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trabajo de medios de comunicacion

Un radioenlace terrestre o microondas terrestre provee conectividad entre dos sitios (estaciones terrenas) en línea de vista (Line-of-Sight, LOS) usando equipo de radio con frecuencias de portadora por encima de 1 GHz. La forma de onda emitida puede ser analógica (convencionalmente en FM) o digital.
Las principales aplicaciones de un sistema de microondas terrestre son las siguientes:
Telefonía básica (canales telefónicos)
Datos
Telegrafo/Telex/Facsímile
Canales de Televisión.
Video
Telefonía Celular (entre troncales)
Un sistema de microondas consiste de tres componentes principales: una antena con una corta y flexible guía de onda, una unidad externa de RF (Radio Frecuencia) y una unidad interna de RF. Las principales frecuencias utilizadas en microondas se encuentran alrededor de los 12 GHz, 18 y 23 Ghz, las cuales son capaces de conectar dos localidades entre 1 y 15 millas de distancia una de la otra. El equipo de microondas que opera entre 2 y 6 Ghz puede transmitir a distancias entre 20 y 30 millas.

Las licencias o permisos para operar enlaces de microondas pueden resultar un poco difíciles ya que las autoridades (S.C.T. México, FCC Estados Unidos) deben de asegurarse que ambos enlaces no causen interferencia a los enlaces ya existentes. El clima y el terreno son los mayores factores a considerar antes de instalar un sistema de microondas. Como por ejemplo, no se recomienda instalar sistemas en lugares donde no llueva mucho; en este caso deben usarse radios con frecuencias bajas (es decir menores a 10 GHz). La consideraciones en terreno incluyen la ausencia de montañas o grandes cuerpos de agua las cuales pueden ocasionar reflecciones de multi-trayectorias.
Last Updated ( Wednesday, 11 July 2007 ) Radiofrecuencia
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El término radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 Hz y unos 300 GHz. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.
[ Back ] La radiofrecuencia se puede dividir en las siguientes bandas del espectro:
Nombre
Abreviatura inglesa
Banda ITU
Frecuencias
Longitud de onda
Inferior a 3 Hz
> 100.000 km
Extra baja frecuencia Extremely low frequency
ELF
1
3-30 Hz
100.000 km – 10.000 km
Super baja frecuencia Super low frequency
SLF
2
30-300 Hz
10.000 km – 1000 km
Ultra baja frecuencia Ultra low frequency
ULF
3
300–3000 Hz
1000 km – 100 km
Muy baja frecuencia Very low frequency
VLF
4
3–30 kHz
100 km – 10 km
Baja frecuencia Low frequency
LF
5
30–300 kHz
10 km – 1 km
Media frecuencia Medium frequency
MF
6
300–3000 kHz
1 km – 100 m
Alta frecuencia High frequency
HF
7
3–30 MHz
100 m – 10 m
Muy alta frecuencia Very high frequency
VHF
8
30–300 MHz
10 m – 1 m
Ultra alta frecuencia Ultra high frequency
UHF
9
300–3000 MHz
1 m – 100 mm
Super alta frecuencia Super high frequency
SHF
10
3-30 GHz
100 mm – 10 mm
Extra alta frecuencia Extremely high frequency
EHF
11
30-300 GHz
10 mm – 1 mm
Por encima de los 300 GHz
< title="Microondas" href="http://es.wikipedia.org/wiki/Microondas">microondas. Por encima de 300 GHz la absorción de la radiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente.
Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20000 Hz aproximadamente. Sin embargo, éstas se tratan de ondas de presión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidad del sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazan a la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material.
Los conectores eléctricos diseñados para trabajar con frecuencias de radio se conocen como conectores RF. RF también es el nombre del conector estándar de audio/video, también conocido como BNC (BayoNet Connector).Usos de la radiofrecuencia [editar]

Uno de sus primeros usos fue en el ámbito naval, para el envío de mensajes en código Morse entre los buques y tierra o entre buques.
Actualmente, la radio toma muchas otras formas, incluyendo redes inalámbricas, comunicaciones móviles de todo tipo, así como la radiodifusión.
Antes de la llegada de la televisión, la radiodifusión comercial incluía no solo noticias y música, sino dramas, comedias, shows de variedades, concursos y muchas otras formas de entretenimiento, siendo la radio el único medio de representación dramática que solamente utilizaba el sonido.
Otros usos de la radio son:
Audio
La forma más antigua de radiodifusión de audio fue la radiotelegrafía marina, ya mínimamente utilizada. Una onda continua (CW), era conmutada on-off por un manipulador para crear código Morse, que se oía en el receptor como un tono intermitente.
Música y voz mediante radio en modulación de amplitud (AM).
Música y voz, con una mayor fidelidad que la AM, mediante radio en modulación de frecuencia (FM).
Música, voz y servicios interactivos con el sistema de radio digital DAB empleando multiplexación en frecuencia OFDM para la transmisión física de las señales.
Servicios RDS, en sub-banda de FM, de transmisión de datos que permiten transmitir el nombre de la estación y el título de la canción en curso, además de otras informaciones adicionales.
Transmisiones de voz para marina y aviación utilizando modulación de amplitud en la banda de VHF.
Servicios de voz utilizando FM de banda estrecha en frecuencias especiales para policía, bomberos y otros organismos estatales.
Servicios civiles y militares en alta frecuencia (HF) en la banda de Onda Corta, para comunicación con barcos en alta mar y con poblaciones o instalaciones aisladas y a muy largas distancias.
Sistemas telefónicos celulares digitales para uso cerrado (policía, defensa, ambulancias, etc). Distinto de los servicios públicos de telefonía móvil.
Telefonía
Vídeo
Navegación
Radar
Servicios de emergencia
Transmisión de datos por radio digital
Calentamiento
Fuerza mecánica
Otros

Bandas de frecuencia destacadas [editar]

General [editar]
Frecuencias de radiodifusión y televisión:
Radio AM = 530kHz - 1600kHz (MF)
TV Banda I (Canales 2 - 6) = 54MHz - 88MHz (VHF)
Radio FM Banda II = 88MHz - 108MHz (VHF)
TV Banda III (Canales 7 - 13) = 174MHz - 216MHz (VHF)
TV Bandas IV y V (Canales 14 - 69) = 512MHz - 806MHz (UHF)
Tabla de asignación de frecuencias en Estados Unidos

Frecuencias de uso libre por el público [editar]
PMR 446 (Región 1, Europa y África)
FRS (Estados Unidos y otros países de América)

Frecuencias de radioaficionados [editar]
El rango de frecuencias permitido a los radioaficionados varían según el país y la región del territorio de ese país. Las señaladas aquí son las bandas más comunes, identificadas por su longitud de onda:

Radioastronomía [editar]
Muchos de los objetos astronómicos emiten en radiofrecuencia. En algunos casos en rangos anchos y en otros casos centrados en una frecuencia que se corresponde con una línea espectral,[1] por ejemplo:
Línea de HI o hidrógeno atómico. Centrada en 1.4204058 GHz.
Línea de CO (transición rotacional 1-0) asociada al hidrógeno molecular. Centrada en 115.271 GHz.

Microondas totty US [editar]
Banda
Rango de frecuencia
Origen del nombre
Banda I
hasta 0.2GHz
Banda G
0.2 a 0.25 GHz
Banda P
0.25 a 0.5 GHz
Previous, dado que los primeros rádares del Reino Unido utilizaron esta banda, pero luego pasaron a frecuencias más altas
Banda L / LW
0.5 a 1.5 GHz
Long wave (Onda larga)
Banda S / SW
2 a 4 GHz
Short wave (Onda corta)
Banda C
4 a 8 GHz
Compromiso entre S y X
Banda X
8 a 12 GHz
Usada en la II Guerra Mundial por los sistemas de control de fuego, X de cruz (como la cruz de la retícula de puntería)
Banda Ku
12 a 18 GHz
Kurz-under (bajo la corta)
Banda K
18 a 26 GHz
Alemán Kurz (corta)
Banda Ka
26 a 40 GHz
Kurz-above (sobre la corta)
Banda V
40 a 75 GHz
Very high frequency (Muy alta frecuencia)
Banda W
75 a 111 GHz
W sigue a V en el alfabeto

UE, OTAN [editar]
Banda
Rango de frecuencia
Banda A
hasta 0.25 GHz
Banda B
0.25 a 0.5 GHz
Banda C
0.5 a 1.0 GHz
Banda D
1 a 2 GHz
Banda E
2 a 3 GHz
Banda F
3 a 4 GHz
Banda G
4 a 6 GHz
Banda H
6 a 8 GHz
Banda I
8 a 10 GHz
Banda J
10 a 20 GHz
Banda K
20 a 40 GHz
Banda L
40 a 60 GHz
Banda M
60 a 100 GHz

Enlaces externos [editar]
Campos de radiofrecuencia, apartado del dossier de GreenFacts sobre campos electromagnéticos.
Conversión de frecuencia a longitud de onda y viceversa para ondas de radio y luminosas (en inglés)
RF and Telecommunication eBooks (en inglés)
Equipos de radiofrecuencia (en inglés)

Referencias [editar]
↑ Radio frequencies of the astrophysically most important spectral lines, IAU; http://www.craf.eu/iaulist.htm
Predecesor:—
RadiofrecuenciaLon. de onda: ∞ ← 3×10−1mFrecuencia: 0 ← 109 Hz
Sucesor:Microondas
Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Radiofrecuencia"
Categorías: Espectro de radiofrecuencia Espectro electromagnético
Laser Infrarrojo
Written by Administrator
Wednesday, 11 July 2007
Las transmisiones de laser de infrarrojo directo envuelven las mismas
técnicas empleadas en la transmisión por fibra óptica,
excepto que el medio en este caso es el aire libre. El láser tiene
un alcance de hasta 10 millas, aunque casi todas las aplicaciones en la
actualidad se realizan a distancias menores de una milla. Típicamente,
las transmisiones en infrarrojo son utilizadas donde la instalación
de cable no es factible entre ambos sitios a conectar. Las velocidades
típicas de transmisión a esas distancias son 1.5 Mbps. La
ventaja del laser infrarrojo es que no es necesario solicitar permiso ante
las autoridades para utilizar esta tecnología. Debe de tenerse mucho
cuidado, en la instalación ya que los haces de luz pueden dañar
al ojo humano. Por lo que se requiere un lugar adecuado para la instalación
del equipo. Ambos sitios deben de tener linea de vista.

