U N I DA D 3

CONSTRUCCIÓN

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Despliegue de componentes y arquitectónico

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Arquitectura de Software

La arquitectura de un programa o sistema computacional es la estructura o estructuras de ese sistema, y comprende los componentes del software, sus propiedades externamente visibles, y las relaciones entre tales componentes.

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Propiedades Externamente Visibles

Son las suposiciones que otros componentes pueden hacer acerca de las características de un componente: servicios ofrecidos, desempeño, manejo de fallas, uso de recursos compartidos.

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La arquitectura identifica la interacción de los componentes

La arquitectura identifica la forma en que los componentes interactúan: Se omite la información de los componentes

que no se refieren a la interacción. La arquitectura tiene relación con la parte

pública de las interfaces de los componentes: la parte privada es usada para funcionamiento

interno.

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Un sistema puede tener más de una estructura

Ninguna estructura puede presumir de ser la única para un sistema: Los grandes proyectos se subdividen en

grandes componentes que serán asignados como unidades de trabajo.

En un sistema compuesto por procesos de ejecución paralela, la estructura es el conjunto de procesos, su sincronización y su secuencia.

Todas juntas y cada una por separado muestran la arquitectura del sistema.

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Todo sistema tiene una arquitectura Todo sistema puede demostrarse que se

compone de componentes y relaciones entre ellas.

En el caso trivial, un sistema monolítico es un componente con el conjunto vacío de relaciones.

Es posible, sin embargo, que la arquitectura del sistema no sea conocida:

existe una diferencia entre la arquitectura de un sistema y la especificación de esa arquitectura.

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El comportamiento de los componentes es parte de la arquitectura

El comportamiento visible por otro componente es relevante para la arquitectura.

Los diagramas de cajas y líneas, no son arquitecturas, porque el comportamiento de los componentes sugerido por sus nombres se aproxima a la arquitectura, pero esto sale de la mente del lector y no del esquema.

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La arquitectura puede ser buena o mala

La arquitectura puede promover o inhibir que el sistema cumpla con sus requisitos de comportamiento, desempeño y su mantenibilidad.

Suponiendo que “ensayo-y-error” no sea una buena alternativa, esto pone de manifiesto la necesidad de analizar la arquitectura.

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Arquitecturas genéricas (no son Arq. De SW)

a) Estilos de arquitecturab) Modelos de referencia

c) Arquitecturas de referencia

Ninguno de estos son arquitecturas, aunque todos ellos son conceptos útiles para llegar a la arquitectura.

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a) Estilos de arquitectura Descripción de tipos de componentes y su patrón

de comunicación de datos y control. Un conjunto de restricciones sobre la arquitectura

que determina una familia de arquitecturas. restringen los tipos de componentes y sus

interacciones. Ejemplo: cliente-servidor es un estilo de

arquitectura. Cliente y servidor son tipos de componentes que

interactúan mediante un protocolo predeterminado; pueden existir múltiples clientes, no se dice cuántos; no se dice cuál es la funcionalidad de los clientes ni

del servidor más allá de su protocolo de interacción.

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b) Modelos de referencia

Un modelo de referencia es una división de la funcionalidad conjuntamente con el flujo de datos entre los elementos.

Es una descomposición estándar de un problema conocido en partes que cooperativamente resuelven el problema.

Los modelos de referencia son típicos de dominios de aplicación maduros, ej. compiladores, administradores de bases de datos.

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c) Arquitecturas de referencia

Una arquitectura de referencia es un modelo de referencia mapeado a componentes de software y el flujo de datos entre estos componentes.

Mientras que un modelo de referencia particiona la funcionalidad, una arquitectura de referencia mapea esta funcionalidad sobre la descomposición del sistema.

Un componente puede implementar una o varias funciones.

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Estilos de arquitectura, modelos de referencia y arquitecturas de referencia

Modelo deReferencia

Estilo deArquitectura

Arquitecturade Referencia

Arquitecturade Software

Arquitecturadel Sistema

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Distintas estructuras o vistas

Los planos de distribución, los de estructuras, los eléctricos, los de agua, son todos planos de una casa. Todos ellos describen la arquitectura de una casa.

