Tema 21. Informática básica: conceptos fundamentales sobre el hardware y el software. Sistemas de almacenamiento de datos. Sistemas operativos. Nociones básicas de seguridad informática.

1. Informática básica: conceptos fundamentales sobre el hardware y el software

1. Informática básica: conceptos fundamentales sobre el hardware y el software

🎯 Idea clave

• La informática básica estudia los elementos esenciales que permiten captar, tratar, almacenar, transmitir y recuperar información mediante sistemas automáticos.
• La informática es la ciencia que estudia el tratamiento automático y racional de la información mediante el uso de ordenadores y sistemas computacionales.
• Un ordenador es una máquina electrónica capaz de recibir datos de entrada, procesarlos conforme a instrucciones previamente definidas, almacenarlos y generar resultados o salidas.
• El sistema informático opera mediante la interacción coordinada entre elementos físicos (hardware) y elementos lógicos (software).
• El objeto de la informática abarca el tratamiento de la información, los sistemas de cómputo, el software y las redes y comunicaciones.

📚 Desarrollo

Definición etimológica. La informática es la ciencia que estudia el tratamiento automático y racional de la información mediante ordenadores. El término procede de la contracción de las palabras francesas information y automatique, acuñado en la década de 1960 para designar el conjunto de técnicas relativas al procesamiento automático de datos.

Concepto de ordenador. Un ordenador es una máquina electrónica capaz de recibir datos de entrada, procesarlos conforme a instrucciones previamente definidas, almacenar esos datos e instrucciones, y generar resultados o salidas. Esta definición subraya que el sistema siempre opera sobre datos y requiere la coordinación entre componentes físicos y lógicos.

Relevancia administrativa. En el ámbito del Cuerpo General Auxiliar de la Administración del Estado, el conocimiento de informática básica resulta imprescindible porque la actividad administrativa se apoya sistemáticamente en herramientas informáticas para la gestión documental, la tramitación electrónica, la comunicación y el almacenamiento de información.

El hardware. El hardware constituye la parte física del sistema informático, incluyendo el procesador, la memoria, la placa base, los periféricos y los dispositivos de almacenamiento. Estos elementos materiales son los que ejecutan las operaciones físicas necesarias para el tratamiento de la información.

El software. El software es el conjunto de instrucciones y programas que dirigen el funcionamiento del sistema y permiten realizar tareas concretas. Se clasifica básicamente en software de sistema, que gestiona los recursos del equipo, y software de aplicación, utilizado por las personas usuarias para ejecutar trabajos específicos.

El firmware. Entre el hardware y el software se sitúa el firmware, código integrado en los dispositivos físicos para funciones esenciales. Actúa como elemento intermedio que permite la comunicación básica entre los componentes físicos y las instrucciones lógicas del sistema.

Unidades funcionales. El ordenador funciona gracias a la coordinación entre unidades funcionales básicas: entrada, proceso, memoria, almacenamiento y salida. Estas unidades trabajan de forma integrada para captar, procesar, conservar y devolver la información según las necesidades del usuario.

Interdependencia. Hardware y software son elementos interdependientes: uno sin el otro no permite un uso informático real. El hardware proporciona la infraestructura física necesaria, mientras que el software proporciona la inteligencia operativa que determina qué operaciones realizar y cómo ejecutarlas.

🧩 Elementos esenciales

• Informática: ciencia que estudia el tratamiento automático y racional de la información mediante el uso de ordenadores y sistemas computacionales.
• Dato: representación elemental de la información.
• Información: dato tratado y dotado de significado.
• Sistema informático: conjunto que integra hardware, software, datos, procedimientos y personas usuarias.
• Hardware: parte física del sistema compuesta por procesador, memoria, placa base, periféricos y dispositivos de almacenamiento.
• Software: conjunto de programas e instrucciones que indican al hardware qué hacer y cómo hacerlo.
• Firmware: código integrado en dispositivos físicos que actúa como intermediario entre hardware y software.
• Software de sistema: programa que gestiona recursos como CPU, memoria, dispositivos y almacenamiento, siendo el sistema operativo el ejemplo principal.
• Software de aplicación: programa que permite a los usuarios realizar tareas concretas específicas.
• RAM: memoria principal del sistema, caracterizada por ser volátil.
• Unidades funcionales: entrada, proceso, memoria, almacenamiento y salida.