Para distancias cortas las transmisiones vía laser/infrarojo son una excelente opción.
Lo cual resulta en poco tiempo mas economico que el empleo de estaciones
terrenas de microondas. Se utiliza bastante para conectar LANs localizadas
en diferentes edificios. ( ver figura)












Fabricante: Cablefree Solutions Ltd.
Modelo: Cablefree 622
Velocidad: 1 a 622 Mbps en rangos
de 200 m, 500m, 1 Km y 2 Km.
Longitud de Onda de operación: 785nm
Referencia URL: http://www.cablefree.co.uk/c







Fabricante: CANON, Inc.
Eveliux.com TECNOLOGIAS DE INFORMACION Y COMUNICACIONES
http://eveliux.com/mx Powered by Joomla! Generated: 31 July, 2008, 21:28
Modelo: Canobeam III, DT-50 series
Velocidad: hasta 622Mbps hasta 2 km.
Redes soportadas: ATM, FDDI, y Fast Ethernet.
Longitud de Onda de operación: 785±15nm
Referencia URL:
http://www.usa.canon.com/










Fabricante: FSona Optical Wireless
Modelo: SONAbeam 52-M
Velocidad: 1.5 a 52 Mbps a 200 a 4250 metros
Redes soportadas: N x T1/E1, DS3, E3, OC-1/STM-0 y SONET SDH standards.
Longitud de Onda de operación: 1550 nm
Referencia URL: http://www.fsona.com/




Eveliux.com TECNOLOGIAS DE INFORMACION Y COMUNICACIONES
http://eveliux.com/mx Powered by Joomla! Generated: 31 July, 2008, 21:28
Tecnología: Satelital Internet por satélite o conexión a Internet vía satélite es el método de conexión a Internet por un usuario utilizando como medio de comunicación el satélite.
El Satelite es el sistema ideal de acceso para aquellos lugares donde no llega el cable o la telefonía. Pero también en la misma ciudad constituye un excelente sistema, debido a la alta saturación a la que están sometidas las líneas convencionales y un ancho de banda muy limitado.
Nuestro telepuerto esta ubicado en Machala que nos enlaza al mundo a través del satélite SATMET 5, este canal junto con la fibra óptica nos permite brindarle el mejor servicio de acceso a internet.
La velocidad de acceso satelital sin ser de inferior calidad es menor a la de la fibra óptica, nuestro telepuerto ofrece un tiempo de respuesta promedio a 600 mms a cualquier lugar del mundo, esto garantiza entre otro tipo de servicios navegación, transmisión de archivos, voz sobre ip y video conferencia de alta calidad.
© Orenses.com

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CABLE PAR TRENZADO
Es de los más antiguos en el mercado y en algunos tipos de aplicaciones es el más común, consiste en dos alambres de cobre o a veces de aluminio, aislados con un grosor de 1 mm aproximado. Los alambres se trenzan con el propósito de reducir la interferencia eléctrica de pares similares cercanos. Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta común de PVC (Policloruro de Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8, ...hasta 300 pares).
Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefonía, ya que la mayoría de aparatos se conectan a la central telefónica por intermedio de un par trenzado. Actualmente se han convertido en un estándar, de hecho en el ámbito de las redes LAN, como medio de transmisión en las redes de acceso a usuarios (típicamente cables de 2 ó 4 pares trenzados). A pesar que las propiedades de transmisión de cables de par trenzado son inferiores y en especial la sensibilidad ante perturbaciones extremas a las del cable coaxial, su gran adopción se debe al costo, su flexibilidad y facilidad de instalación, así como las mejoras tecnológicas constantes introducidas en enlaces de mayor velocidad, longitud, etc.
Básicamente se utilizan se utilizan los siguientes tipos de cable pares trenzados:
CABLE DE PAR TRENZADO NO APANTALLADO (UTP, Unshielded Twisted Pair):
Cable de pares trenzados más simple y empleado, sin ningún tipo de apantalla adicional y con una impedancia característica de 100 Ohmios. El conector más frecuente con el UTP es el RJ45, parecido al utilizado en teléfonos RJ11 (pero un poco mas grande), aunque también puede usarse otro (RJ11, DB25,DB11,etc), dependiendo del adaptador de red.
Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su costo accesibilidad y fácil instalación. Sus dos alambres de cobre torcidos
aislados con plástico PVC, han demostrado un buen desempeño en las aplicaciones de hoy. Sin embargo a altas velocidades puede resultar vulnerable a las interferencias electromágneticas del medio ambiente.
CABLE DE PAR TRENZADO APANTALLADOS (STP, kshielded Twisted Pair):
En este caso, cada par va recubierto por una malla conductora que actúa de apantalla frente a interferencias y ruido eléctrico. Su impedancia es de 150 OHMIOS.
El nivel de protección del STP ante perturbaciones externas es mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es más costoso y requiere más instalación. La pantalla del STP para que sea más eficaz requiere una configuración de interconexión con tierra (dotada de continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizar conectores RJ49.
Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y sus buenas características contra las radiaciones electromanéticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difícil de instalar.
CABLE DE PAR TRENZADO CON PANTALLA GLOBAL (FTP, Foiled Twisted Pair):
En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no están apantallados, pero sí dispone de una apantalla global para mejorar su nivel de protección ante interferencias externas. Su impedancia característica típica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de transmisión son mas parecidas a las del UTP. Además puede utilizar los mismos conectores RJ45.
Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.
El desmembramiento del sistema Bell en 1984 y la liberación de algunos países en el sistema de telecomunicaciones hizo, que quienes utilizaban los medios de comunicación con fines comerciales tuvieran una nueva alternativa para instalar y administrar servicios de voz y datos. Método que se designó como cableado estructurado, que consiste en equipos, accesorios de cables, accesorios de conexión y también la forma de cómo se conectan los diferentes elementos entre sí.
El EIA/TIA define el estándar EIA/TIA 568 para la instalación de redes locales (LAN). El cable trenzado mas utilizado es el UTP sin apantallar que trabajan con las redes 10Base-T de ethernet, Token Ring, etc. La EIA/TIA-568 selecciona cuatro pares trenzados en cada cable para acomodar las diversas necesidades de redes de datos y telecomunicaciones. Existen dos clases de configuraciones para los pines de los conectores del cable trenzado denominadas T568A y T568B. La configuración más utilizada es la T568A.
El cable par trenzado se maneja por categorías de cable:
Categoría 1: Cable de par trenzado sin apantallar, se adapta para los servicios de voz, pero no a los datos.
Categoría 2: Cable de par trenzado sin apantallar, este cable tiene cuatro pares trenzados y está certificado para transmisión de 4 mbps.
Categoría 3: Cable de par trenzado que soporta velocidades de transmisión de 10 mbps de ethernet 10Base-T, la transmisión en una red Token Ring es de 4 mbps. Este cable tiene cuatro pares.
Categoría 4: Cable par trenzado certificado para velocidades de 16 mbps. Este cable tiene cuatro pares.
Categoría 5: Es un cable de cobre par trenzado de cuatro hilos de 100 OHMIOS. La transmisión de este cable puede se a 100 mbps para soportar las nuevas tecnologías como ATM (Asynchronous Transfer Mode).
Existen varias opciones para el estándar 802,3 que se diferencian por velocidad, tipo de cable y distancia de transmisión.
10Base-T: Cable de par trenzado con una longitud aproximada de 500 mts, a una velocidad de 10 mbps.
1Base-5: Cable de par trenzado con una longitud extrema de 500 mts, a una velocidad de 1 mbps.
100Base-T: (Ethernet Rápida) Cable de par trenzado, nuevo estándar que soporta velocidades de 100 mbps que utiliza el método de acceso CSMA/CD.
100VG AnyLan: Nuevo estándar Ethernet que soporta velocidades de 100 mbps utilizando un nuevo método de acceso por prioridad de demandas sobre configuraciones de cableado par trenzado.
STP Horizontal media
STP Blackbone Media
STP Patch Cables
CONECTORES DE PAR TRENZADO CAP
.destacados_apuntes{ background-image: url('http://img.rincondelvago.com/iconos/destacados_mid.jpg'); background-repeat: repeat-y; width: 613px; }

CABLE COAXIAL. El cable coaxial consiste de un núcleo sólido de cobre rodeado por un aislante, una combinación de blindaje y alambre de tierra y alguna otra cubierta protectora. En el pasado del cable coaxial tenía rasgos de transmisión superiores (10 Mbs) que el cable par trenzado, pero ahora las técnicas de transmisión para el par trenzado igualan o superan los rasgos de transmisión del cable coaxial.
Sin embargo, el cable coaxial puede conectar dispositivos a través de distancias más largas que el cable par trenzado. Mientras que el cable coaxial es más común para redes del tipo ETHERNET y ARCENET, el par trenzado y la fibra óptica son más comúnmente utilizados en estos días. Los nuevos estándares para cable estructurado llaman al cable par trenzado capaz de manejar velocidades de transmisión de 100Mbps (10 veces más que el cable coaxial). El cable coaxial no interfiere con señales externas y puede transportar de forma eficiente señales en un gran ancho de banda con menor atenuación que un cable normal. Pero tiene una limitación fundamental: atenúa las altas frecuencias la perdida de frecuencia, expresada en decibelios por unidad de longitud, crece proporcional a la raíz cuadrada de la frecuencia de la señal). Por lo tanto podemos decir que el coaxial tiene una limitación para transportar señales de alta frecuencia en largas distancias ya que a partir de una cierta distancia el ruido superará a la señal. Esto obliga a usar amplificadores, que introducen ruido y aumenta el costo de la red. Se ha venido usando ampliamente desde la aparición de la red ethernet. Consiste, básicamente, en un hilo de cobre rodeado por una recubrimiento de aislante que a su vez esta recubierta por una malla de alambre . Todo el conjunto está envuelto por un recubrimiento aislante exterior.
Se suele suministrar en distintos diámetros, a mayor diámetro mayor capacidad de datos, pero también mayor costo. Los conectores resultan más caros y por tanto la terminación de los cables hace que los costos de instalación sean superiores. El cable coaxial tiene la ventaja de ser muy resistente a interferencias, comparado con el par trenzado, y por lo tanto, permite mayores distancias entre dispositivos. Entre ambos conductores existe un aislamiento de polietileno compacto o espumoso, denominado dieléctrico. Finalmente, y de forma externa, existe una capa aislante compuesta por PVC o Policloruro de Vinilo. El material dieléctrico define la de forma importante la capacidad del cable coaxial en cuanto a velocidad de transmisión por el mismo se refiere. Siempre haciendo referencia a la velocidad de la luz, la figura 2 muestra la velocidad que las señales pueden alcanzar en su interior. Lo interesante del cable coaxial es su amplia difusión en diferentes tipos de redes de transmisión de datos, no solamente en computación, sino también en telefonía y especialmente en televisión por cable. Existen distintos tipos de cables coaxiales, entre los que destacan los siguientes: Cable estándar ethernet, de tipo especial conforme a las normas IEEE 802.3 10 base5. Se denomina también cable coaxial “grueso”, y tiene una impedancia de 50 ohmios. El conector que utiliza es del tipo “N”. Cable coaxial ethernet delgado, denominado también RG-58, con una impedancia de 50 ohmios. El conector utilizado es del tipo “BNC”. Cable coaxial del tipo RG-62, con una impedancia de 93 ohmios. Es el cable estándar utilizado en la gama de equipos 3270 de IBM, y también en la red. ARCNET. Usa un conector BNC. Cable coaxial del tipo RG-59, con una impedancia de 75 ohmios. Este tipo de cable lo utiliza en versión doble, la red WANGNET, y dispone de conectores DNC y TNC. Cable coaxial grueso, es el bable más utilizado en LAN en un principio y que aún hoy sigue usándose en determinadas circunstancias. Cable coaxial delgado, este surgió como alternativa al cable anterior, al ser barato y fácil de instalar, sin embargo sus propiedades de transmisión ( perdidas en empalmes y conexiones, distancia máxima de enlace, etc ). (Fuente de la información: Patricio Mariño, Mexico. )
Fibra óptica
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Fibra Óptica.
La fibra óptica es un conductor de ondas en forma de filamento, generalmente de vidrio, aunque también puede ser de materiales plásticos. La fibra óptica es capaz de dirigir la luz a lo largo de su longitud usando la reflexión total interna. Normalmente la luz es emitida por un láser o un LED.
Las fibras son ampliamente utilizadas en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a gran velocidad, mayor que las comunicaciones de radio y cable. También se utilizan para redes locales. Son el medio de transmisión inmune a las interferencias por excelencia. Tienen un costo elevadoHistoria [editar]
Como resultado de estudios en física enfocados de la óptica, se descubrió un nuevo empleo para la luz llamado rayo láser. Este ultimo es usado con mayor vigor en el área de las telecomunicaciones debido a lo factible que es enviar mensajes con altas velocidades y con una amplia cobertura. Sin embargo, no existía un conducto para hacer viajar los fotones originados por el láser.
La posibilidad de controlar un rayo de luz, dirigirlo hacia una trayectoria recta se conoce desde hace mucho tiempo. El físico irlandés John Tyndall descubrió que la luz podía viajar dentro de un material (agua), curvándose por reflexión interna y en 1870 desmostró sus estudios a los miembros de la Royal Society. Este principio fue utilizado en su época para iluminar corrientes del agua en fuentes públicas. Más tarde J.L. Baird registró patentes que describían la utilización de bastones sólidos de vidrio en la trasmisión de luz, para su empleo en un primitivo sistema de televisión de colores.
El gran problema, sin embargo, es que las técnicas y los materiales usados no permitían la trasmisión de luz con buen rendimiento. Las pérdidas eran tan grandes y no habían dispositivos de acoplamiento óptico.
Solamente en 1950 las fibras ópticas comenzaron a interesar a los investigadores, con muchas aplicaciones prácticas que estaban siendo desarrolladas. En 1952, el físico Narinder Singh Kapany, apoyándose en los estudios de John Tyndall, realizó experimentos que condujeron a la invención de la fibra óptica.
Uno de los primeros usos de la fibra óptica fue emplear un haz de fibras para la transmisión de imágenes, que se usó en el endoscopio médico. Usando la fibra óptica, se consiguió un endoscopio semiflexible, el cual fue patentado por la Universidad de Michigan en 1956. En este invento se usaron unas nuevas fibras forradas con un material de bajo índice de refracción, ya que antes se impregnaban con aceites o ceras.
Charles Kao, en su tesis doctoral de 1956, estimó que las máximas pérdidas que debería tener la fibra óptica, para que resultara práctica en enlaces de comunicaciones, eran de 20 dB/km. En 1970 los investigadores Maurer, Keck, Schultz y Zimar que trabajaban para Corning Glass fabricaron la primera fibra óptica aplicando impurezas de titanio en sílice. Las pérdidas eran de 17 dB/km. Durante esta década las técnicas de fabricación se mejoraron, consiguiendo pérdidas de tan solo 0,5 dB/km. Y en 1978 ya se transmitía a 10 Gb km/segundos.
En 1966 un comunicado dirigido a la British Association for the Advancement of Science, los investigadores Charles Kao y G.A. Hockham, de Inglaterra, propusieron el uso de fibras de vidrio y luz, en lugar de electricidad y conductores metálicos, en la trasmisión de mensajes telefónicos. La obtención de tales fibras exigió grandes esfuerzos de los investigadores, ya que las fibras hasta entonces presentaban pérdidas de orden de 100 dB por kilómetro, además de una banda pasante estrecha y una enorme fragilidad mecánica. Mientras tanto, como resultado de los esfuerzos, se hicieron nuevas fibras con atenuación de 20 dB por kilómetro y una banda pasante de 1 GHz para un largo de 1 km, con la perspectiva de sustituir los cables coaxiales. La utilización de fibras de 100 µm de diámetro, envueltas en nylon resistente, permitirían la construcción de hilos tan fuertes que no puedan ser rotos con las manos. Hoy ya existen fibras ópticas con atenuaciones tan pequeñas como de 1 dB por kilómetro, lo que es muchísimo menor a las pérdidas de un cable coaxial.
El 22 de abril de 1977, General Telephone and Electronics envió la primera transmisión telefónica a través de fibra óptica, en 6 Mbit/s, en Long Beach, California.
El amplificador que marcó un antes y un después en el uso de la fibra óptica en conexiones interurbanas, reduciendo el coste de ellas, fue el amplificador óptico inventado por David Payne de la Universidad de Southampton, y por Emmanuel Desurvire en los laboratorios de Bell. A los cuales les fue dada la medalla Benjamin Franklin en 1988.
El primer enlace transoceánico con fibra óptica fue el TAT-8 que comenzó a operar en 1988. Desde entonces se ha empleado fibra óptica en multitud de enlaces transoceánicos o entre ciudades, y paulatinamente se va extendiendo su uso desde las redes troncales de las operadoras hacia los usuarios finales.

