Leyes de Evolución del Software

Las leyes de Evolución del Software o leyes de Lehman son una serie de leyes empíricas que formularon Meir M. Lehman y Lázló Bélády ea partir de sus trabajos comenzados en 1974. Todas estas leyes hacen referencia a los programas destinados a solucionar un problema del mundo real.

A continuación se describen cada una de las ocho leyes de Lehman:

1. Cambio continuo: Un programa utilizado en un entorno del mundo real, debe actualizarse constantemente, o, al estar desafasado, comenzará a utilizarse menos.
2. Complejidad creciente: Conforme un programa vaya cambiando, la estructura del mismo irá siendo cada vez más compleja. A menos que se haga un esfuerzo activo para evitar este fenómeno.
3. Evolución prolongada: La evolución de un sistema está dada por la actividad del mismo. Los atributos de este revelan determinadas estadísticas y son aproximadamente invariables.
4. Estabilidad organizacional: En todo el tiempo de vida de un sistema, la velocidad del desarrollo de un programa es aproximadamente constante e independiente de los recursos dedicados.
5. Conservación de la familiaridad: Durante el tiempo de vida de un programa, el incremento en el número de cambios en cada versión es relativamente constante.
6. Crecimiento continuado: La funcionalidad que ofrece un sistema tiene que estar en continuo crecimiento, para así obtener la satisfacción de quienes lo usan.
7. Decremento de la calidad: A menos que el software se esté adaptando continuamente a los cambios en su entorno de funcionamiento, la calidad de este comenzará a disminuir.
8. Realimentación del sistema: Los procesos de evolución deben ser tratados como sistemas de realimentación para lograr una mejora significativa en el producto.

Conclusión: 

Estas leyes que Lehman menciona, deben estar siempre en mente tanto cuando se empieza un sistema, hasta al darle mantenimiento. Aunque habría que considerar el sistema que creamos o que tenemos planeado crear, ya que no en todos los sistemas se aplica cada una de ellas.

Referencias: 

• Somerville I. (2005). Ingeniería de Software. Madrid, España: Pearson Educación S.A.
• Ruiz F., Macario P. (2001). Soporte de Software. Escuela Superior de Informática, Universidad de Castilla - La Mancha. Recuperado de: http://alarcos.esi.uclm.es/per/fruiz/curs/mso/trans/s2.pdf

¿Qué es el mantenimiento de Software?

El mantenimiento de software es el proceso general de cambiar un sistema después de que este ha sido entregado (Sommerville).

Los cambios realizados en el mantenimiento, pueden ir desde corregir pequeños errores en el código, hasta cambios drásticos en el diseño, o requerimientos. Dichos cambios se realizan modificando los componentes del sistema ya existentes y agregando nuevos donde sea necesario.

Existen principalmente cuatro tipos de mantenimiento:

1. Mantenimiento preventivo:
Su propósito es prever las fallas, manteniendo los sistemas en completa operación a niveles de eficiencia óptimos. La característica principal de este tipo de mantenimiento es el de detectar las posibles fallas y atacarlas en el momento oportuno.
2. Mantenimiento correctivo:
Puede ser definido como la reparación de fallos que se han presentado sin previo aviso. Dichos fallos pueden ser originados por explotación inadecuada del equipo, malfuncionamiento del equipo, negligencia por parte del personal que maneja el equipo o fallas en la calidad y el diseño del sistema o equipo.
3. Mantenimiento adaptativo:
Se requiere cuando cambia algún aspecto del entorno del sistema, como por ejemplo el hardware, la plataforma del sistema operativo u otro software de soporte. El sistema de aplicaciones debe modificarse para adaptarse a estos cambios en el entorno
4. Mantenimiento perfectivo:
Podemos definir el mantenimiento perfectivo como el conjunto de actividades para mejorar o añadir nuevas funcionalidades requeridas por el usuario.

Estudios realizados en los años 90, sugieren que alrededor del 65% del mantenimiento está relacionado con la implementación de nuevos requerimientos, el 18% con cambios en el sistema para adaptarlo a un nuevo entorno operativo y el 17% para corregir defectos en el sistema.

