimentación en paralelo (parallel feed) y alimentación en serie (series feed). La alimentación colectiva tiene una estructura de tipo árbol y se muestra a continuación:
Se desea alcanzar una amplitud y una fase determinadas a la salida de la red. Para conseguir lo primero se varía la relación de división de potencia de los divisores. Si se cambia la longitud de los caminos, se puede obtener la distribución de fase deseada. La red de modelado colectiva puede trabajar en un ancho de banda amplio si se igualan las longitudes de los caminos desde el puerto de entrada a cada elemento radiante. Además, se deben usar uniones híbridas (un híbrido es un acoplador direccional de 3 dB) como divisores de potencia bidireccionales para suprimir el acoplo entre los puertos de salida.

La unión híbrida tiene cuatro puertos: 

una entrada, dos salidas y otro aislado. El puerto aislado se termina con una carga adaptada para evitar el acoplo entre los dos puertos de salida. A continuación se muestran las configuraciones de los divisores de potencia en tecnología stripline típicamente usados en satélites:
El anillo híbrido (hybrid ring), acoplador rectangular (branch coupler) y el divisor de potencia en T (split-tee power divider) son los indicados para valores de acoplamiento de 3 a 9 dB. El acoplador direccional formado por líneas acopladas (coupled-line directional coupler) está indicado para un acoplamiento menor que 10 dB. Las señales en los dos puertos de salida del anillo híbrido y del divisor en T se encuentran en fase. Para en el acoplador rectangular y para el de líneas acopladas, las señales se encuentran desfasadas 90º. Se seleccionará uno de estos acopladores en función de los requerimientos del sistema de alimentación. Así, se prefiere el acoplador en anillo al rectangular por su mayor capacidad de control de longitudes de línea y menor número de discontinuidades geométricas, que siempre suponen efectos indeseados.

La alimentación en paralelo distribuye la potencia entre los accesos de salida a través de un divisor de potencia de salida múltiple (multiway power divider).
Al existir un único divisor, éste condiciona el funcionamiento de la alimentación. En la siguiente figura se muestra la implementación de un divisor de potencia de salida múltiple sectorial en forma plana:
El número de puertos de salida está limitado por el modo de mayor orden en la zona sectorial: si la frecuencia aumenta, el número de puertos de salida disminuye. A continuación se muestra un divisor de seis salidas que trabaja a 10 GHz:
La potencia en los elementos radiantes puede ser ajustada por la posición o por la anchura de las líneas de salida. Se colocan resistencias entre las líneas de salida y se practica una ranura de longitud l/2 con una resistencia en la zona sectorial para conseguir que el acoplo entre las salidas sea mínimo.
En la alimentación en serie, los elementos radiantes están conectados a un divisor de potencia a través de una línea de transmisión, tal como se muestra en la siguiente figura:
La distribución en amplitud deseada para las salidas se consigue mediante la variación de la relación de división en potencia en los divisores y la distribución en fase se logra con el ajuste de las longitudes de los caminos. Al tener un elevado número de elementos radiantes, es difícil conseguir que esas longitudes sean todas iguales. El tener longitudes diferentes se traduce en una disminución del ancho de banda de trabajo. Por otro lado, las interferencias en los divisores de potencia degradan la relación de onda estacionaria (voltage standing wave ratio -VSWR). Ello se puede corregir si las longitudes de los caminos entre divisores adyacentes son aleatorias. Las antenas en array (array antennas) utilizan esta configuración.


Líneas de transmisión utilizadas en la red.

Las líneas stripline, como las stripline tricapa y las stripline suspendidas, son las más usadas en las redes de modelado del haz; las línea microtira (microstrip), la coaxial y las guías de onda se usan en casos especiales. La figura siguiente muestra la forma de todas estas líneas.
La stripline triplaca consiste en una tira conductora (strip conductor) colocada entre dos planos de masa e inmersa en un sustrato dieléctrico. La stripline sostenida tiene tiras conductoras sobre ambos lados de una tira de dieléctrico. La stripline sostenida posee menores pérdidas de inserción y se utiliza habitualmente en redes que trabajan a frecuencias menores que 10 GHz.
línea microstrip tiene las ventajas de la geometría plana y de su dimensión vertical menor (se necesita la mitad de dieléctrico), pero las pérdidas de inserción son mayores y, además, aparecen ondas de superficie no deseadas a altas frecuencias. Están, por tanto, limitadas a frecuencias inferiores a 3 GHz.
 Las guías de onda, por el contrario, poseen pérdidas de inserción bajas y se usan para redes a frecuencias mayores que 10 GHz debido a que sus dimensiones empiezan a ser razonablemente pequeñas desde ese punto.