Aplicaciones [editar]
Su uso es muy variado, desde comunicaciones digitales, pasando por sensores y llegando a usos decorativos, como árboles de navidad, veladores y otros elementos similares.

Comunicaciones con fibra óptica [editar]
La fibra óptica se emplea como medio de transmisión para las redes de telecomunicaciones, ya que por su flexibilidad los conductores ópticos pueden agruparse formando cables. Las fibras usadas en este campo son de plástico o de vidrio, y algunas veces de los dos tipos. Para usos interurbanos son de vidrio, por la baja atenuación que tienen.
Para las comunicaciones se emplean fibras multimodo y monomodo, usando las multimodo para distancias cortas (hasta 5000 m) y las monomodo para acoplamientos de larga distancia. Debido a que las fibras monomodo son más sensibles a los empalmes, soldaduras y conectores, las fibras y los componentes de éstas son de mayor costo que los de las fibras multimodo.

Sensores de fibra óptica [editar]
Las fibras ópticas se pueden utilizar como sensores para medir la tensión, la temperatura, la presión y otros parámetros. El tamaño pequeño y el hecho de que por ellas no circula corriente eléctrica le da ciertas ventajas respecto al sensor eléctrico.
Las fibras ópticas se utilizan como hidrófonos para los sismos o aplicaciones de sónar. Se ha desarrollado sistemas hidrofónicos con más de 100 sensores usando la fibra óptica. Los hidrófonos son usados por la industria de petróleo así como las marinas de guerra de algunos países. La compañía alemana Sennheiser desarrolló un micrófono que trabajaba con un láser y las fibras ópticas.
Los sensores de fibra óptica para la temperatura y la presión se han desarrollado para pozos petrolíferos. Estos sensores pueden trabajar a mayores temperaturas que los sensores de semiconductores.
Otro uso de la fibra óptica como un sensor es el giroscopio óptico que usa el Boeing 767 y el uso en microsensores del hidrógeno.

Más usos de la fibra óptica [editar]
Se puede usar como una guía de onda en aplicaciones médicas o industriales en las que es necesario guiar un haz de luz hasta un blanco que no se encuentra en la línea de visión.
La fibra óptica se puede emplear como sensor para medir tensiones, temperatura, presión así como otros parámetros.
Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar instrumentos de visualización largos y delgados llamados endoscopios. Los endoscopios se usan en medicina para visualizar objetos a través de un agujero pequeño. Los endoscopios industriales se usan para propósitos similares, como por ejemplo, para inspeccionar el interior de turbinas.
Las fibras ópticas se han empleado también para usos decorativos incluyendo iluminación, árboles de Navidad.
Líneas de abonado
Las fibras ópticas son muy usadas en el campo de la iluminación. Para edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante fibra óptica a cualquier parte del edificio.
También es utilizada para trucar el sistema sensorial de los taxis provocando que el taxímetro (algunos le llaman cuentafichas) no marque el costo real del viaje.
Se emplea como componente en la confección del hormigón translúcido, invención creada por el arquitecto húngaro Ron Losonczi, que consiste en una mezcla de hormigón y fibra óptica formando un nuevo material que ofrece la resistencia del hormigón pero adicionalmente, presenta la particularidad de dejar traspasar la luz de par en par.

Características [editar]
La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas.

Núcleo y revestimiento de la fibra óptica.
Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.
Así, en el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.

Funcionamiento [editar]
Los principios básicos de funcionamiento se justifican aplicando las leyes de la óptica geométrica, principalmente, la ley de la refracción (principio de reflexión interna total) y la ley de Snell.
Su funcionamiento se basa en transmitir por el núcleo de la fibra un haz de luz, tal que este no atraviese el núcleo, sino que se refleje y se siga propagando. Esto se consigue si el índice de refracción del núcleo es mayor al índice de refracción del revestimiento, y también si el ángulo de incidencia es superior al ángulo limite.

Ventajas [editar]
Su ancho de banda es muy grande (teóricamente de hasta 1 THz), mediante técnicas de multiplexación por división de frecuencias (WDM/DWDM), que permiten enviar hasta 100 haces de luz (cada uno con una longitud de onda diferente) a una velocidad de 10 Gb/s cada uno por una misma fibra, se llegan a obtener velocidades de transmisión totales de 10 Tb/s.
Es inmune totalmente a las interferencias electromagnéticas.

Desventajas [editar]
A pesar de las ventajas antes enumeradas, la fibra óptica presenta una serie de desventajas frente a otros medios de transmisión, siendo las más relevantes las siguientes:
La alta fragilidad de las fibras.
Necesidad de usar transmisores y receptores más caros
Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de rotura del cable
No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios
La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica
La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.[1]
No existen memorias ópticas

Tipos [editar]
Las diferentes trayectorias que puede seguir un haz de luz en el interior de una fibra se denominan modos de propagación. Y según el modo de propagación tendremos dos tipos de fibra óptica: multimodo y monomodo.

Tipos de fibras óptica.

Fibra multimodo [editar]
Una fibra multimodo es aquella en la que los haces de luz pueden circular por más de un modo o camino. Esto supone que no llegan todos a la vez. Una fibra multimodo puede tener más de mil modos de propagación de luz. Las fibras multimodo se usan comúnmente en aplicaciones de corta distancia, menores a 1 km; es simple de diseñar y económico.
Su distancia máxima es de 2 km y usan diodos láser de baja intensidad.
El núcleo de una fibra multimodo tiene un índice de refracción superior, pero del mismo orden de magnitud, que el revestimiento. Debido al gran tamaño del núcleo de una fibra multimodo, es más fácil de conectar y tiene una mayor tolerancia a componentes de menor precisión.
Dependiendo el tipo de índice de refracción del núcleo, tenemos dos tipos de fibra multimodo:
Índice escalonado: en este tipo de fibra, el núcleo tiene un índice de refracción constante en toda la sección cilíndrica, tiene alta dispersión modal.
Índice gradual: mientras en este tipo, el índice de refracción no es constante, tiene menor dispersión modal y el núcleo se constituye de distintos materiales.

Fibra monomodo [editar]
Una fibra monomodo es una fibra óptica en la que sólo se propaga un modo de luz. Se logra reduciendo el diámetro del núcleo de la fibra hasta un tamaño (8,3 a 10 micrones) que sólo permite un modo de propagación. Su transmisión es paralela al eje de la fibra. A diferencia de las fibras multimodo, las fibras monomodo permiten alcanzar grandes distancias (hasta 100 km máximo, mediante un láser de alta intensidad) y transmitir elevadas tasas de información (decenas de Gb/s).

Componentes de la fibra óptica [editar]
Dentro de los componentes que se usan en la fibra óptica caben destacar los siguientes: los conectores, el tipo de emisor del haz de luz, los conversores de luz, etc.

Tipos de conectores [editar]
Estos elementos se encargan de conectar las líneas de fibra a un elemento, ya puede ser un transmisor o un receptor. Los tipos de conectores disponibles son muy variados, entre los que podemos encontrar se hallan los siguientes:

Tipos de conectores de la fibra óptica.
FC, que se usa en la transmisión de datos y en las telecomunicaciones.
FDDI, se usa para redes de fibra óptica.
LC y MT-Array que se utilizan en transmisiones de alta densidad de datos.
SC y SC-Dúplex se utilizan para la transmisión de datos.
ST se usa en redes de edificios y en sistemas de seguridad.

Emisores del haz de luz [editar]
Estos dispositivos se encargan de emitir el haz de luz que permite la transmisión de datos, estos emisores pueden ser de dos tipos:
LEDs. Utilizan una corriente de 50 a 100 mA, su velocidad es lenta, solo se puede usar en fibras multimodo, pero su uso es fácil y su tiempo de vida es muy grande, además de ser económicos.
Lasers. Este tipo de emisor usa una corriente de 5 a 40 mA, son muy rápidos, se puede usar con los dos tipos de fibra, monomodo y multimodo, pero por el contrario su uso es difícil, su tiempo de vida es largo pero menor que el de los LEDs y también son mucho más costosos.