Referencias:

• Mejía Campos F., Zamorano Porras I. (2006). Software de mantenimiento propuesto para implementarlo en el departamento de conservación del Hospital General de Zona No. 1 del IMSS. Tesis de ingeniería no publicada, UAEH, Hidalgo, México.
• Somerville I. (2005). Ingeniería de Software. Madrid, España: Pearson Educación S.A.
• Ruiz F., Polo M. (2001). Mantenimiento del Software. Recuperado de: http://alarcos.inf-cr.uclm.es/doc/mso/slides/S1.pdf
• Tipos de mantenimiento. Recuperado de: http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r62095.PDF

Sistemas Distribuidos Aplicados a Proyecto Aula

Primero, comenzar por definir qué es un sistema distribuido, bueno, un sistema distribuido es un conjunto de elementos de procesamiento conectados entre sí mediante un protocolo y una red, con la finalidad de compartir información.

El Sistema de Asesorías Politécnicas (SAP) que desarrollamos este semestre como Proyecto Aula, es considerado un sistema distribuido, ya que presenta las características principales de uno, que son: Concurrencia, esto quiere decir, que es capaz de ejecutar varios procesos al mismo tiempo, en otras palabras, que un grupo de personas puede ingresar independientemente al sistema, y este trabajará con normalidad. Esta característica la comprobamos al realizar las pruebas de estrés y rendimiento con JMeter, una aplicación de Apache, donde observamos que SAP es capaz de realizar entre 1500 y 2500 procesos al mismo tiempo.

Otra característica que nuestro sistema presenta, es la Escabilidad, lo que quiere decir que puede aumentar el número de equipos que lo utilizan sin afectar el rendimiento del sistema. Esta característica es muy importante ya que, a futuro, se planea que nuestro sistema acepte usuarios de todas las unidades académicas del Instituto Politécnico Nacional, ya sea nivel Medio Superior o Superior.

En caso de que se presente un fallo en algún módulo del sistema, este no lo afectará completamente, sino solo se manifestará en el módulo correspondiente, esta característica es llamada Fallos Independientes y también nuestro sistema la presenta. 

La Transparencia frente al usuario es otra característica importante de un sistema distribuido, aunque nuestro sistema esté alojado en más de una computadora, un usuario que ingrese a la plataforma, tendrá la impresión de que todo el sistema se encuentra alojado en un mismo lugar.

Por estas características presentadas por SAP, podemos concluir que es un sistema distribuido.

Modelo OSI

El modelo OSI (Open Systems Interconnection), es un modelo de siete capas que describe cómo se transfiere la información de una aplicación ejecutada en red, a otra aplicación que se ejecuta en otro equipo de la misma red. En otras palabras, prescribe los pasos que deben seguirse para transmitir datos de un dispositivo a otro.

Historia del modelo OSI

Al empezar a crecer el número y el tamaño de las redes, muchas de éstas eran desarrolladas con hardware y software independiente, lo que provocaba la incompatibilidad de estas si se querían conectar con otras. Para solucionar este problema, la ISO (International Organization for Standardization) llegó a la conclusión de que era necesario crear un modelo que le permitiera a los diseñadores, crear redes que pudieran comunicarse entre sí y trabajar juntas. Así, en 1984, crearon el modelo OSI.

Este modelo fue desarrollado en torno a cinco principios específicos:

1. Cuando se necesite un nuevo nivel de diferencia abstracto, se creará una capa.
2. Cada capa del modelo debe llevar una función bien definida.
3. La función de cada capa debe definir protocolos normalizados internacional mente.
4. Los límites de las capas deben ser colocados para minimizar el flujo de información a través de las interfaces.
5. Debe haber un número suficiente de capas para prevenir la agrupación innecesaria de funciones y el número de capas también debe ser lo suficientemente pequeño para que el modelo siga siendo manejable.

Capas del modelo OSI

      7. Aplicación:

La capa de aplicación, es la más cercana al usuario, es la parte que el usuario ve. Esta capa proporciona los servicios de red a las aplicaciones del usuario. Esta capa no contiene ninguna aplicación, es decir, Paint, Word o este tipo de aplicaciones, no son contempladas por esta capa. Sin embargo, los navegadores, clientes FTP clientes de correo sí.