También el software puede describirse mediante varias estructuras diferentes pero consistentes.

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Estructuras o vistas de arquitectura

Estructura de módulos las unidades son

asignaciones de trabajo. Se relacionan con es-un-submódulo-de.

Estructura conceptual o lógica cada unidad es una

abstracción de los requisitos funcionales del software.

se relacionan con comparte-datos-con. Un modelo de referencia es un caso típico.

Estructura de procesos o coordinación es ortogonal a las otras dos

estructuras y tiene relación con los aspectos dinámicos de un sistema en ejecución.

las unidades son procesos o threads.

las relaciones posibles son: se-sincroniza-con, no-puede-ejecutar-sin, no-puede-ejecutar-con, evita, o cualquier otra relación con respecto a concurrencia y sincronización.

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Estructuras de Arquitectura

Estructura física muestra el mapeo del software

en el hardware. especialmente usado en

sistemas distribuidos. las unidades son entidades de

hardware (procesadores) y las conexiones son rutas de comunicación.

la relación entre procesadores es se-comunica-con.

permite razonar acerca de la performance, disponibilidad y seguridad.

Estructura de uso las unidades son

procedimientos o módulos que se relacionan mediante el supone-la-existencia-correcta-de.

esta estructura se usa para construir sistemas que serán parte de otros o se extenderán.

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Estructuras de arquitectura

Estructura de llamada las unidades son

(sub)procesos relacionados mediante “llama” o “invoca”.

la estructura de llamada se usa para rastrear el flujo de la ejecución de un programa.

Flujo de datos las unidades son programas

o módulos que se relacionan mediante envía-datos-a.

las conexiones se etiquetan con el nombre de los datos transmitidos. Se usa para trazabilidad de requerimientos.

Flujo de control las unidades son programas,

módulos o los estados del sistema, relacionados mediante se-convierte-en-después.

es útil para verificar el comportamiento funcional.

Estructura de clases las unidades son objetos

relacionados mediante herencia o instancia-de.

sirve para razonar acerca de comportamiento de elementos similares.

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Arquitectura de referencia para sistemas de tiempo real con fuente de alimentación

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Hay tres características importantes inherentes a los sistemas de bases de datos:

• La separación entre los programas de aplicación y los datos, • El manejo de múltiples vistas por parte de los usuarios, • Y el uso de un catálogo para almacenar el esquema de la base de datos.

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Las arquitecturas de bases de datos han evolucionado mucho desde sus comienzos, aunque la considerada estándar hoy en día es la descrita por el comité ANSI/X3/SPARC (Standard Planning and Requirements Committee of the American National Standards Institute on Computers and Information Processing).

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Nivel interno

Tiene un esquema interno que describe la estructura física de almacenamiento de base de datos. Emplea un modelo físico de datos y los únicos datos que existen están realmente en este nivel.

Arquitectura de BD de tres niveles

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Nivel conceptual

Tiene esquema conceptual. Describe la estructura de toda la base de datos para una comunidad de usuarios. Oculta los detalles físicos de almacenamiento y trabaja con elementos lógicos como entidades, atributos y relaciones.

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Nivel externo o de vistas

Tiene varios esquemas externos o vistas de usuario. Cada esquema describe la visión que tiene de la base de datos a un grupo de usuarios, ocultando el resto.

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La arquitectura de tres niveles es útil para explicar el concepto de independencia de datos que podemos definir como la capacidad para modificar el esquema en un nivel del sistema sin tener que modificar el esquema del nivel inmediato superior.

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La independencia lógica es la capacidad de modificar el esquema conceptual sin tener que alterar los esquemas externos ni los programas de aplicación. Se puede modificar el esquema conceptual para ampliar la base de datos o para reducirla. Si, por ejemplo, se reduce la base de datos eliminando una entidad, los esquemas externos que no se refieran a ella no deberán verse afectados.