🧠 Recuerda

• La informática trata el tratamiento automático de la información.
• El término procede de la contracción francesa de "information" y "automatique".
• El Cuerpo General Auxiliar utiliza herramientas informáticas para gestión documental y tramitación electrónica.
• El hardware es la parte física del sistema informático.
• El software es el conjunto de instrucciones y programas lógicos.
• El firmware es código integrado en el hardware para funciones esenciales.
• Hardware y software son interdependientes y necesarios para el funcionamiento real del sistema.
• Las unidades funcionales básicas son entrada, proceso, memoria, almacenamiento y salida.
• El sistema operativo es un tipo de software de sistema.
• La RAM es memoria volátil, mientras que el almacenamiento conserva datos de forma estable.

2. Sistemas de almacenamiento de datos

2. Sistemas de almacenamiento de datos

🎯 Idea clave

• Los sistemas de almacenamiento de datos son los medios y dispositivos destinados a registrar y conservar información digital para su uso inmediato o futuro.
• Se distinguen de la memoria principal por su capacidad de mantener la información de forma permanente e independiente del estado de alimentación del equipo.
• Las tecnologías físicas fundamentales se clasifican en magnéticas, ópticas y de estado sólido.
• La ubicación física puede ser local, en red mediante dispositivos NAS o SAN, o en servicios de almacenamiento en la nube.
• IBM distingue tres modalidades de organización lógica: almacenamiento de archivo, de bloque y de objeto.
• El almacenamiento operativo difiere de la copia de seguridad, cuya función específica es proteger la información ante pérdidas o incidentes.

📚 Desarrollo

Definición y función esencial. Los sistemas de almacenamiento constituyen el conjunto de medios, dispositivos y técnicas destinados a conservar datos de forma permanente. Su propósito fundamental es posibilitar el registro y la preservación de información digital para accesos posteriores, ya sea inmediato o diferido en el tiempo. A diferencia de la memoria principal, que es volátil y pierde su contenido al cortarse la electricidad, el almacenamiento secundario mantiene la integridad de los datos sin requerir alimentación continua.

Tecnología magnética. El almacenamiento magnético representa la forma tradicional de conservación masiva. El disco duro mecánico o HDD utiliza platos magnéticos giratorios combinados con cabezales de lectura y escritura que se desplazan sobre la superficie. Esta tecnología ofrece elevadas capacidades de almacenamiento a un coste reducido por gigabyte, aunque presenta mayor lentitud en el acceso y mayor vulnerabilidad ante daños mecánicos o goltes debido a sus componentes móviles.

Almacenamiento de estado sólido. La tecnología electrónica o de estado sólido emplea memorias flash no volátiles sin partes mecánicas en movimiento. Las unidades SSD utilizan esta tecnología para ofrecer velocidades de acceso significativamente superiores a los discos magnéticos, junto con menor consumo energético, ausencia de ruido y mayor resistencia física. Su expansión ha sido notable en la instalación de sistemas operativos y aplicaciones, donde mejoran drásticamente los tiempos de arranque y carga.

Medios ópticos y dispositivos portátiles. El almacenamiento óptico utiliza tecnología láser para leer y escribir datos en discos como CD, DVD o Blu-ray. Aunque su uso en entornos administrativos actuales es marginal, puede encontrarse en equipos heredados. Paralelamente, las unidades flash USB constituyen dispositivos portátiles de memoria flash que se conectan mediante puertos universales, resultando habituales en la Administración para el transporte seguro de documentos y la realización de copias de seguridad portátiles.

Clasificación por ubicación física. Los sistemas pueden ubicarse localmente dentro del equipo o accederse remotamente. El almacenamiento en red incluye soluciones como NAS, que proporciona almacenamiento conectado a nivel de archivo para usuarios de una red, y SAN, que constituye una red de área de almacenamiento dedicada para entornos empresariales con altos requerimientos de rendimiento. Complementariamente, el almacenamiento en la nube ofrece capacidad remota gestionada por terceros.

Organización lógica de la información. Desde la perspectiva de la estructura lógica, IBM distingue tres modalidades fundamentales: el almacenamiento de archivo, que gestiona datos como elementos individuales con metadatos; el almacenamiento por bloques, que organiza la información en bloques de tamaño fijo dentro de volúmenes gestionados; y el almacenamiento de objetos, orientado a grandes cantidades de datos no estructurados donde cada unidad incluye datos, metadatos y un identificador único.