      6. Presentación:

 Esta capa se encarga de darle formato a la información recavada por la capa de aplicación, para que el mensaje pueda ser leído y entendido.

      5. Sesión:

La capa de sesión se encarga de establecer, mantener y administrar la sesión de comunicación entre computadoras. Suministra disposiciones para que la transferencia de datos sea más eficiente.

      4. Transporte:

Esta capa segmenta los datos originados por el emisor y los integra cuando estos llegan al receptor, en otras palabras, se encarga del montaje y desmontaje de datos antes y después de la transmisión. La confiabilidad, es responsabilidad de ésta capa, ya que se encarga del tráfico de datos.

Los protocolos más comunes de la capa de transporte son el TCP (Transmission Control Protocol) y el UDP (User Datagram Protocol).

      3. Red:

La capa de red define el proceso que se debe utilizar para enrutar (encaminar) los datos a través de la red. El protocolo más utilizado en esta capa es el IP (Internet Protocol). El IP crea redes más fáciles tanto para configurar como para conectar con otras. Así, el internet utiliza el protocolo IP para proporcionar conectividad a millones de redes al rededor del mundo.

      2. Enlace de Datos:

Se encarga de los vínculos y mecanismos utilizados para mover los datos a través de la red, incluyendo la topología, La diferencia que tiene esta capa con la capa de red, es que la capa de enlace de datos se encarga del direccionamiento físico mientras la capa tres, se encarga del direccionamiento lógico.

      1. Física:

La capa física define el conector y las especificaciones (eléctricas, mecánicas, funcionales y de procedimiento) de la interfaz, así como los requerimientos del medio (cable). En esta capa se lleva a cabo la transmisión de bits puros a través de un canal de comunicación (Tanenbaum, 2003).

En la siguiente tabla, se muestran las unidades de datos (PDU) que maneja cada capa de este modelo:

Referencias:

Tanenbaum A. S., (2003). Redes de computadoras. Cuarta Edición. Amsterdam, Holanda: Pearson Educación.

Simoneau P., (2006). The OSI Model: Understanding the seven layers of computer networks. Global Knowledge. Recuperado de: http://www.infotransec.com/sites/infotransec.com/files/OSIModel.pdf

Rigotti G., Modelo OSI/ISO. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Recuperado de: http://www.exa.unicen.edu.ar/catedras/comdat1/material/ElmodeloOSI.pdf

Getting to know the OSI Model for the CCNA Exam. Estados Unidos; For Dummies. Recuperado de: http://www.dummies.com/how-to/content/getting-to-know-the-osi-model-for-the-ccna-exam.html

          

Redes informáticas

¿Qué es una red?

Una red informática, es una colección de computadoras, impresoras y otros dispositivos conectados entre sí, de tal forma que puedan comunicarse uno con otro.

Componentes de una red

Una red, cuenta con los siguientes componentes:

• Un mínimo de dos dispositivos.
• Cables que conecten a los dispositivos unos con otros, aunque las conexiones inalámbricas son cada vez más comunes.
• Un dispositivo de interfaz de red (llamado Tarjeta de red o NIC).
• Un 'switch' utilizado para cambiar los datos de un punto a otro.
• Software del sistema operativo de red.

Clasificación de redes

Las redes se clasifican principalmente en tres tipos que se muestran a continuación:

• LAN (Local Area Network): Estas redes permiten conectar una red de computadores en una localidad geográfica, para compartir archivos, servicios, impresoras, y otros recursos. Estas redes a grosso modo, soportan generalmente tasas de transmisión entre los 11Mbps y 54Mbps (mega bits por segundo) y tienen un rango de entre 30 a 300 metros, con señales capaces de atravesar paredes. Estas tecnologías son de gran uso en bibliotecas, unidades móviles como ambulancias para los hospitales, etc.

• MAN (Metropolitan Area Network): Una red que abarca una ciudad. El ejemplo más conocido de una MAN es la red de televisión por cable disponible en muchas ciudades.
  Al principio eran sistemas diseñados de manera local con fines específicos. Después las compañías empezaron a pasar a los negocios, y obtuvieron contratos de los gobiernos de las ciudades para cablear toda una ciudad.