Conversores Luz-Corriente eléctrica [editar]
Este tipo de conversores convierten las señales ópticas que proceden de la fibra en señales eléctricas. Se limitan a obtener una corriente a partir de la luz modulada incidente, esta corriente es proporcional a la potencia recibida, y por tanto, a la forma de onda de la señal moduladora.
Se fundamenta en el fenómeno opuesto a la recombinación, es decir, en la generación de pares electrón-hueco a partir de los fotones. El tipo más sencillo de detector corresponde a una unión semiconductora P-N.
Las condiciones que debe cumplir un fotodetector para su utilización en el campo de las comunicaciones, son las siguientes:
La corriente inversa (en ausencia de luz) debe de ser muy pequeña, para así poder detectar señales ópticas muy débiles (alta sensibilidad).
Rapidez de respuesta (gran ancho de banda).
El nivel de ruido generado por el propio dispositivo ha de ser mínimo.
Hay dos tipos de detectores los fotodiodos PIN y los de avalancha APD.
Detectores PIN: Su nombre viene de que se componen de una unión P-N y entre esa unión se intercala una nueva zona de material intrínseco (I), la cual mejora la eficacia del detector.
Se utiliza principalmente en sistemas que permiten una fácil discriminación entre posibles niveles de luz y en distancias cortas.
Detectores APD: El mecanismo de estos detectores consiste en lanzar un electrón a gran velocidad (con la energía suficiente), contra un átomo para que sea capaz de arrancarle otro electrón.
Estos detectores se pueden clasificar en tres tipos:
de silicio: presentan un bajo nivel de ruido y un rendimiento de hasta el 90% trabajando en primera ventana. Requieren alta tensión de alimentación (200-300V).
de germanio: aptos para trabajar con longitudes de onda comprendidas entre 1000 y 1300 nm y con un rendimiento del 70%.
de compuestos de los grupos III y V.

Cables de fibra óptica [editar]
Un cable de fibra óptica esta compuesto por un grupo de fibras ópticas por el cual se transmiten señales luminosas. Las fibras ópticas comparten su espacio con hiladuras de aramida que le confieren la necesaria resistencia a la tracción.

Sección de un cable de fibra óptica.
Los cables de fibra óptica proporcionan una alternativa sobre los coaxiales en la industria de la electrónica y las telecomunicaciones. Así, un cable con 8 fibras ópticas tiene un tamaño bastante más pequeño que los utilizados habitualmente, puede soportar las mismas comunicaciones que 60 cables de 1623 pares de cobre o 4 cables coaxiales de 8 tubos, todo ello con una distancia entre repetidores mucho mayor.
Por otro lado, el peso del cable de fibra óptica es muchísimo menor que el de los coaxiales, ya que una bobina del cable de 8 fibras antes citado puede pesar del orden de 30 kg/km, lo que permite efectuar tendidos de 2 a 4 km de una sola vez, mientras que en el caso de los cables de cobre no son prácticas distancias superiores a 250 - 300 m.

Conectores de cable de fibra óptica.

Conectores [editar]
Los conectores más comunes usados en la fibra óptica para redes de área local son los conectores ST y SC.
El conector SC (Straight Connection) es un conector de inserción directa que suele utilizarse en conmutadores Ethernet de tipo Gigabit. El conector ST (Straight Tip) es un conector similar al SC, pero requiere un giro del conector paGuía de onda
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En electromagnetismo y en telecomunicación, una guía de onda es cualquier estructura física que guía ondas electromagnéticasra su inserción, deHistoria [editar]
La primera guía de onda fue propuesta por Joseph John Thomson en 1893 y experimentalmente verificada por O. J. Lodge en 1894. El análisis matemático de los modos de propagación de un cilindro metálico hueco fue realizado por primera vez por Lord Rayleigh en 1897.

Principios de operación [editar]
Dependiendo de la frecuencia, se pueden construir con materiales conductores o dieléctricos. Generalmente, cuanto más baja es la frecuencia, mayor es la guía de onda. Por ejemplo, el espacio entre la superficie terrestre y la ionosfera la atmósfera actúa como una guía de onda. Las dimensiones limitadas de la Tierra provocan que esta guía de onda actúe como cavidad resonante para las ondas electromagnéticas en la banda ELF. (véase Resonancia Schumann). Las guías de onda también puede tener dimensiones de pocos centímetros. Un ejemplo puede ser aquellas utilizadas por los satélites de EHF y por los radares.

Análisis [editar]
Las guías de onda electromagnéticas se analizan resolviendo las ecuaciones de Maxwell. Estas ecuaciones tienen soluciones múltiples, o modos, que son los autofunciones del sistema de ecuaciones. Cada modo es pues caracterizado por un autovalor, que corresponde a la velocidad de propagación axial de la onda en la guía.
Los modos de propagación dependen de la longitud de onda, de la polarización y de las dimensiones de la guía. El modo longitudinal de una guía de onda es un tipo particular de onda estacionaria formado por ondas confinadas en la cavidad. Los modos transversales se clasifican en tipos distintos:
modo TE (Transversal eléctrico), la componente del campo eléctrico en la dirección de propagación es nula.
modo TM (Transversal magnético), la componente del campo magnético en la dirección de propagación es nula.
modo TEM (Transversal electromagnético), la componente tanto del campo eléctrico como del magnético en la dirección de propagación es nula.
modo híbrido, son los que sí tienen componente en la dirección de propagación tanto en el campo eléctrico como en el magnético.
En guías de onda rectangulares el modo fundamental es el TE1,0 y en guías de onda circulares es el TE1,1.
El ancho de banda de una guía de onda viene limitado por la aparición de modos superiores. En una guía rectangular, sería el TE0,1. Para aumentar dicho ancho de banda se utilizan otros tipos de guía, como la llamada "Double Ridge", con sección en forma de "H".

Aplicaciones [editar]
Las guías de onda son adecuadas para transmitir señales debido a su bajas pérdidas. Por ello, se usan en microondas, a pesar de su ancho de banda limitado y volumen, mayor que el de líneas impresas o coaxiales para la misma frecuencia.
También se realizan distintos dispositivos en guías de onda, como acopladores direccionales, filtros, circuladores y otros.
Actualmente, son especialmente importantes, y lo serán más en el futuro, las guías de onda dieléctricas trabajando a frecuencias de la luz visible e infrarroja, habitualmente llamadas fibra óptica, útiles para transportar información de banda ancha, sustituyendo a los cables coaxiales y enlaces de microondas en las redes telefónicas y, en general, las redes de datos.

Guía de onda acústicas [editar]
Artículo principal: Guía de onda (acústica)
Una guía de onda acústica es una estructura física para el guiado de ondas de sonido. Un ducto para la propagación sónica también se comporta como una línea de transmisión. El ducto contiene algun medio, como aire, para soportar la propagación del sonido.

Síntesis del sonido [editar]
Artículo principal: Síntesis digital de guía de onda
El uso de líneas digitales de retardo como elementos computacionales de simulación de propagación de ondas en tubos de Instrumento de viento y en cuerdas vibrantes de instrumentos de cuerdas. modo similar a los conectores coaxiales.Historia [editar]
La primera guía de onda fue propuesta por Joseph John Thomson en 1893 y experimentalmente verificada por O. J. Lodge en 1894. El análisis matemático de los modos de propagación de un cilindro metálico hueco fue realizado por primera vez por Lord Rayleigh en 1897.

Principios de operación [editar]
Dependiendo de la frecuencia, se pueden construir con materiales conductores o dieléctricos. Generalmente, cuanto más baja es la frecuencia, mayor es la guía de onda. Por ejemplo, el espacio entre la superficie terrestre y la ionosfera la atmósfera actúa como una guía de onda. Las dimensiones limitadas de la Tierra provocan que esta guía de onda actúe como cavidad resonante para las ondas electromagnéticas en la banda ELF. (véase Resonancia Schumann). Las guías de onda también puede tener dimensiones de pocos centímetros. Un ejemplo puede ser aquellas utilizadas por los satélites de EHF y por los radares.

Análisis [editar]
Las guías de onda electromagnéticas se analizan resolviendo las ecuaciones de Maxwell. Estas ecuaciones tienen soluciones múltiples, o modos, que son los autofunciones del sistema de ecuaciones. Cada modo es pues caracterizado por un autovalor, que corresponde a la velocidad de propagación axial de la onda en la guía.
Los modos de propagación dependen de la longitud de onda, de la polarización y de las dimensiones de la guía. El modo longitudinal de una guía de onda es un tipo particular de onda estacionaria formado por ondas confinadas en la cavidad. Los modos transversales se clasifican en tipos distintos:
modo TE (Transversal eléctrico), la componente del campo eléctrico en la dirección de propagación es nula.
modo TM (Transversal magnético), la componente del campo magnético en la dirección de propagación es nula.
modo TEM (Transversal electromagnético), la componente tanto del campo eléctrico como del magnético en la dirección de propagación es nula.
modo híbrido, son los que sí tienen componente en la dirección de propagación tanto en el campo eléctrico como en el magnético.
En guías de onda rectangulares el modo fundamental es el TE1,0 y en guías de onda circulares es el TE1,1.
El ancho de banda de una guía de onda viene limitado por la aparición de modos superiores. En una guía rectangular, sería el TE0,1. Para aumentar dicho ancho de banda se utilizan otros tipos de guía, como la llamada "Double Ridge", con sección en forma de "H".

Aplicaciones [editar]
Las guías de onda son adecuadas para transmitir señales debido a su bajas pérdidas. Por ello, se usan en microondas, a pesar de su ancho de banda limitado y volumen, mayor que el de líneas impresas o coaxiales para la misma frecuencia.
También se realizan distintos dispositivos en guías de onda, como acopladores direccionales, filtros, circuladores y otros.
Actualmente, son especialmente importantes, y lo serán más en el futuro, las guías de onda dieléctricas trabajando a frecuencias de la luz visible e infrarroja, habitualmente llamadas fibra óptica, útiles para transportar información de banda ancha, sustituyendo a los cables coaxiales y enlaces de microondas en las redes telefónicas y, en general, las redes de datos.

Guía de onda acústicas [editar]
Artículo principal: Guía de onda (acústica)
Una guía de onda acústica es una estructura física para el guiado de ondas de sonido. Un ducto para la propagación sónica también se comporta como una línea de transmisión. El ducto contiene algun medio, como aire, para soportar la propagación del sonido.

Síntesis del sonido [editar]
Artículo principal: Síntesis digital de guía de onda
El uso de líneas digitales de retardo como elementos computacionales de simulación de propagación de ondas en tubos de Instrumento de viento y en cuerdas vibrantes de instrumentos de cuerdas.

particion de discos duros

1. Función de un disco duro
Un disco duro es un dispositivo que permite el almacenamiento y recuperación de grandes cantidades de información. Los discos duros forman el principal elemento de la memoria secundaria de un ordenador, llamada así en oposición a la memoria principal o memoria RAM (Random Access Memory, memoria de acceso aleatorio).

Tanto los discos duros como la memoria principal son memorias de trabajo (varían su contenido en una sesión con el ordenador). Sin embargo, presentan importantes diferencias: la memoria principal es volátil (su contenido se borra al apagar el ordenador), muy rápida (ya que se trata de componentes electrónicos) pero de capacidad reducida. La memoria secundaria, en cambio, es no volátil, menos rápida (componentes mecánicos) y de gran capacidad. La memoria principal contiene los datos utilizados en cada momento por el ordenador pero debe recurrir a la memoria secundaria cuando necesite recuperar nuevos datos o almacenar de forma permanente los que hayan variado.

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2. Estructura física de un disco duro
Elementos de un disco duro
Un disco duro forma una caja herméticamente cerrada que contiene dos elementos no intercambiables: la unidad de lectura y escritura y el disco como tal.
La unidad es un conjunto de componentes electrónicos y mecánicos que hacen posible el almacenamiento y recuperación de los datos en el disco.
El disco es, en realidad, una pila de discos, llamados platos, que almacenan información magnéticamente. Cada uno de los platos tiene dos superficies magnéticas: la superior y la inferior. Estas superficies magnéticas están formadas por millones de pequeños elementos capaces de ser magnetizados positiva o negativamente. De esta manera, se representan los dos posibles valores que forman un bit de información (un cero o un uno). Ocho bits contiguos constituyen un byte (un carácter).