Diferenciación con la copia de seguridad. Resulta crucial distinguir entre el almacenamiento operativo habitual y las copias de seguridad. Mientras el primero responde a necesidades de acceso y trabajo cotidiano, la segunda constituye un mecanismo específico de protección ante pérdidas, fallos o incidentes. La elección de un sistema determinado debe considerar factores como capacidad requerida, velocidad de acceso, coste económico, nivel de seguridad, disponibilidad necesaria y estrategias de respaldo implementadas.

🧩 Elementos esenciales

• Memoria principal vs almacenamiento: la primera es volátil y temporal, mientras que el segundo conserva datos de forma permanente sin dependencia eléctrica.
• Disco duro mecánico (HDD): utiliza platos magnéticos giratorios y cabezales móviles, ofreciendo gran capacidad a bajo coste pero con susceptibilidad a daños mecánicos.
• Unidad de estado sólido (SSD): emplea memoria flash sin partes móviles, proporcionando mayor velocidad, menor consumo y mayor resistencia física que los HDD.
• Medios ópticos: tecnología basada en láser para CD, DVD y Blu-ray, con uso actual marginal en entornos administrativos salvo equipamiento heredado.
• Unidades flash USB: dispositivos portátiles de memoria flash conectados mediante puerto USB, habituales para transporte documental y backups portátiles.
• NAS: sistema de almacenamiento conectado en red que proporciona acceso a archivos a nivel de red local.
• SAN: red de área de almacenamiento dedicada para entornos empresariales con requerimientos elevados de rendimiento y disponibilidad.
• Almacenamiento de archivo: organización lógica que gestiona datos como ficheros individuales con sus metadatos asociados.
• Almacenamiento de bloques: modelo que gestiona datos en bloques de tamaño fijo dentro de volúmenes, típico en sistemas de gestión de almacenamiento.
• Almacenamiento de objetos: arquitectura para grandes volúmenes de datos no estructurados donde cada objeto combina datos, metadatos e identificador único.
• Copia de seguridad: mecanismo específico de protección y recuperación ante pérdidas, distinto del almacenamiento operativo ordinario.
• Criterios de selección: capacidad, velocidad, coste, seguridad, disponibilidad y estrategias de respaldo determinan la elección del sistema adecuado.

🧠 Recuerda

• El almacenamiento secundario conserva la información independientemente del estado de alimentación del equipo.
• Los HDD utilizan platos magnéticos giratorios, mientras que los SSD emplean memorias flash sin componentes mecánicos móviles.
• Las unidades SSD mejoran notablemente los tiempos de arranque del sistema operativo y carga de aplicaciones.
• NAS y SAN representan soluciones de almacenamiento conectado en red con diferentes niveles de complejidad y rendimiento.
• El almacenamiento en la nube complementa las soluciones locales proporcionando capacidad remota escalable.
• IBM clasifica lógicamente el almacenamiento en archivo, bloque y objeto según la forma de gestionar los datos.
• El almacenamiento ordinario no equivale a una estrategia de copia de seguridad, que tiene función protectora específica.
• Los medios ópticos mantienen presencia en equipos heredados aunque su uso actual es marginal en la Administración.
• La elección del sistema de almacenamiento debe ponderar capacidad, velocidad, coste y requisitos de seguridad.
• Las unidades flash USB son dispositivos habituales en el ámbito administrativo para transporte seguro de documentación.

3. Sistemas operativos

3. Sistemas operativos

🎯 Idea clave

• El sistema operativo es el software de sistema fundamental que actúa como intermediario entre el usuario, las aplicaciones y el hardware del equipo.
• Gestiona los recursos del sistema informático, incluyendo el procesador, la memoria, los dispositivos de entrada/salida y el almacenamiento.
• Proporciona una interfaz de uso que puede ser gráfica o de línea de comandos para facilitar la interacción con el ordenador.
• Se clasifica atendiendo a criterios como el número de usuarios, tareas simultáneas, propósito general, tiempo real o sistemas móviles y embebidos.
• Requiere actualizaciones periódicas para garantizar la estabilidad, compatibilidad y seguridad del sistema informático.

📚 Desarrollo

Definición fundamental. El sistema operativo constituye una pieza esencial del sistema informático, funcionando como la capa de software que permite la utilización ordenada del hardware y la ejecución de aplicaciones. Actúa como intermediario entre los usuarios, los programas aplicativos y los componentes físicos del equipo.

Gestión de recursos. Entre sus funciones principales se encuentran la administración de procesos, la gestión de memoria, el control de archivos, la supervisión de dispositivos de entrada y salida, el manejo del almacenamiento y el establecimiento de mecanismos de control de acceso y seguridad.