  conclusión 

Para en el acoplador rectangular y para el de líneas acopladas, las señales se encuentran desfasadas 90º. Se seleccionará uno de estos acopladores en función de los requerimientos del sistema de alimentación. Así, se prefiere el acoplador en anillo al rectangular por su mayor capacidad de control de longitudes de línea y menor número de discontinuidades geométricas, que siempre suponen efectos indeseados.

Bibliografía.









martes, 2 de julio de 2013

Funcionamiento de la Wireless Local Area Network - Red de comunicación inalámbrico.

Introducción 

   En este sentido, los dispositivos físicos sólo están presentes en los emisores y receptores de la señal, entre los cuales encontramos:antenascomputadoras portátilesPDAteléfonos móviles.Uno de los medios más discutidos es la capacidad de comunicar computadores a través de redes inalámbricas.

La comunicación Inalámbrica

  La comunicación inalambrica o sin cables es aquella en la que extremos de la  comunicación(emisor/receptor) no se encuentran unidos por un medio de propagación físico, sino que se utiliza la modulación de ondas electromagnéticas a través del espacio. En este sentido, los dispositivos físicos sólo están presentes en los emisores y receptores de la señal, entre los cuales encontramos:antenascomputadoras portátilesPDAteléfonos móviles, etc.



Aspecto histórico y generalidades

Uno de los medios más discutidos es la capacidad de comunicar computadores a través de redes inalámbricas.
La comunicación inalámbrica, que se realiza a través de ondas de radiofrecuencia, facilita la operación en lugares donde la computadora no se encuentra en una ubicación fija (almacenes, oficinas de varios pisos, etc.) actualmente se utiliza de una manera general y accesible para todo público. Cabe también mencionar actualmente que las redes cableadas presentan ventaja en cuanto a transmisión de datos sobre las inalámbricas. 
Se puede realizar una “mezcla” entre inalámbricas y alámbricas, de manera que pueden funcionar de la siguiente manera: que el sistema cableado sea la parte principal y la inalámbrica sea la que le proporcione movilidad al equipo y al operador para desplazarse con facilidad en distintos campo (almacén u oficina).
Un ejemplo de redes a larga distancia son las Redes públicas de Conmutación por Radio. Estas redes no tienen problemas en pérdida de señal, debido a que su arquitectura está diseñada para soportar paquetes de datos en vez de comunicaciones por voz.
Actualmente, las transmisiones inalámbricas constituyen una eficaz herramienta que permite la transferencia de vozdatos y vídeo sin la necesidad de cableado.

Aspectos tecnológicos
En general, la tecnología inalámbrica utiliza ondas de radiofrecuencia de baja potencia y una banda específica, de uso libre o privada, para transmitir entre dispositivos.
Estas condiciones de libertad de utilización sin necesidad de licencia, ha propiciado que el número de equipos, especialmente computadoras, que utilizan las ondas para conectarse, a través de redes inalámbricas haya crecido notablemente.

Algunos problemas asociados con la tecnología Inalámbrica

Los hornos de microondas utilizan radiaciones en el espectro de 2,45 Ghz. Es por ello que las redes y teléfonos inalámbricos que utilizan el espectro de 2,4 Ghz. pueden verse afectados por la proximidad de este tipo de hornos, que pueden producir interferencias en las comunicaciones.
Otras veces, este tipo de interferencias provienen de una fuente que no es accidental. Mediante el uso de un perturbador o inhibidor de señal se puede dificultar e incluso imposibilitar las comunicaciones en un determinado rango de frecuencias.