Funcionamiento de una unidad de disco duro
Veamos cuáles son los mecanismos que permiten a la unidad acceder a la totalidad de los datos almacenados en los platos.
En primer lugar, cada superficie magnética tiene asignado uno de los cabezales de lectura/escritura de la unidad. Por tanto, habrá tantos cabezales como caras tenga el disco duro y, como cada plato tiene dos caras, este número equivale al doble de platos de la pila. El conjunto de cabezales se puede desplazar linealmente desde el exterior hasta el interior de la pila de platos mediante un brazo mecánico que los transporta. Por último, para que los cabezales tengan acceso a la totalidad de los datos, es necesario que la pila de discos gire. Este giro se realiza a velocidad constante y no cesa mientras esté encendido el ordenador. En cambio, en los discos flexibles sólo se produce el giro mientras se está efectuando alguna operación de lectura o escritura. El resto del tiempo, la disquetera permanece en reposo. Con las unidades de CD-ROM ocurre algo similar, sin embargo en este caso la velocidad de giro no es constante y depende de la distancia al centro del dato que se esté leyendo.

Cada vez que se realiza una operación de lectura en el disco duro, éste tiene que realizar las siguientes tareas: desplazar los cabezales de lectura/escritura hasta el lugar donde empiezan los datos; esperar a que el primer dato, que gira con los platos, llegue al lugar donde están los cabezales; y, finalmente, leer el dato con el cabezal correspondiente. La operación de escritura es similar a la anterior.

Estructura física: cabezas, cilindros y sectores
Ya hemos visto que cada una de las dos superficies magnéticas de cada plato se denomina cara. El número total de caras de un disco duro coincide con su número de cabezas. Cada una de estas caras se divide en anillos concéntricos llamados pistas. En los discos duros se suele utilizar el término cilindro para referirse a la misma pista de todos los discos de la pila. Finalmente, cada pista se divide en sectores.

Los sectores son las unidades mínimas de información que puede leer o escribir un disco duro. Generalmente, cada sector almacena 512 bytes de información.
El número total de sectores de un disco duro se puede calcular: nº sectores = nº caras * nº pistas/cara * nº sectores/pista. Por tanto, cada sector queda unívocamente determinado si conocemos los siguientes valores: cabeza, cilindro y sector. Por ejemplo, el disco duro ST33221A de Seagate tiene las siguientes especificaciones: cilindros = 6.253, cabezas = 16 y sectores = 63. El número total de sectores direccionables es, por tanto, 6.253*16*63 = 6.303.024 sectores. Si cada sector almacena 512 bytes de información, la capacidad máxima de este disco duro será de 6.303.024 sectores * 512 bytes/sector = 3.227.148.228 bytes ~ 3 GB.
Las cabezas y cilindros comienzan a numerarse desde el cero y los sectores desde el uno. En consecuencia, el primer sector de un disco duro será el correspondiente a la cabeza 0, cilindro 0 y sector 1.

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3. Estructura lógica de un disco duro
La estructura lógica de un disco duro está formada por:
El sector de arranque (Master Boot Record)
Espacio particionado
Espacio sin particionar
El sector de arranque es el primer sector de todo disco duro (cabeza 0, cilindro 0, sector 1). En él se almacena la tabla de particiones y un pequeño programa master de inicialización, llamado también Master Boot. Este programa es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de la partición activa. Si no existiese partición activa, mostraría un mensaje de error.
El espacio particionado es el espacio del disco que ha sido asignado a alguna partición. El espacio no particionado, es espacio no accesible del disco ya que todavía no ha sido asignado a ninguna partición. A continuación se muestra un ejemplo de un disco duro con espacio particionado (2 particiones primarias y 2 lógicas) y espacio todavía sin particionar.

El caso más sencillo consiste en un sector de arranque que contenga una tabla de particiones con una sola partición, y que esta partición ocupe la totalidad del espacio restante del disco. En este caso, no existiría espacio sin particionar.


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4. Las particiones
Cada disco duro constituye una unidad física distinta. Sin embargo, los sistemas operativos no trabajan con unidades físicas directamente sino con unidades lógicas. Dentro de una misma unidad física de disco duro puede haber varias unidades lógicas. Cada una de estas unidades lógicas constituye una partición del disco duro. Esto quiere decir que podemos dividir un disco duro en, por ejemplo, dos particiones (dos unidades lógicas dentro de una misma unidad física) y trabajar de la misma manera que si tuviésemos dos discos duros (una unidad lógica para cada unidad física).
Particiones y directorios.— Ambas estructuras permiten organizar datos dentro de un disco duro. Sin embargo, presentan importantes diferencias: 1ª) Las particiones son divisiones de tamaño fijo del disco duro; los directorios son divisiones de tamaño variable de la partición; 2ª) Las particiones ocupan un grupo de cilindros contiguos del disco duro (mayor seguridad); los directorios suelen tener su información desperdigada por toda la partición; 3ª) Cada partición del disco duro puede tener un sistema de archivos (sistema operativo) distinto; todos los directorios de la partición tienen el sistema de archivos de la partición.
Como mínimo, es necesario crear una partición para cada disco duro. Esta partición puede contener la totalidad del espacio del disco duro o sólo una parte. Las razones que nos pueden llevar a crear más de una partición por disco se suelen reducir a tres.
Razones organizativas. Considérese el caso de un ordenador que es compartido por dos usuarios y, con objeto de lograr una mejor organización y seguridad de sus datos deciden utilizar particiones separadas.
Instalación de más de un sistema operativo. Debido a que cada sistema operativo requiere (como norma general) una partición propia para trabajar, si queremos instalar dos sistemas operativos a la vez en el mismo disco duro (por ejemplo, Windows 98 y Linux), será necesario particionar el disco.
Razones de eficiencia. Por ejemplo, suele ser preferible tener varias particiones FAT pequeñas antes que una gran partición FAT. Esto es debido a que cuanto mayor es el tamaño de una partición, mayor es el tamaño del grupo (cluster) y, por consiguiente, se desaprovecha más espacio de la partición. Más adelante, explicaremos esto con mayor detalle.
Las particiones pueden ser de dos tipos: primarias o lógicas. Las particiones lógicas se definen dentro de una partición primaria especial denominada partición extendida.
En un disco duro sólo pueden existir 4 particiones primarias (incluida la partición extendida, si existe). Las particiones existentes deben inscribirse en una tabla de particiones de 4 entradas situada en el primer sector de todo disco duro. De estas 4 entradas de la tabla puede que no esté utilizada ninguna (disco duro sin particionar, tal y como viene de fábrica) o que estén utilizadas una, dos, tres o las cuatro entradas. En cualquiera de estos últimos casos (incluso cuando sólo hay una partición), es necesario que en la tabla de particiones figure una de ellas como partición activa. La partición activa es aquella a la que el programa de inicialización (Master Boot) cede el control al arrancar. El sistema operativo de la partición activa será el que se cargue al arrancar desde el disco duro. Más adelante veremos distintas formas de elegir el sistema operativo que queremos arrancar, en caso de tener varios instalados, sin variar la partición activa en cada momento.
De todo lo anterior se pueden deducir varias conclusiones: Para que un disco duro sea utilizable debe tener al menos una partición primaria. Además para que un disco duro sea arrancable debe tener activada una de las particiones y un sistema operativo instalado en ella. Más adelante, se explicará en detalle la secuencia de arranque de un ordenador. Esto quiere decir que el proceso de instalación de un sistema operativo en un ordenador consta de la creación de su partición correspondiente, instalación del sistema operativo (formateo de la partición y copia de archivos) y activación de la misma. De todas maneras, es usual que este proceso esté guiado por la propia instalación. Un disco duro no arrancará si no se ha definido una partición activa o si, habiéndose definido, la partición no es arrancable (no contiene un sistema operativo).
Hemos visto antes que no es posible crear más de cuatro particiones primarias. Este límite, ciertamente pequeño, se logra subsanar mediante la creación de una partición extendida (como máximo una). Esta partición ocupa, al igual que el resto de las particiones primarias, una de las cuatro entradas posibles de la tabla de particiones. Dentro de una partición extendida se pueden definir particiones lógicas sin límite. El espacio de la partición extendida puede estar ocupado en su totalidad por particiones lógicas o bien, tener espacio libre sin particionar.
Veamos el mecanismo que se utiliza para crear la lista de particiones lógicas. En la tabla de particiones del Master Boot Record debe existir una entrada con una partición extendida (la cual no tiene sentido activar). Esta entrada apunta a una nueva tabla de particiones similar a la ya estudiada, de la que sólo se utilizan sus dos primeras entradas. La primera entrada corresponde a la primera partición lógica; la segunda, apuntará a una nueva tabla de particiones. Esta nueva tabla contendrá en su primera entrada la segunda partición lógica y en su segunda, una nueva referencia a otra tabla. De esta manera, se va creando una cadena de tablas de particiones hasta llegar a la última, identificada por tener su segunda entrada en blanco.

Particiones primarias y particiones lógicas
Ambos tipos de particiones generan las correspondientes unidades lógicas del ordenador. Sin embargo, hay una diferencia importante: sólo las particiones primarias se pueden activar. Además, algunos sistemas operativos no pueden acceder a particiones primarias distintas a la suya.
Lo anterior nos da una idea de qué tipo de partición utilizar para cada necesidad. Los sistemas operativos deben instalarse en particiones primarias, ya que de otra manera no podrían arrancar. El resto de particiones que no contengan un sistema operativo, es más conveniente crearlas como particiones lógicas. Por dos razones: primera, no se malgastan entradas de la tabla de particiones del disco duro y, segunda, se evitan problemas para acceder a estos datos desde los sistemas operativos instalados. Las particiones lógicas son los lugares ideales para contener las unidades que deben ser visibles desde todos los sistemas operativos.
Algunos sistemas operativos presumen de poder ser instalados en particiones lógicas (Windows NT), sin embargo, esto no es del todo cierto: necesitan instalar un pequeño programa en una partición primaria que sea capaz de cederles el control.

Estructura lógica de las particiones
Dependiendo del sistema de archivos utilizado en cada partición, su estructura lógica será distinta. En los casos de MS-DOS y Windows 95, está formada por sector de arranque, FAT, copia de la FAT, directorio raíz y área de datos. De todas formas, el sector de arranque es un elemento común a todos los tipos de particiones.

Todas las particiones tienen un sector de arranque (el primero de la partición) con información relativa a la partición. Si la partición tiene instalado un sistema operativo, este sector se encargará de arrancarlo. Si no hubiese ningún sistema operativo (como es el caso de una partición para datos) y se intentara arrancar, mostraría un mensaje de error.

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5. Secuencia de arranque de un ordenador
Todos los ordenadores disponen de un pequeño programa almacenado en memoria ROM (Read Only Memory, memoria de sólo lectura), encargado de tomar el control del ordenador en el momento de encenderlo. Lo primero que hace el programa de arranque es un breve chequeo de los componentes hardware. Si todo está en orden, intenta el arranque desde la primera unidad física indicada en la secuencia de arranque. Si el intento es fallido, repite la operación con la segunda unidad de la lista y así hasta que encuentre una unidad arrancable. Si no existiese ninguna, el programa de arranque mostraría una advertencia. Esta secuencia de arranque se define en el programa de configuración del ordenador (también llamado Setup, CMOS o BIOS). Lo usual es acceder a este programa pulsando la tecla Suprimir mientras se chequea la memoria RAM, sin embargo su forma de empleo depende del modelo del ordenador. Por ejemplo, la secuencia A:, C: indica que primero se intentará arrancar desde la disquetera y si no fuera posible, desde el primer disco duro.
Nota: Normalmente los programas de configuración utilizan la siguiente nomenclatura: la unidad A: es la primera unidad de disquete; B:, la segunda; C:, el primer disco duro; y D:, el segundo.
Suponiendo que arrancamos desde el disco duro, el programa de arranque de la ROM cederá el control a su programa de inicialización (Master Boot). Este programa buscará en la tabla de particiones la partición activa y le cederá el control a su sector de arranque.
El programa contenido en el sector de arranque de la partición activa procederá al arranque del sistema operativo.
Algunas aclaraciones: Cuando compramos un disco duro nuevo, éste viene sin particionar. Esto significa que el disco duro no es arrancable y hay que configurarlo desde un disquete (o un CD-ROM). Para ello es necesario establecer la secuencia de arranque de manera que esté la disquetera antes que el disco duro (de lo contrario puede no lograrse el arranque). Por el contrario, si la secuencia de arranque es C:, A: y el disco duro es ya arrancable, no será posible arrancar desde un disquete, ya que ni siquiera lo leerá.