Componentes centrales. El kernel o núcleo representa la parte central del sistema operativo, mientras que los drivers o controladores son programas específicos que facilitan la comunicación entre el sistema y los dispositivos hardware concretos como impresoras o tarjetas de red.

Tipología de sistemas. Los sistemas operativos se clasifican según diversos criterios: monousuario o multiusuario, monotarea o multitarea, de propósito general, de tiempo real (RTOS), así como sistemas operativos móviles y embebidos para dispositivos específicos.

Software de sistema. El sistema operativo se enmarca dentro del software de sistema, que incluye además controladores de dispositivos, firmware como la BIOS/UEFI que inicia el hardware, y utilidades del sistema para mantenimiento y diagnóstico.

Interfaz y usabilidad. La interfaz con el usuario puede adoptar la forma de interfaz gráfica de usuario o de línea de comandos, resultando imprescindible para que el uso del ordenador no resulte excesivamente complejo y poco práctico.

Actualizaciones y mantenimiento. Los sistemas operativos requieren actualizaciones periódicas que aseguran la estabilidad del sistema, la compatibilidad con nuevas aplicaciones y la protección frente a vulnerabilidades de seguridad.

🧩 Elementos esenciales

• Software de sistema: Categoría a la que pertenece el sistema operativo, encargado de gestionar y controlar el hardware.
• Intermediario: Función principal que desempeña entre el usuario, las aplicaciones y los componentes físicos del equipo.
• Kernel: Núcleo central del sistema operativo que controla los recursos fundamentales del hardware.
• Drivers: Controladores que permiten la comunicación entre el sistema operativo y dispositivos hardware específicos.
• Gestión de procesos: Administración de la CPU y las tareas en ejecución.
• Gestión de memoria: Control de la memoria RAM y asignación de recursos a los programas.
• Sistema de archivos: Organización y gestión de la información almacenada en dispositivos de almacenamiento.
• Firmware: Software de bajo nivel grabado en memoria no volátil como la BIOS/UEFI que inicia el hardware antes del sistema operativo.
• Interfaz gráfica: Modalidad de interacción visual con el sistema mediante ventanas e iconos.
• Línea de comandos: Interfaz basada en texto para introducir instrucciones directamente.
• Clasificación por usuarios: Distinción entre sistemas monousuario y multiusuario según el número de usuarios simultáneos.
• Clasificación por tareas: Diferenciación entre sistemas monotarea y multitarea según la capacidad de ejecutar procesos simultáneamente.

🧠 Recuerda

• El sistema operativo es software de sistema, no de aplicación.
• Sin sistema operativo, el uso del ordenador sería muy complejo e impracticable.
• El kernel es el núcleo central que gestiona los recursos hardware esenciales.
• Los drivers son imprescindibles para que el sistema reconozca dispositivos específicos.
• La gestión de procesos, memoria y archivos constituye el núcleo funcional básico.
• La BIOS/UEFI es firmware que precede al sistema operativo en el arranque.
• Los sistemas se clasifican por usuarios (mono/multi), tareas (mono/multi) y propósito (general/tiempo real).
• Las actualizaciones garantizan seguridad, estabilidad y compatibilidad.
• La interfaz puede ser gráfica (GUI) o de línea de comandos (CLI).
• El sistema operativo gestiona todos los recursos: CPU, memoria, E/S y almacenamiento.

4. Nociones básicas de seguridad informática

4. Nociones básicas de seguridad informática

🎯 Idea clave

• La seguridad informática protege sistemas, dispositivos, programas e información frente a accesos no autorizados, alteraciones, pérdidas, interrupciones del servicio o usos indebidos.
• Los objetivos fundamentales son la confidencialidad, integridad y disponibilidad de la información, conformando la tríada CID.
• Las amenazas como el malware y el phishing aprovechan vulnerabilidades para generar riesgos e incidentes que comprometen la actividad administrativa.
• Las contraseñas robustas, la verificación en dos pasos y las actualizaciones constituyen medidas preventivas básicas imprescindibles.
• Las copias de seguridad permiten recuperar información ante pérdidas, daños o incidentes de seguridad.
• La conducta prudente de las personas usuarias es un factor determinante para mantener la seguridad en el entorno laboral.

📚 Desarrollo

Definición y alcance. La seguridad informática comprende el conjunto de medidas, prácticas, herramientas y principios orientados a proteger los sistemas, los dispositivos, los programas y la información frente a accesos no autorizados, alteraciones, pérdidas, interrupciones del servicio o usos indebidos. En el contexto administrativo actual, estas nociones resultan imprescindibles porque la mayor parte de la actividad se apoya en equipos informáticos, credenciales, redes y documentos electrónicos.