WAN (Wide Area Network): Es una red de computadores que abarca una área geográfica relativamente extensa, típicamente permiten a múltiples organismos como oficinas de gobierno, universidades y otras instituciones conectarse en una misma red. Las WAN tradicionales hacen estas conexiones generalmente por medio de líneas telefónicas.

Topologías de redes

Es la forma de conectar equipos de computo. Es el patrón de interconexión entre los nodos de una red de computadoras o servidores, mediante la combinación de estándares y protocolos.  

Existen diferentes topologías:

• Jerárquica o de árbol:
  La computadora de mayor jerarquía controla la red. Como en la estrella, los nodos del árbol están conectados a un concentrador central que controla el tráfico de la red. Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central. La mayoría de los dispositivos se conectan a un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central.

• Bus:
  La topología en bus consiste en un cable al que se unen todas las estaciones de la red. Todos los ordenadores están pendientes de si hay actividad en el cable. En el momento en que un ordenador pone una trama, todos los ordenadores la cogen y miran si son el destinatario de la misma. Si es así, se la quedan, en caso contrario, la descartan.
  
  
  

• Anillo:
  La topología en anillo consiste en conectar cada ordenador a dos más, de manera que se forme un anillo. Cuando un ordenador quiere enviar una trama a otro, ésta debe pasar por todos los ordenadores que haya entre ellos: la circulación por el anillo es unidireccional.

• Estrella:
  La topología en estrella consiste en conectar cada ordenador a un punto central, que puede ser tan sencillo como una simple unión física de los cables. Cuando un ordenador pone una trama en la red, ésta aparece de inmediato en las entradas del resto de ordenadores.

• Malla:
  En una topología en malla, cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicaniente entre los dos dispositivos que conecta, por lo tanto, existen diferentes caminos para evitar la información de una computadora a otra.

Ventajas y desventajas entre los diferentes tipos de topologías:

Referencias:

Bakardjieva T., Introduction to computer networking. Varna Free University “Chernorizec Hrabar”, Instituto de Tecnología, Varna, Bulgaria. Recuperado de http://vfu.bg/en/e-Learning/Computer-Networks--Introduction_Computer_Networking.pdf

Marcillo Parra J. L., Córdova Sosa R. F., (2008). Análisis, diseño e implementación de un prototipo de sistema de soldadura de punto sobre aluminio para la construcción de antenas yagi para redes inalámbricas en la banda de 2.4 GHz. Tesis de ingeniería no publicada. Escuela Politécnica del Ejército. Sangolqui, Ecuador.
Schwartz  M., (1984). Redes de telecomunicaciones. Estados unidos: Addison Wesley.
Tanenbaum A. S., (2003). Redes de computadoras. Cuarta Edición. Amsterdam, Holanda: Pearson Educación.
Barceló Ordinas J. M., Íñigo Griera J., Martí Escalé R., Peig Olivé R., Perramon Tornil X., (2004). Redes de Computadores. Catalunya, España: Software Libre, UOC.

La comunicación

Introducción

La palabra "comunicación" viene del latín "communicare"  que significa compartir. La Real Academia Española, define a la comunicación como la transmisión de señales mediante un código común al emisor y al receptor. En otras palabras, la comunicación es un medio de conexión o unión entre dos o más entidades con el fin de transmitir o intercambiar mensajes.

Proceso de la comunicación y sus elementos

Con el desarrollo de los medios de comunicación y las tecnologías de comunicación masiva, la preocupación de los teóricos se centra en darle a la comunicación un estatuto científico para estudiarla como tal. 

En 1948, C. E. Shannon y Warrean Weaver dan a conocer un modelo para explicar científicamente la comunicación.

El modelo de comunicación de Shannon es lineal; supone un origen en el polo emisor y un un final en el polo receptor que solo la decodifica. Su esquema propone los siguientes elementos:

• Fuente de información: Produce un mensaje o secuencia de mensajes.
• Mensaje: Se refiere a la palabra o señal utilizada.
• Emisor o Codificador: Aparato que transforma la información en una modulación física susceptible de ser                                 transmitida por el canal.
• Canal: Medio usado para transmitir la señal dese el emisor al receptor.
• Receptor o Descodificador: Descodifica la señal para reconstruir el mensaje.
• Destino: Entidad a la que le llega el mensaje.