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6. Sistemas de archivos
Un sistema de archivos es una estructura que permite tanto el almacenamiento de información en una partición como su modificación y recuperación. Para que sea posible trabajar en una partición es necesario asignarle previamente un sistema de archivos. Esta operación se denomina dar formato a una partición.
Generalmente cada sistema de archivos ha sido diseñado para obtener el mejor rendimiento con un sistema operativo concreto (FAT para DOS, FAT32 para Windows 98, NTFS para Windows NT, HPFS para OS/2…). Sin embargo, es usual que el mismo sistema operativo sea capaz de reconocer múltiples sistemas de archivos. A continuación se comentan los sistemas de archivos más comunes.

FAT (File Allocate Table, tabla de asignación de archivos)
Este sistema de archivos se basa, como su nombre indica, en una tabla de asignación de archivos o FAT. Esta tabla es el índice del disco. Almacena los grupos utilizados por cada archivo, los grupos libres y los defectuosos. Como consecuencia de la fragmentación de archivos, es corriente que los distintos grupos que contienen un archivo se hallen desperdigados por toda la partición. La FAT es la encargada de seguir el rastro de cada uno de los archivos por la partición.
Grupo .— Un grupo, cluster o unidad de asignación es la unidad mínima de almacenamiento de un archivo en una partición y está formada por uno o varios sectores contiguos del disco. Esto quiere decir que el espacio real ocupado por un archivo en disco será siempre múltiplo del tamaño del grupo. Además, cada grupo puede almacenar información de un solo archivo. Si no cabe en un solo grupo, se utilizarán varios (no necesariamente contiguos). Para hacernos una idea del nefasto resultado de un tamaño de grupo incorrecto, consideremos dos archivos de 1 byte cada uno. Si el tamaño del grupo es de 32 KB, se utilizarán dos grupos y el espacio real ocupado en disco habrá sido de 64 KB = ¡65.536 bytes! en vez de 2 bytes, como sería de esperar.
Este sistema posee importantes limitaciones: nombres de archivos cortos; tamaño máximo de particiones de 2 GB; grupos (clusters) demasiados grades, con el consiguiente desaprovechamiento de espacio en disco; elevada fragmentación, que ralentiza el acceso a los archivos. Pero tiene a su favor su sencillez y compatibilidad con la mayoría de sistemas operativos.
Debido a que la FAT de este sistema de archivos tiene entradas de 16 bits (por eso, a veces se llama FAT16), sólo se pueden utilizar 216 = 65.536 grupos distintos. Esto implica que, con el fin de aprovechar la totalidad del espacio de una partición, los grupos tengan tamaños distintos en función del tamaño de la partición. Por ejemplo, con un grupo de 16 KB se puede almacenar hasta 216 grupos * 16 KB/grupo = 220 KB = 1 GB de información. El límite de la partición (2 GB) se obtiene al considerar un grupo máximo de 32 KB (formado por 64 sectores consecutivos de 512 bytes).

VFAT (Virtual FAT)
Este sistema de archivos logra remediar uno de los mayores problemas del sistema FAT: los nombres de archivos y directorios sólo podían contener 8 caracteres de nombre y 3 de extensión. Con VFAT, se logra ampliar este límite a 255 caracteres entre nombre y extensión.
La mayor ventaja de VFAT es que tiene plena compatibilidad con FAT. Por ejemplo, es factible utilizar la misma partición para dos sistemas operativos que utilicen uno FAT y otro VFAT (MS-DOS y Windows 95). Cuando entremos desde MS-DOS, los nombres largos de archivos se transforman en nombres cortos según unas reglas establecidas, y pueden ser utilizados de la manera habitual. De todas maneras, hay que prestar cierta atención cuando se trabaja desde MS-DOS con archivos que tienen nombres largos: no se deben realizar operaciones de copiado o borrado, ya que se corre el riesgo de perder el nombre largo del archivo y quedarnos sólo con el corto. Desde Windows 95, se trabaja de forma transparente con nombres cortos y largos.
Tanto las particiones FAT como las VFAT están limitadas a un tamaño máximo de 2 GB. Esta es la razón por la que los discos duros mayores de este tamaño que vayan a trabajar con alguno de los dos sistemas, necesiten ser particionados en varias particiones más pequeñas. El sistema de arhivos FAT32 ha sido diseñado para aumentar este límite a 2 TB (1 terabyte = 1024 GB).

FAT32 (FAT de 32 bits)
El sistema FAT32 permite trabajar con particiones mayores de 2 GB. No solamente esto, sino que además el tamaño del grupo (cluster) es mucho menor y no se desperdicia tanto espacio como ocurría en las particiones FAT. La conversión de FAT a FAT32, se puede realizar desde el propio sistema operativo Windows 98, o bien desde utilidades como Partition Magic. Sin embargo, la conversión inversa no es posible desde Windows 98, aunque sí desde Partition Magic.
Hay que tener en cuenta que ni MS-DOS ni las primeras versiones de Windows 95 pueden acceder a los datos almacenados en una partición FAT32. Esto quiere decir que si tenemos en la misma partición instalados MS-DOS y Windows 98, al realizar la conversión a FAT32 perderemos la posibilidad de arrancar en MS-DOS (opción "Versión anterior de MS-DOS" del menú de arranque de Windows 98). Con una conversión inversa se puede recuperar esta opción. Por estos motivos de incompatibilidades, no es conveniente utilizar este sistema de archivos en particiones que contengan datos que deban ser visibles desde otros sistemas de archivos. En los demás casos, suele ser la opción más recomendable.
En la siguiente tabla, se comparan los tamaños de grupo utilizados según el tamaño de la partición y el sistema de archivos empleado:

Tamaño de la partición
Tamaño del cluster
FAT
FAT32
< 128 MB
2 KB
No soportado
128 MB - 256 MB
4 KB
256 MB - 512 MB
8 KB
512 MB - 1 GB
16 KB
4 KB
1 GB - 2 GB
32 KB
2 GB - 8 GB
No soportado
8 GB - 16 GB
8 KB
16 GB - 32 GB
16 KB
32 GB - 2 TB
32 KB
NTFS (New Technology File System, sistema de archivos de nueva tecnología)
Este es el sistema de archivos que permite utilizar todas las características de seguridad y protección de archivos de Windows NT. NTFS sólo es recomendable para particiones superiores a 400 MB, ya que las estructuras del sistema consumen gran cantidad de espacio. NTFS permite definir el tamaño del grupo (cluster), a partir de 512 bytes (tamaño de un sector) de forma independiente al tamaño de la partición.
Las técnicas utilizadas para evitar la fragmentación y el menor desaprovechamiento del disco, hacen de este sistema de archivos el sistema ideal para las particiones de gran tamaño requeridas en grandes ordenadores y servidores.

HPFS (High Performance File System, sistema de archivos de alto rendimiento)
HPFS es el sistema de archivos propio de OS/2. Utiliza una estructura muy eficiente para organizar los datos en las particiones.
HPFS no utiliza grupos sino directamente sectores del disco (que equivalen a un grupo de 512 bytes). En vez de utilizar una tabla FAT al principio de la partición, emplea unas bandas distribuidas eficazmente por toda la partición. De esta forma se consigue, suprimir el elevado número de movimientos que los cabezales de lectura/escritura tienen que realizar a la tabla de asignación en una partición FAT. El resultado de este sistema es una mayor velocidad de acceso y un menor desaprovechamiento del espacio en disco.

MS-DOS (y Windows 3.1) reconoce únicamente particiones FAT; Windows 95 admite tanto particiones FAT como VFAT; Windows 98 y Windows 95 OSR2 soportan FAT, VFAT y FAT32; Windows NT 4.0 admite particiones FAT, VFAT y NTFS; el futuro Windows 2000 dará soporte a las particiones FAT, VFAT, FAT32 y NTFS; Linux admite su propio sistema de archivos y, dependiendo de las versiones, la mayoría de los anteriores.

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7. Arranque específico de cada sistema operativo
MS-DOS, Windows 95 y Windows 98
Los sistemas operativos MS-DOS y Windows 9x, necesitan arrancar desde una partición primaria ubicada en la primera unidad física de disco duro. Además, la instalación de estos sistemas operativos en particiones que comiencen después de los primeros 528 MB del disco duro, puede impedir que arranquen. Según lo anterior, el lugar para situar la partición se ve reducida a los primeros 528 MB del primer disco duro. Este límite imposibilita entonces la instalación de varios sistemas operativos basados en FAT en particiones mayores de este tamaño. De todas maneras, algunos gestores de arranque (o la propia BIOS del ordenador) son capaces de cambiar la asignación de discos duros de forma que el primero sea el segundo y el segundo, el primero: en este caso particular sí sería posible arrancar una partición FAT desde una segunda unidad física.
Windows NT
Windows NT puede arrancar desde cualquier disco duro, ya sea desde una partición primaria o desde una partición lógica. Sin embargo, en el caso de que se instale en una partición lógica o en un disco duro distinto al primero, es necesario que el gestor de arranque de Windows NT se instale en una partición primaria del primer disco duro. Si tenemos ya instalado otro sistema operativo MS-DOS o Windows 9x, Windows NT instalará su gestor de arranque en el sector de arranque de la partición del anterior sistema operativo. Este gestor de arranque permitirá arrancar tanto el anterior sistema operativo como Windows NT (ya esté en una partición lógica o en otro disco duro).
Linux
Linux, al igual que Windows NT, puede instalarse en una partición primaria o en una partición lógica, en cualquiera de los discos duros. Si la instalación no se realiza en una partición primaria del primer disco duro, es necesario instalar un gestor de arranque. Linux proporciona un potente (aunque poco intuitivo) gestor de arranque llamado LILO. Las posibilidades de instalación son dos: instalarlo en la partición de Linux o en el sector de arranque del disco duro (Master Boot Record). La primera opción es preferible si Linux se instala en una partición primaria del primer disco duro (debe ser la partición activa) junto a otro sistema operativo. Para el resto de los casos, no queda más remedio que instalarlo en el Master Boot del primer disco duro. Desde aquí es capaz de redirigir el arranque incluso a una partición lógica (que, como sabemos, no se pueden activar) que contenga Linux. Nótese que, en este caso, si borramos la partición de Linux el gestor de arranque
LILO seguirá apareciendo (ya que está antes de acceder a cualquier partición). La única manera de desinstalarlo si no podemos hacerlo desde el propio Linux, consiste en restaurar el sector de arranque original. Esto se puede lograr desde MS-DOS con la orden indocumentada FDISK /MBR.
Otra advertencia más: algunas distribuciones de Linux (como Red Hat) no respetan el espacio libre de una partición extendida. Esto significa que hay que tener cuidado de no solapar una partición primaria de Linux con espacio libre de la partición extendida.
En todos los casos anteriores, cuando se habla de instalar un sistema operativo en una partición primaria se asume que ésta tiene que estar activada a no ser que se utilice un gestor de arranque. En este caso, si el gestor de arranque se instala en una partición, ésta deberá activarse; pero si se instala en el sector de arranque del disco duro, la partición activa será indiferente.

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8. Consejos a la hora de crear particiones
¿Qué partición elegir?
La principal decisión que debemos tomar a la hora de crear una partición es elegir entre primaria o lógica. Recordemos que las particiones lógicas deben ser creadas dentro de una partición primaria especial denominada partición extendida. Ya hemos visto que la mejor política que podemos seguir es utilizar, en la medida de lo posible, antes las particiones lógicas que las primarias: podemos crear un número indefinido de particiones lógicas pero sólo cuatro particiones primarias (contando la extendida).
Las particiones primarias suelen ser el lugar ideal para instalar sistemas operativos, ya que son las únicas que se pueden activar. Los sistemas operativos MS-DOS, Windows 95 y Windows 98 sólo pueden ser instalados en particiones primarias. Y aunque Windows NT, Linux y OS/2 puedan ser instalados en particiones lógicas, puede que ésta no sea siempre la opción más acertada. La razón es que es necesario instalar algún gestor de arranque, ya sea en el sector de arranque del disco duro o en el de alguna partición primaria. Si no deseamos alterar ninguna de las particiones primarias existentes ni el sector de arranque, la única opción es realizar una instalación en una partición primaria del primer disco duro.