Dimensiones fundamentales. El modelo de referencia que estructura todos los objetivos de seguridad es la denominada tríada CID (Confidencialidad, Integridad y Disponibilidad). La confidencialidad garantiza que la información solo sea accesible a las personas, sistemas o procesos expresamente autorizados. La integridad asegura que los datos se mantienen exactos, completos y sin modificaciones no autorizadas desde su creación hasta su eliminación.

Tipología de malware. El malware (software malicioso) designa cualquier programa diseñado para dañar, interrumpir, acceder sin autorización o robar información. Los virus se insertan en ficheros legítimos y necesitan un anfitrión para propagarse. Los gusanos se dispersan autónomamente por redes. Los troyanos se presentan como programas útiles pero ocultan funciones maliciosas. El ransomware cifra archivos exigiendo rescate, mientras que el spyware recopila información sin consentimiento.

Técnicas de engaño. El phishing suplanta a una entidad legítima para robar información, provocar pagos o infectar dispositivos, constituyendo una forma de ingeniería social particularmente peligrosa en entornos administrativos. Estas amenazas buscan explotar vulnerabilidades humanas y técnicas simultáneamente para comprometer sistemas corporativos.

Medidas técnicas preventivas. Las contraseñas deben ser robustas, únicas y bien gestionadas, complementándose con la verificación en dos pasos para reforzar el control de acceso. El antivirus detecta, previene y elimina malware, aunque no sustituye al resto de medidas de protección. Las actualizaciones de software resultan fundamentales porque corrigen vulnerabilidades conocidas que podrían ser aprovechadas por atacantes.

Gestión de la información y hábitos. Las copias de seguridad permiten recuperar información ante pérdida, daño o incidente, constituyendo un mecanismo de resiliencia esencial. Finalmente, la seguridad depende decisivamente de los hábitos prudentes y de la conducta responsable de la persona usuaria, quien constituye el eslabón más importante en la cadena de protección.

🧩 Elementos esenciales

• Confidencialidad: principio que garantiza que la información solo sea accesible a personas, sistemas o procesos expresamente autorizados.
• Integridad: garantía de que los datos se mantienen exactos, completos y sin modificaciones no autorizadas durante todo su ciclo de vida.
• Disponibilidad: capacidad de acceder a la información y sistemas cuando se requieren para el desempeño efectivo de las funciones.
• Malware: software diseñado con intención de dañar, interrumpir, acceder sin autorización o robar información de sistemas informáticos.
• Virus: código malicioso que se inserta en ficheros o programas legítimos y se activa al ejecutarse, requiriendo un anfitrión para propagarse.
• Gusano: malware que se propaga de forma autónoma a través de redes sin necesitar un archivo anfitrión.
• Troyano: programa que se presenta como legítimo o útil pero contiene funciones maliciosas ocultas.
• Ransomware: tipo de malware que cifra archivos del sistema o bloquea el acceso al mismo, exigiendo el pago de un rescate.
• Spyware: software que recopila información sobre la actividad del usuario sin su conocimiento ni consentimiento.
• Phishing: técnica de suplantación de identidad de entidades legítimas para robar información confidencial o infectar dispositivos.
• Verificación en dos pasos: mecanismo de autenticación adicional que refuerza la seguridad de acceso más allá de la contraseña.
• Copias de seguridad: duplicados de la información que permiten restaurar datos ante pérdidas, daños o incidentes de seguridad.

🧠 Recuerda

• La seguridad informática protege sistemas, dispositivos, programas e información.
• Los objetivos clásicos son confidencialidad, integridad y disponibilidad (CID).
• Una amenaza puede aprovechar una vulnerabilidad para generar un riesgo o incidente.
• El malware incluye virus, gusanos, troyanos, spyware, ransomware, adware, rootkits y keyloggers.
• El phishing suplanta entidades legítimas para robar información o provocar pagos indebidos.
• Las contraseñas deben ser robustas, únicas y bien gestionadas.
• La verificación en dos pasos añade una capa adicional de protección al acceso.
• El antivirus detecta y elimina malware, pero no sustituye a otras medidas de seguridad.
• Las actualizaciones corrigen vulnerabilidades y constituyen una medida básica de protección.
• Las copias de seguridad permiten recuperar información ante pérdida, daño o incidente.
• La seguridad depende también de los hábitos prudentes y la conducta de la persona usuaria.