Equipo Inalámbrico

Algunos de los equipos de punto de acceso que normalmente vienen con antena omni 2 Dbi, muchas veces desmontables, en las cuales se puede hacer enlaces por encima de los 500 metros y además se pueden interconectar entre sí. No debe haber obstáculos para que la señal sea excelente, ya que esto interfiere en la señal y puede haber problemas en la conexión.

Orígenes de la comunicación Inalámbrica 

Las redes inalámbricas nos remontaremos 1880, en este año, Graham Bell y Summer Tainter inventaron el primer aparato de comunicación sin cables, el fotófono. El fotófono permitía la transmisión del sonido por medio de una emisión de luz, pero no tuvo mucho éxito debido a que por aquel entonces todavía no se distribuía la electricidad y las primeras bombillas se habían inventado un año antes.



Conclusión

El mundo de las redes inalámbrica, es basto y valioso. La misma representa uno de los mayores aporte en la informática. Paso a paso, hemos llegado a la fase en el área de la computación en que no necesitamos estar presentes físicamente, para establecer una reunión o compartir datos a utilizar en nuestro día a día.


Canalizar, procesar y poner a disposición de todos los usuarios los datos de información, es un problema del pasado.
Hoy por hoy, contamos con los más avanzados sistema de comunicación, y las redes inalámbricas nos proporcionan la tranquilidad de poder acceder eficazmente al contenido que necesitemos, sin ninguna restricción.



Nuestra visión y enfoque, debe ser nutrirnos día a día de los avances tecnológicos que nos brinda los medios de comunicación. La red y comunicación inalámbrica representa celeridad, confiabilidad y sobre todo la disponibilidad de tener los datos solicitados a tiempo.



 Bibliografía



Funcionamiento de la Local Área Network - Red de Área extensa


Introducción

 Distintas subredes pueden combinarse entre sí dando lugar a redes de área extensa más grandes, como en el caso de Internet
Lo más habitual es que los hosts se conecten a las redes de área extensa a través dered de area local o lan,pero también puede haber terminales que se conecten directamente a un router, sin necesidad de estar integrados en ningún otro tipo de red. 


 Funcionamiento de la Local Area Network - Red de Área extensa

Red de Área Extensa, también llamada Red de Área Amplia o WAN (sigla inglesa Wide Area Network), son redes de comunicaciones que conectan equipos destinados a ejecutar programas de usuario (en el nivel de aplicación) en áreas geográficas de cientos o incluso miles de kilómetros cuadrados (regiones, países, continentes…).
Cada uno de los equipos terminales suele denominarse nodo o host, y se llama subred de comunicación (o, simplemente, subred) al conjunto de líneas de transmisión y encaminadores (o router) que permiten que los hosts se comuniquen entre sí. Distintas subredes pueden combinarse entre sí dando lugar a redes de área extensa más grandes, como en el caso de Internet.

Lo más habitual es que los hosts se conecten a las redes de área extensa a través de red de área local o LAN, pero también puede haber terminales que se conecten directamente a un router, sin necesidad de estar integrados en ningún otro tipo de red. Cuando un host envía una secuencia de paquetes de datos, cada router los almacena y espera a que la línea de transmisión que considera óptima esté libre para reenviarlos hasta el siguiente router, y así hasta llegar al destino.

Constitución de una red de área extensa

La red consiste en ECD (Computadores de conmutación) interconectados por canales alquilados de alta velocidad (por ejemplo, líneas de 56 kbit / s). Cada ECD utiliza un protocolo responsable de encaminar correctamente los datos y de proporcionar soporte a los computadores y terminales de los usuarios finales conectados a los mismos. La función de soporte ETD (Terminales/computadores de usuario). La función soporte del ETD se denomina a veces PAD (Packet Assembly Disasembly – ensamblador / desensamblador de paquetes). Para los ETD, el ECD es un dispositivo que los aisla de la red. El centro de control de red (CCR) es el responsable de la eficiencia y fiabilidad de las operaciones de la red.

Clasificación líneas de conmutación

Líneas Conmutadas: Líneas que requieren de marcar un código para establecer comunicación con el otro extremo de la conexión.