¿Dónde situar la partición?
Debido a que MS-DOS y Windows 9x presentan problemas al instalarse detrás de los primeros 528 MB del disco duro, es preferible crear sus particiones al principio del disco duro (o lo antes posible, sin superar este límite). Los demás sistemas operativos, en caso de haberlos, se instalarán entonces a continuación. Generalmente suele ser más acertado instalar los sistemas operativos en el primer disco duro. Sin embargo, debido a la flexibilidad de Linux o Windows NT podemos inclinarnos por otras opciones dependiendo de la configuración actual de nuestro equipo.

¿Cuántas particiones crear?
Algunos usuarios prefieren separar los sistemas operativos, programas y datos en sus correspondientes particiones. Esto puede aportar una mayor robustez al sistema, ya que la corrupción de los archivos del sistema operativo o los programas no afectan a los datos. Además, si utilizamos particiones separadas para los sistemas operativos y los programas, nos facilita la utilización de los mismos programas desde distintos sistemas operativos. Por ejemplo, una partición lógica FAT para programas permitiría ejecutar los mismos programas desde Windows NT (instalado en una partición NTFS) o desde Windows 98 (instalado en una partición FAT32). Pero esta disposición del disco duro aumenta su complejidad (un mayor número de unidades) y obliga a calcular a priori el tamaño de cada partición. Como ya dijimos anteriormente, las únicas particiones que deben ser primarias son las de los sistemas operativos, el resto serán lógicas.
Una opción intermedia consiste en separar los archivos del sistema (sistema operativo y programas) de nuestros datos. De esta manera, no se utilizan tantas unidades aunque sí se ofrece una mayor seguridad y organización para nuestros datos.

¿De qué tamaño?
Nos quedan por comentar las razones de eficiencia que nos pueden llevar a crear nuevas particiones. Para evitar desperdiciar el menor espacio posible con particiones FAT o VFAT, conviene que tengan un tamaño lo menor posible (recordemos que el tamaño del grupo depende del tamaño de la partición). Sin embargo, el aumento del número de particiones, aunque sea más eficiente, hace más complejo nuestro sistema. Debemos buscar entonces un compromiso entre el número de particiones creadas y el tamaño del grupo (cluster) empleado en cada una de ellas.
Veamos unos ejemplos (en todos ellos suponemos que deseamos trabajar únicamente en Windows 95 con particiones FAT): si tenemos un disco duro de 2,5 GB y, ya que el máximo de una partición FAT es 2 GB, es más eficiente crear una de 1 GB (grupo de 16 KB) y otra de 1,5 GB (grupo de 32 KB) que dos de 1,25 GB (grupo de 32 KB); si tenemos un disco duro de 3 GB, es igualmente más eficiente una de 1 GB (16 KB) y otra de 2 GB (32 KB) que dos de 1,5 GB (32 KB), aunque en razones de eficiencia sería mucho mejor 3 de 1 GB (16 KB); por último, si tenemos un poco más de 1 GB libre en el disco duro es preferible crear una partición que utilice un grupo de 16 KB, aunque quede espacio sin particionar, que una de 32 KB que ocupe la totalidad del espacio, ya que a la larga el desaprovechamiento sería mayor.

Problemas con las letras de unidades: orden de las particiones
Cuando se realizan cambios en las particiones, hay que considerar los posibles efectos que esto puede desencadenar en la asignación de letras de unidades. Los sistemas operativos MS-DOS y Windows 9x utilizan la letra C para la unidad del sistema operativo. Al resto de unidades visibles se les asigna letra en el siguiente orden: particiones primarias detrás de la actual, particiones primarias de los siguientes discos duros, particiones lógicas de la unidad actual, particiones lógicas de los siguientes discos duros, particiones primarias anteriores a la actual y, por último, el resto de unidades físicas (como la unidad lectora de CD-ROM).
Unidades visibles.— Son las unidades que se pueden ver desde un sistema operativo, es decir, aquellas que utilizan un sistema de archivos reconocido por el sistema operativo. Las particiones con un sistema de archivos incompatible con el sistema operativo no son accesibles (es como si no existiesen).
La única letra que se puede cambiar manualmente es la del CD-ROM, el resto de letras son asignadas automáticamente sin posibilidad de cambio. En ocasiones es preferible asignar una letra alta (por ejemplo la R) a la unidad de CD-ROM ya que así no se ve afectada por los posibles cambios de configuración en las particiones.
Para cambiar la letra del CD-ROM en MS-DOS es necesario modificar la línea del AUTOXEC.BAT que contenga la orden MSCDEX y añadir al final el modificador /L:unidad, donde unidad es la letra que deseamos asignar. Si no hay suficientes letras de unidades disponibles (por defecto sólo están permitidas hasta la D), es necesario añadir la siguiente línea al CONFIG.SYS: LASTDRIVE=Z. En este caso, se han definido todas las letras posibles de unidades (hasta la Z).
En Windows 95 o Windows 98, elegimos Sistema del Panel de Control; seleccionamos la segunda ficha (Administrador de dispositivos); hacemos clic en el signo más a la izquierda de CD-ROM; hacemos doble clic sobre nuestra unidad de CD-ROM; y, finalmente, en el campo Letra de la primera unidad de la ficha Configuración, seleccionamos la letra que deseamos asignar a la unidad de CD-ROM.

Windows NT, permite la asignación dinámica de letras de unidad mediante el Administrador de discos. En Windows NT, la primera letra de unidad es la primera partición primaria del primer disco duro, por lo que puede ocurrir que la propia partición de Windows NT no sea la C.
Linux carece de estos problemas ya que no trabaja con letras de unidad sino con discos duros físicos (hda, hdb, hdc y hdd) y particiones según el lugar que ocupan en la tabla de particiones (hda1, hda2, hda3…).
Para evitar que las mismas particiones tengan asignadas distintas letras conviene colocar primero las particiones reconocidas por más sistemas operativos (FAT) y por último las más específicas (como NTFS o la de Linux).

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9. Trabajar con varios sistemas operativos
Si instalamos varios sistemas operativos en el mismo ordenador, debemos tener una manera eficiente de arrancar con cada uno de ellos. Una posibilidad poco acertada consiste en activar cada vez la partición que queremos arrancar en la próxima sesión con el ordenador. La otra posibilidad es instalar un gestor de arranque que aparezca antes de cargar algún sistema operativo.
Los gestores de arranque suelen ofrecer un menú con los distintos sistemas operativos instalados para que el usuario elija uno de ellos cada vez que encienda el ordenador. Es frecuente que tengan alguna opción predeterminada y un contador de tiempo. Si en un tiempo establecido no se elige ninguna opción, se carga automáticamente el sistema operativo predeterminado.
El gestor de arranque suministrado con Windows NT 4.0 se suele instalar en una partición MS-DOS o Windows 9x, y sólo permite elegir entre esta partición y la de Windows NT.
LILO, el gestor de arranque de Linux, puede instalarse tanto en el sector de arranque del disco duro como en la partición de Linux. Reconoce la mayoría de los sistemas operativos instalados en el ordenador y puede, incluso, arrancar sistemas operativos MS-DOS o Windows 9x desde un segundo disco duro. El mayor inconveniente es su poco amistoso modo de empleo. Al cargarse aparece un mensaje (LILO Boot) pidiéndonos el nombre del sistema operativo. Es necesario escribirlo y pulsar Enter. La tecla Tabulador permite ver las opciones posibles y Enter activa la opción predeterminada.
Otros gestores de arranque, como el de IBM (suministrado con Partition Magic 3.0), necesitan una partición primaria del primer disco duro exclusivamente para ellos. Lógicamente, ésta debe ser la partición activa. El gestor de arranque de IBM tiene una interfaz de usuario cómoda, aunque también algunas limitaciones: tiene problemas para arrancar sistemas operativos desde una unidad de disco duro diferente a la primera, ocupa una de las cuatro particiones primarias posibles del primer disco duro, y no es capaz de arrancar una partición primaria FAT32 (Windows 98) si existen en el disco duro otras particiones primarias FAT32 o FAT (como MS-DOS).
Cuando se trabaja con varios sistemas operativos conviene elegir correctamente los sistemas de archivos de cada partición, con el fin de intercambiar y compartir datos entre los sistemas instalados.

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10. Trabajar con dos o más discos duros
Cuando se trabaja con varios discos duros sólo el primero de ellos es arrancable. De todas maneras, algunas BIOS permiten intercambiar los discos duros primero y segundo (en estos casos, el segundo se comportaría como si fuera el primero y el primero como el segundo).
El ordenador arrancará desde la partición activa del primer disco duro y no se tendrá en cuenta cuál es la partición activa en el resto de los discos duros. Estos discos duros normalmente se utilizan para almacenar programas, datos e incluso alguno de los sistemas operativos que lo permiten (como Windows NT, Linux u OS/2). No debemos olvidar los problemas que se pueden producir al incorporar un nuevo disco duro a nuestro ordenador con las letras de unidad. Para evitar el menor número posible de cambios, es preferible utilizar particiones lógicas en el resto de discos duros (ya que se colocan al final de la lista de unidades aunque, eso sí, antes de la correspondiente al CD-ROM)

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11. Instalación de un disco duro
Actualmente los discos duros, según la conexión que incorporen, pueden ser de dos tecnologías: IDE o SCSI (léase escasi). Lo usual es utilizar discos duros IDE, ya que son soportados por todo tipo de ordenadores, aunque tengan unas prestaciones inferiores a la de sus equivalentes SCSI, más propios de servidores y grandes ordenadores. En este apartado nos centraremos únicamente en la instalación de discos duros IDE.
Notas sobre el estándar IDE: La especificación IDE (Integrated Drive Electronics) original admitía únicamente 2 discos duros de hasta 500 MB y fue adoptado como estándar por el comité ANSI bajo el nombre de ATA (Advanced Technology Attachement). Una posterior revisión permitió utilizar 4 discos duros de hasta 8,4 GB. Surgió entonces lo que actualmente conocemos como EIDE (Enhanced IDE). El comité ANSI lo adoptó como estándar con el nombre de ATA-2 o Fast ATA. Permite unas tasas de transferencia de 16,6 MB/segundo. En este apartado, cuando hablemos de IDE, nos estamos refiriendo a toda la familia de estándares y no sólo al IDE original.
UDMA.— UDMA (Ultra DMA), también conocido como Ultra ATA, Ultra EIDE o Ultra/33 es una revisión del estándar EIDE que acelera las tasas de transferencia hasta 33 MB/segundo. Para que pueda utilizarse es necesario que, tanto la controladora de discos duros como el propio disco duro, admitan UDMA. Todas las placas base y discos duros modernos admiten este estándar, el cual es compatible con EIDE.
La instalación de un disco duro, como la de cualquier otro dispositivo de un ordenador, consta de dos fases: instalación física e instalación lógica.