El ruido es la presencia externa y aleatoria de interferencias que impide la correspondencia perfecta entre los dos polos. A medida que aumenta el ruido, la comunicación es menos eficaz.

¿Es lo mismo comunicación e información?

Anteriormente mencioné el término "información" pero ¿qué es la información? La información es un conjunto de mecanismos que permiten al individuo retomar los datos de su ambiente y estructurarlos de una manera determinada, de modo que le sirvan como guía de su acción. No es lo mismo que comunicación aunque la supone.

Resumen

El siguiente video, muestra gráficamente cómo se realiza el proceso de la comunicación y cuáles son sus elementos.

Referencias:

Schnaider R. Zarowsky M,, (2004). Comunicación para principiantes. Buenos Aires, Argentina: Era Naciente SRL.

Paoli J. A., (1983). COMUNICACIÓN E INFORMACIÓN: Perspectivas teóricas. México D.F.; Trillas.

Sistemas Distribuidos

Introducción:

Un sistema distribuido es un sistema de computadoras autónomas conectadas por una red con software distribuido para que sea visto como un único sistema.
Uno de los principales objetivos de un sistema distribuido es el compartir recursos, éstos pueden ser administrados por servidores y accedidos por clientes o encapsulados como objetos y accedidos por otros objetos cliente.

Los sistemas distribuidos, cuentan con tres características esenciales:

• Concurrencia: Capacidad de manejar recursos al mismo tiempo.
• Inexistencia de reloj global: Haciendo referencia a que no existe una "hora correcta" ya que dependen del intercambio de mensajes y no del tiempo.
• Fallas independientes: Un fallo en la red, significa el aislamiento de los equipos conectados a ella, pero ésto no significa que detengan su ejecución. La detención repentina de un sistema, no se da a conocer a los demás componentes que comunica.

Otras características de los sistemas distribuidos son mencionadas en el siguiente mapa conceptual.

Ventajas de los sistemas distribuidos:

• Factores estratégicos: Hoy en día, los clientes, proveedores y compañías se encuentran alejados unos a otros, pero debido a que todos éstos utilizan computadoras, las redes que los unen permiten una mayor competitividad.
• Costos: Ya que los usuarios trabajan en computadoras independientes, el desarrollo de un sistema distribuido resulta con un costo muy bajo a comparación de un sistema centralizado.
• Flexibilidad y facilidad de configuración: Este tipo de sistemas, ofrece opciones para mejorar el desempeño y la fiabilidad mediante el uso de procesos.

Desventajas de los sistemas distribuidos:

• Falta de estándares: La falta de estándares y herramientas de desarrollo para sistemas distribuidos, pueden generar algunas fallas de compatibilidad, portabilidad e interconectividad.
• Complejidad de diseño: Separar el sistema en muchas partes y decidir en qué lugar van a residir dichas partes, no es una tarea sencilla.
• Seguridad e integridad: La distribución de datos y programas en múltiples localidades, pueden generar problemas de seguridad e integridad que no son fáciles de solucionar.

Conclusión:

Los sistemas distribuidos han tomado una gran importancia gracias a la globalización en la que vivimos, actualmente, gracias a éstos, es posible que una empresa internacional, se pueda conectar a sus demás sucursales. También han ayudado mucho a la comunicación, ya que permiten que personas en distintas partes del mundo puedan estar comunicadas.

Referencias:

Coulouris G., Dollimore J., Kindberg T., (2001). SISTEMAS DISTRIBUIDOS.Concepto y diseño. Tercera Edición. Madrid, España: Pearson Educación S.A.

Lafuente A. Introducción a los Sistemas Distribuidos. Departamento de Arquitectura y Tecnología de Computadores, UPV/EHU, España. Recuperado de http://www.sc.ehu.es/acwlaroa/SDI/Apuntes/Cap1.pdf

González Nava S., Cheang León G., Kashiwamoto Yabuta E. J. (2004). Introducción a los Sistemas Distribuidos. Curso. Recuperado de http://www.capacinet.gob.mx/Cursos/Tecnologia%20amiga/desarrolladordesoftware/IntroduccionSistemasDistribuidos_SE.pdf