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La independencia física es la capacidad de modificar el esquema interno sin tener que alterar el esquema conceptual (o los externos). Por ejemplo, puede ser necesario reorganizar ciertos ficheros físicos con el fin de mejorar el rendimiento de las operaciones de consulta o de actualización de datos.

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Arquitectura de referencia para sistemas móviles con conexión a Internet

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INTRODUCCIÓN

Vamos a considerar que la arquitecturade estos sistemas se encuentracompuesta por cuatro bloques básicos:

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La red de acceso, constituida por el subsistema de estaciones base, permite la movilidad del usuario dentro del área de cobertura de la red;

El equipo de usuario, desde donde éste se conecta a la red y a través del cual recibe sus servicios;

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El núcleo de la red, constituido por el subsistema de conmutación, responsable por el establecimientode la trayectoria a través de la cual el intercambio de información tiene lugar;

El bloque de las otras redes, redes de cobertura amplia (WAN), con las cuales la red celular se interconecta(RDSI, RTPC).

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En cada una de las fronteras, de cada uno de estos bloques funcionales, debe existir una interfaz que haga posible el intercambio de información.

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Marco de referencia para el análisis

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Es bien sabido que los servicios móviles han evolucionado en generaciones, en cada una de ellas resulta plenamentereconocible un conjunto de características que las definen.

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La primera generación fue la de los servicios analógicos, la segunda, la de los servicios digitales, y la tercera, la de los servicios multimedia.

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Criterio Primera Generación

Segunda Generación

Tercera Generación

Servicios Voz Voz y Mensajería Corta

Voz y Datos

Calidad de Servicio (QoS)

Baja Alta Alta

Nivel estandarización

Bajo Fuerte Fuerte

Velocidad de Transmisión

Baja Baja Alta

Tipo de Conmutación

Circuitos Circuitos Paquetes (IP)

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GSM, es una tecnología de segunda generación;

GPRS (General Packet Radio Service), es una tecnología de generación 2.5, es decir, representa un estado de transición entre la segunda y tercera generación;

3GSM o UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), por el contrario, es una tecnología de tercera generación.

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GSM (Global System for Mobile Communications, originally Groupe Spécial Mobile)

En los comienzos de los años ochenta, muchos países en Europa habían desarrollado su propio sistema de telefonía celular análoga que impedía la interoperabilidad más allá de lasfronteras de cada país.

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La evolución de GSM ha estado marcada por tres fases de evolución. La fase 1, en la que se produjeron sus especificaciones.La fase 2, en la que se propuso la inclusión de servicios de datos y de fax; y finalmente. La Fase 2+, en la que se realizan mejorassobre la codificación de voz y se implementan servicios de transmisiónde datos avanzados, entre ellos GPRS y EDGE.

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GSM es un sistema de conmutación de circuitos, diseñado originalmente para voz, al que posteriormente se le adicionaron algunos servicios de datos: servicio de mensajes cortos, un servicio de entrega de mensajes de texto de hasta 160 caracteres y un servicio de datos GSM, que permite una tasa de transferencia de 9.6 kbps.

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Arquitectura de la Red GSM

La estación móvil (MS: Mobile Station).

Es el punto de entrada a la red móvil inalámbrica. Es el equipo físico usado por el usuario GSM para acceder a los servicios proporcionados por la red.

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El módulo de identidad del abonado (SIM: Subscriber Identity Module).GSM distingue entre la identidad del abonado y la del equipo móvil. El SIM está asociado con el abonado, se trata de un chip que el usuario debe introducir en el terminal GSM.

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La estación transmisora-receptora de base o estación transceptora de base (BTS-Base Transceiver Station).Se encarga de proporcionar, vía radio, la conectividad entre la red y las estacionesmóviles.

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El controlador de estaciones base(BSC-Base Station Controller).

Se encarga de todas las funciones centrales y de control del subsistema de estaciones base.

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La unidad de Transcodificación (TRAU-Transcoding Rate and Adaptation Unit).

Se encarga de comprimir la información en la interfaz aérea cuando se hace necesario.

Permite que tasas de datos GSM (8,16,32 Kbps) puedan ser enviadas hacia la interfaz RDSI (red digital de servicios integrados) del MS que sólo acepta tasas de 64 Kbps.