Instalación física
Las actuales placas base llevan incorporada una controladora para cuatro discos duros. La conexión de los discos duros a la placa base se realiza mediante dos cables planos iguales: IDE0 (primario) e IDE1 (secundario). Cada uno de estos cables tiene una conexión de 40 pines a la placa base y dos conexiones más de 40 pines para sendos discos duros. De esta manera, el máximo número posible de discos duros IDE en un ordenador es de 4: dos en el IDE0 y otros dos en el IDE1. Y esto es considerando que no se conectan otros dispositivos a los mismos cables, ya que las unidades de CD-ROM, grabadoras, unidades de cinta, unidades ZIP y unidades LS-120, por citar algunos ejemplos, se conectan igualmente a los cables IDE.
Debido a que lo normal en los ordenadores actuales es que vengan únicamente con un disco duro y una unidad de CD-ROM, no se suele utilizar el IDE1 y, en consecuencia, no se suministra el segundo cable. Por otro lado, algunos ordenadores incorporan cables para un solo dispositivo, que deberemos reemplazar si deseamos conectar dos. Entonces, para conseguir el mayor número posible de dispositivos conectados a la placa base necesitaremos dos cables IDE de dos dispositivos.
Cuando se conectan dos dispositivos a un mismo cable, uno de ellos se ha de comportar como dueño (master) y el otro como esclavo (slave). El dispositivo dueño se sitúa en el extremo del cable y el esclavo, en la parte central (el cable parte de la placa base). Cuando solamente hay un dispositivo en un cable, éste debe situarse en la parte final, quedando la conexión central libre.
El dispositivo principal debe situarse en el IDE0 master. Un segundo dispositivo podrá ir, bien en el IDE0 slave o bien, en el IDE1 master. Un tercero igualmente podrá ir en el IDE0 slave o en IDE1 slave, si el IDE1 master ya estaba utilizado. La norma es no utilizar la conexión esclavo antes que la conexión dueño.
Nota importante: Las conexiones de 40 pines del cable sólo se pueden conectar de una manera. La manera correcta es hacer coincidir el pin 1 de la conexión (serigrafiado en el dispositivo) con el pin 1 del cable (situado en el extremo del cable marcado con una banda roja): Línea roja al pin 1. Esta norma hay que tenerla en cuenta tanto en la conexión a la placa base como en cada una de las conexiones con los dispositivos (en general, es válida para cualquier conexión de un cable plano). Si no se tiene en cuenta, puede que el ordenador ni siquiera arranque. Por otro lado, se puede conectar cualquiera de los dos extremos del cable a la placa base, es decir, no hay uno prefijado; sin embargo, es usual conectar a la placa base el que esté más alejado del central.
Antes de realizar la conexión física del disco duro al conector adecuado, es necesario configurarlo como dueño o esclavo. Con este fin, y muy próximo al conector macho de 40 pines, se encuentran unos puentes de configuración (jumpers). Debemos seguir las indicaciones del fabricante para colocar los puentes de manera correcta; teniendo en cuenta que si sólo hay un disco duro o si va al extremo del cable, hay que configurarlo como dueño (master) y si va a la parte central del cable, como esclavo (slave). La configuración por defecto (de fábrica) para los discos duros es de dueño y para las unidades de CD-ROM, de esclavo.
Nota: Normalmente estos son todos los puentes que lleva un dispositivo IDE; sin embargo, hemos comprobado que algunas unidades de CD-ROM incorporan otro puente para activar el UDMA. Estando este puente cerrado (recomendado para Windows 98) acelera la velocidad de transferencia de la unidad, pero puede ocasionar problemas con algunos sistemas operativos. La opción por defecto es el puente abierto (UDMA desactivado).
Además, es necesario que el disco duro reciba corriente de la fuente de alimentación. Para ello la fuente de alimentación del ordenador debe disponer de algún cable libre que se conectará al disco duro.
Una vez que hemos configurado los puentes de los discos duros y hemos realizado correctamente las conexiones de los cables IDE y de alimentación, sólo nos resta atornillar la unidad a la caja (chasis) del ordenador. Ni que decir tiene que debemos utilizar los tornillos adecuados para no perforar la unidad y dañarla. La mayoría de discos duros necesitan una bahía libre de 3 pulgadas y media. Si no quedasen bahías libres de este tipo pero sí de 5 pulgadas y cuarto, será necesario utilizar un adaptador. Con este paso, finalizamos la instalación física. De todas maneras, la experiencia recomienda no cerrar todavía el ordenador hasta que hayamos comprobado que realmente funciona.

Instalación lógica
Llegados a este punto, ya podemos encender el ordenador. Si no arrancase (pantalla negra), deberemos revisar las conexiones y puentes del apartado anterior.
Aunque algunas BIOS presentan detección automática de discos duros al arrancar, vamos a proceder a la instalación de los discos duros mediante el programa de configuración (Setup) del ordenador. Este paso es necesario para que la BIOS del ordenador reconozca los discos duros que tiene instalados. Entramos en el Setup de la manera indicada en el manual del ordenador (normalmente pulsando la tecla Suprimir al chequear la memoria, después de encender el ordenador). En el menú del Setup, buscamos una opción para autodetectar discos duros. Si no existiese, deberemos inscribir los discos duros en la BIOS de forma manual, según los datos proporcionados por el fabricante: cilindros, cabezas y sectores. Para cada disco duro tenemos que elegir el modo en el cual va a trabajar (normal, LBA, large...). La opción recomendada para discos duros menores de 528 MB es normal y para el resto, LBA. Sin embargo, discutiremos sobre este punto más adelante. Una vez comprobados los valores, salimos del Setup guardando los cambios. Si se presentase algún error o no se reconociese algún disco duro, deberemos repasar tanto las conexiones y puentes del apartado anterior como la configuración de la BIOS.
La instalación lógica como tal del disco duro en el ordenador ha terminado. El siguiente paso consiste en particionar el disco duro y configurar cada una de las particiones para un sistema de archivos concreto.

Particionar el disco duro
Los programas habituales para particionar un disco duro son FDISK (proporcionado con MS-DOS y los sistemas operativos Windows) y Partition Magic (programa comercial válido para MS-DOS, Windows y OS/2).
Las distintas versiones de FDISK se pueden clasificar básicamente en dos: las que trabajan únicamente con FAT (FDISK de MS-DOS y Windows 95) y las que también soportan FAT32 (FDISK de Windows 95 OSR2 y Windows 98). En este último caso, FDISK preguntará al arrancar si se desea habilitar el soporte para unidades de gran capacidad. Si respondemos que sí a esta pregunta, las particiones que se creen serán FAT32; en caso contrario, serán FAT. Es decir, una partición es FAT32 o FAT no según la herramienta que se utilice para formatear la unidad, sino según el método utilizado al particionar.
FDISK presenta importantes limitaciones: no se puede crear una partición extendida sino existe ya una partición primaria FAT o FAT32 en la unidad; no se pueden variar las particiones creadas sino es borrándolas y creándolas de nuevo; y sólo permite trabajar con particiones FAT o FAT32.
Advertencia: El borrado de una partición implica la pérdida de todos sus datos.
Partition Magic presenta muchas más ventajas y opciones avanzadas que FDISK. Permite algo totalmente impensable hasta hace poco tiempo: variar el tamaño de una partición y su localización sin perder su contenido. Además es compatible con un buen número de sistemas de archivos, incluidos NTFS, HPFS y el de Linux. Entre las opciones avanzadas destaca la variación del tamaño del grupo (cluster) de una partición sin afectar a su contenido. Por estas razones, Partition Magic es la herramienta ideal para la gestión de particiones.

Ambas herramientas permiten la activación de la partición primaria que se desee arrancar.
Para que sea posible acceder a estas utilidades debemos disponer de un disco duro arrancable o un disquete con sistema. Si el primer disco duro no tiene sistema, no queda más remedio que arrancar desde un disquete (o un CD-ROM, si fuera posible). En este caso, es necesario que la secuencia de arranque del ordenador sea A:, C:.
Consejo: Cuando realice cambios a las particiones de su disco duro es más que recomendable disponer de un disquete con sistema, ya que será la única forma de acceder al ordenador si su disco duro perdiese el arranque. Desde MS-DOS se puede crear con las órdenes SYS A: o FORMAT A: /S.

Formatear cada partición
Una vez creadas las particiones, es necesario dar formato a cada una de ellas. Si se trata de una partición que va a contener un sistema operativo, el propio programa de instalación nos guiará por este proceso (Partition Magic es capaz de formatear las particiones a la vez que las crea). Pero si la partición va a ser para programas o datos de un sistema operativo, esta operación será necesario realizarla desde las herramientas proporcionadas por el sistema operativo instalado. En el caso de MS-DOS es FORMAT unidad:, donde unidad es la letra de la unidad que se desea formatear.
Advertencia: El formateo de una partición lleva consigo la destrucción de todos sus datos.

Activar la partición de arranque
Después de crear y formatear todas las particiones, es necesario activar (si no lo estaba ya) aquella partición del primer disco duro que queremos que arranque al encender el ordenador.

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12. Limitaciones de capacidad. Modos normal (CHS) y LBA
Cuando se diseñó el primer disco duro de 10 MB, nadie que no fuera tomado por loco podía predecir las enormes capacidades de los discos duros actuales. Debido a este vertiginoso aumento de capacidades, se han ido llegando a ciertos límites de capacidades impuestos por el diseño de la BIOS del ordenador o de los propios sistemas operativos. Esto trae como consecuencia que nuestro ordenador no reconozca un disco duro moderno de gran capacidad o que sólo reconozca una parte. Los casos siguientes dependiendo del elemento que origina el problema, se solucionan bien actualizando la BIOS del ordenador o bien, actualizando el sistema operativo utilizado.

Límite de 528 MB
Las BIOS antiguas (anteriores a 1994 aproximadamente) no soportan discos duros superiores a esta capacidad. Estos discos duros se caracterizan por tener más de 1024 cilindros. La solución consiste en actualizar la BIOS o en utilizar un programa residente en el sector de arranque del disco duro (como el Disk Manager de Seagate o el Ontrack Disk Manager de Quantum) que filtre los accesos a los discos. Estos métodos realizan una conversión de los valores reales de cilindros, cabezas y sectores del disco duro (CHS) a unos valores virtuales que no superen el límite de los 1024 cilindros (LBA).
Por ejemplo, el disco duro de Seagate con valores reales de 6253 cilindros, 16 cabezas y 63 sectores se convierte a unos valores virtuales de 781 cilindros, 128 cabezas y 63 sectores. Como podemos observar, el valor de 128 cabezas (64 platos) no es una cifra real, pero permite la disminución del número de cilindros de forma que no supere el límite de 1024 y sigan siendo direccionables los mismos sectores (igual capacidad). Mediante esta conversión, los sistemas operativos DOS y Windows pueden acceder al espacio por encima de los 528 MB. Estos parámetros virtuales, proporcionados por el fabricante, son conocidos por el nombre de LBA (Logical Block Addressing, direccionamiento lógico de bloques). Para discos duros que superen este límite, es la opción recomendada.
Advertencia: Una vez que existen datos en el disco duro, no se debe cambiar el modo del disco duro ya que los sectores se direccionan de otra manera y esto puede desencadenar pérdida de datos.

Límite de 2 GB
Las BIOS de algunos ordenadores no soportan discos duros de más de 4092 cilindros (aproximadamente 2 GB). En estos casos, es necesario actualizar la BIOS a una que reconozca discos de más capacidad.
Este límite coincide también con el tamaño máximo de las particiones FAT (no del disco). Viene impuesto por la utilización de una FAT de 16 bits, que sólo es capaz de direccionar 216 grupos = 65.536. Como el tamaño máximo del grupo es de 32 KB, la capacidad resultante es 65.536 grupos * 32 KB/grupo = 2.097.152 KB = 2 GB.

Límite de 8,4 GB
Igualmente al caso anterior, este límite lo tienen algunas BIOS y algunos sistemas operativos como DOS y Windows 95. Para superar este límite es necesario una BIOS actualizada y un sistema operativo que lo permita (como Windows 95 OSR2 ó Windows 98, que están basados en FAT32). También es posible utilizar un controlador de discos duros residente en memoria, como alternativa a BIOS no actualizadas.

Límite de 2 TB
Este es el límite de las particiones FAT32, todavía lejos de las capacidades de los discos duros actuales.
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sistema de archivos:
windows 98: fa32, f16 ediciones anteriores
windows xp:NTF5
linus:ext 2,ext 3, Raiserfs,linux-swap-wfs
solaris:primaria;ufs,zfs
openbsd:ffs
windows 95 :Fat32