Líneas Dedicadas: Líneas de comunicación que mantienen una permanente conexión entre dos o más puntos. Estas pueden ser de dos o cuatro hilos.

Líneas Punto a Punto: Enlazan dos DTE Líneas Multipunto:Enlazan tres o más DTE

Líneas Digitales: En este tipo de línea, los bits son transmitidos en forma de señales digitales. Cada bit se representa por una variación de voltaje y esta se realiza mediante codificación digital.

Tipos de redes WAN

Conmutadas por Circuitos: Redes en las cuales, para establecer comunicación se debe efectuar una llamada y cuando se establece la conexión, los usuarios disponen de un enlace directo a través de los distintos segmentos de la red.

Conmutadas por Mensaje: En este tipo de redes el conmutador suele ser un computador que se encarga de aceptar tráfico de los computadores y terminales conectados a él. El computador examina la dirección que aparece en la cabecera del mensaje hacia el DTE que debe recibirlo. Esta tecnología permite grabar la información para atenderla después. El usuario puede borrar, almacenar, redirigir o contestar el mensaje de forma automática.

Conmutadas por Paquetes: En este tipo de red los datos de los usuarios se descomponen en trozos más pequeños. Estos fragmentos o paquetes, estás insertados dentro de informaciones del protocolo y recorren la red como entidades independientes.

Redes Orientadas a Conexión: En estas redes existe el concepto de multiplexión de canales y puertos conocido como circuito o canal virtual, debido a que el usuario aparenta disponer de un recurso dedicado, cuando en realidad lo comparte con otros pues lo que ocurre es que atienden a ráfagas de tráfico de distintos usuarios.

Redes no orientadas a conexión: Llamadas Datagramas, pasan directamente del estado libre al modo de transferencia de datos. Estas redes no ofrecen confirmaciones, control de flujo ni recuperación de errores aplicables a toda la red, aunque estas funciones si existen para cada enlace particular. Un ejemplo de este tipo de red es Internet.

Red Pública de Conmutación Telefónica (PSTN): Esta red fue diseñada originalmente para el uso de la voz y sistemas análogos. La conmutación consiste en el establecimiento de la conexión previo acuerdo de haber marcado un número que corresponde con la identificación numérica del punto de destino.

Topologías de redes de área extensa

Sin entrar en cuestiones lógicas como la caracterización de los dispositivos conectados a una WAN o el direccionamiento empleado, las redes de área extensa pueden presentar diversas tipologías físicas, según la forma en que están dispuestos los Router y las líneas de transmisión de la subred:

Red punto a punto: Cada nodo se conecta con los demás a través de circuitos dedicados, que siempre están disponibles para la comunicación entre dos puntos.
Red en anillo: Los nodos quedan comunicados entre sí por líneas que forman un anillo, de manera que un paquete puede llegar a su destino por, al menos, dos caminos (uno en cada sentido que recorre el anillo).
Red en Intersección de anillos: Dos topologías de anillo quedan unidas por uno o más nodos.
Red en árbol: Existe una jerarquía de nodos en forma de árbol, de manera que para pasar de una rama a otra contigua es necesario que los paquetes pasen por un nodo de nivel superior.
Red Completa: Todos los nodos están conectados el resto directamente.
Red en estrella: un nodo central sirve de nexo para comunicar todos los demás nodos de la subred entre sí.
Red Irregular: En la mayoría de los casos, la topología de las WAN es irregular, sin un patrón estricto que domine, en ocasiones fruto de la unión de subredes con distintas topologías originales.
conclusión

 La función de soporte ETD (Terminales/computadores de usuario). La función soporte del ETD se denomina a veces PAD (Packet Assembly Disasembly – ensamblador / desensamblador de paquetes). Para los ETD, el ECD es un dispositivo que los aisla de la red. El centro de control de red (CCR) es el responsable de la eficiencia y fiabilidad de las operaciones de la red .Sin entrar en cuestiones lógicas como la caracterización de los dispositivos conectados a una WAN o el direccionamiento empleado, las redes de área extensa pueden presentar diversas tipologías físicas, según la forma en que están dispuestos los Router  y las líneas de transmisión de la subred:



Bibliografía