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El centro de conmutación de serviciosmóviles o centro de conmutación de móviles (MSC-Mobile Services Switching Center).

Se encarga de enrutar el tráfico de llamadas entrantes y salientes, y de la asignación de canales de usuario en la interfaz entre el MSC y las BSC.

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El registro general de abonados(HLR-Home Location Register).

Es una base de datos que contiene y administra la información de los abonados, mantiene y actualiza la posición del móvil y la informaciónde su perfil de servicio.

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El registro de abonados itinerantes(VLR-Visitor Location Register).

Diseñado para NO sobrecargar el HLR. Guarda localmente la misma información que el HLR,cuando el abonado se encuentra en modo de itinerancia (roaming).

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El centro de autentificación (AuC Authentication Center).

Genera y almacena información relativa a la seguridad, genera las claves usadas para autentificación y encriptación.

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Registro de Identidad de Equipos(EIR: Equipment Identity Register).

Los terminales móviles tienen un identificador único, el IMEI (International Mobile Equipment Identity), el EIR se utiliza para mantener una relación de las identidades de los equipos abonados; a través de él resulta posibleidentificar aquellos usuarios autorizados.

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El GMSC: Gateway Mobile SwitchingCenter.Es el punto hacia el cual es encaminada una terminación de llamada cuando no se tieneconocimiento de la ubicación de la estación móvil.

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SMS-G

Este término es usado para describir colectivamente a dos Gateways que soportan el servicio de mensajería corta (Short Message Services Gateways).Las conexiones originadas o dirigidas hacia otras redes son manejadas por un gateway dedicado, el GMSC (Gateway Mobile SwitchingCenter).

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Interfaces y protocolos GSM

Arquitectura de la red GSM/GPRS

Arquitectura de la red UMTS

Tarea: Investigar

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Arquitectura de referencia para sistemas de información.

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Análisis y diseño de sistemas

Diseño de BD

Diseño de proyectos

Desarrollo de SI

Programación

Documentación

Mantenimiento

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Arquitectura de referencia para ambientes virtuales de aprendizaje.

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Es el conjunto de entornos de interacción, sincrónica y asincrónica, donde con base en un programa curricular, se lleva a cabo el proceso “enseñanza – aprendizaje”, a través de un sistema de administración de aprendizaje.

Ambiente Virtual de Aprendizaje

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La propuesta metodológica para operar los modelos educativos innovadores es la de Ambientes Virtuales de Aprendizaje (AVA), ya que crear un ambiente de este tipo no es trasladar la docencia de un aula física a una virtual, ni cambiar el gis y el pizarrón por un medio electrónico, o concentrar el contenido de una asignatura, en un texto que se lee en el monitor de la computadora.

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Se requiere que quienes participan en el diseño de estos ambientes deben conocer todos los recursos tecnológicos disponibles (infraestructura, medios, recursos de información), así como las ventajas y limitaciones de éstos para poder relacionarlos con los objetivos, los contenidos, las estrategias y actividades de aprendizaje y la evaluación.

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Elementos de un ambiente virtual de aprendizaje

Usuarios

Se refiere al QUIÉN va a aprender, a desarrollar competencias, a generar habilidades, es decir son los actores del proceso enseñanza aprendizaje, principalmente estudiantes y facilitadores.

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CurrículaEs el QUÉ se va a aprender. Son los contenidos, el sustento, los programas de estudio curriculares y cursos de formación.

EspecialistasAquí está el CÓMO se va a aprender. Son los encargados de diseñar, desarrollar y materializar todos los contenidos educativos que se utilizarán en el AVA.

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Avances de proyecto

• 1 Equipo por día.• Explicar las funciones de la aplicación.• Actores y jerarquías.• Casos de uso.• Diagramas de estructura y

comportamiento.• Iniciamos con los equipos 6 y 5.

Reporte impreso para revisión el día que les toque exponer (Deberá incluir capítulos del 1 al 4, índice de contenidos, figuras, etc…, glosario, bibliografía con sus referencias)