Un dispositivo informático es un sistema informático con una combinación de hardware , software o firmware que está diseñado específicamente para proporcionar un recurso informático particular. Dichos dispositivos se conocieron como electrodomésticos debido a la similitud en su función o manejo con un electrodoméstico , que generalmente están cerrados y sellados y no pueden ser reparados por el usuario o propietario. El hardware y el software se entregan como un producto integrado e incluso pueden preconfigurarse antes de la entrega a un cliente, para proporcionar una solución llave en mano para una aplicación particular. A diferencia de las computadoras de uso general, los dispositivos generalmente no están diseñados para permitir a los clientes cambiar el software y el sistema operativo subyacente , o reconfigurar el hardware de manera flexible.
Otra forma de dispositivo es el dispositivo virtual , que tiene una funcionalidad similar a un dispositivo de hardware dedicado, pero se distribuye como una imagen de máquina virtual de software para un dispositivo equipado con hipervisor .
Descripción general
Tradicionalmente, las aplicaciones de software se ejecutan sobre un sistema operativo de propósito general , que utiliza los recursos de hardware de la computadora (principalmente memoria, almacenamiento en disco, potencia de procesamiento y ancho de banda de red) para satisfacer las necesidades informáticas del usuario. El principal problema del modelo tradicional está relacionado con la complejidad. Es complejo integrar el sistema operativo y las aplicaciones con una plataforma de hardware, y complejo soportarlo posteriormente.
Al restringir estrictamente las variaciones de hardware y software, el dispositivo se vuelve fácilmente implementable y puede usarse sin un conocimiento de TI tan amplio (o profundo). Además, cuando aparecen problemas y errores, el personal de soporte rara vez necesita explorarlos en profundidad para comprender el asunto en profundidad. El personal sólo necesita formación sobre el software de gestión de electrodomésticos para poder resolver la mayoría de los problemas.
En todas las formas del modelo de dispositivo informático, los clientes se benefician de operaciones sencillas. El dispositivo tiene exactamente una combinación de hardware, sistema operativo y software de aplicación, que viene preinstalada de fábrica. Esto evita que los clientes tengan que realizar trabajos de integración complejos y simplifica enormemente la resolución de problemas. De hecho, esta característica de "operación llave en mano" es el beneficio impulsor que buscan los clientes al comprar electrodomésticos.
Para ser considerado un dispositivo, el dispositivo (hardware) debe estar integrado con el software, y ambos se suministran como un paquete. [ cita necesaria ] Esto distingue los dispositivos de las soluciones "caseras" o de las soluciones que requieren implementaciones complejas por parte de integradores o revendedores de valor agregado (VAR).
El enfoque de dispositivos ayuda a desacoplar los distintos sistemas y aplicaciones, por ejemplo en el centro de datos. Una vez que se desacopla un recurso, en teoría también se puede centralizar para compartirlo entre muchos sistemas, administrarlo y optimizarlo de manera centralizada, todo sin requerir cambios en ningún otro sistema.
Compensaciones del enfoque de los dispositivos informáticos
La principal [ cita necesaria ] desventaja de implementar un dispositivo informático es que, dado que están diseñados para suministrar un recurso específico, la mayoría de las veces incluyen un sistema operativo personalizado que se ejecuta en hardware especializado, ninguno de los cuales probablemente sea compatible con los otros sistemas anteriores. desplegado. Los clientes pierden flexibilidad.
Se puede creer que un sistema operativo integrado propietario, o un sistema operativo dentro de una aplicación, puede hacer que el dispositivo sea mucho más seguro frente a los ataques cibernéticos comunes. Sin embargo, la verdad es todo lo contrario. La seguridad por oscuridad es una mala decisión de seguridad y los dispositivos suelen estar plagados de problemas de seguridad, como lo demuestra la proliferación de dispositivos IoT . [1]
tipos de electrodomésticos
Un dispositivo de seguridad de red Niksun, utilizado por el ejército de EE. UU. (2016)
La variedad de aparatos informáticos refleja la amplia gama de recursos informáticos que proporcionan a las aplicaciones. Algunos ejemplos:
Aparatos de almacenamiento
Proporciona cantidades masivas de almacenamiento y funcionalidad adicional de nivel superior (por ejemplo, duplicación de disco y división de datos ) para múltiples sistemas conectados utilizando el paradigma informático de redes de área de almacenamiento local transparente. [2] [ cita irrelevante ]
dispositivos informáticos que son software de respaldo integrado y objetivos de respaldo, a veces con hipervisores para admitir DR local de servidores protegidos. A menudo son una puerta de entrada a una solución DRaaS completa.
Aparatos informáticos diseñados para proteger las redes informáticas del tráfico no deseado.
Dispositivos de puerta de enlace IIoT y MES
Aparatos informáticos diseñados para traducir datos de forma bidireccional entre sistemas de control y sistemas empresariales. Las aplicaciones de firmware integradas y patentadas que se ejecutan en el dispositivo utilizan conexiones punto a punto para traducir datos entre dispositivos de campo en sus protocolos de automatización nativos y sistemas MES a través de sus interfaces API , ODBC o RESTful .
una aplicación de software que podría combinarse con el sistema operativo suficiente (JeOS) para ejecutarse en hardware estándar de la industria o en una máquina virtual. En esencia, la distribución de software o el firmware que ejecuta un dispositivo informático.
Consisten en un sistema operativo integrado "estilo hipervisor" que se ejecuta en el hardware del dispositivo. La capa del hipervisor se adapta al hardware del dispositivo y el cliente no puede modificarla, pero el cliente puede cargar otros sistemas operativos y aplicaciones en el dispositivo en forma de máquinas virtuales.
Electrodomésticos de consumo
Un enrutador inalámbrico Linksys colocado encima de un módem por cable de Comcast en un hogar (2006)
Aparte de su implementación dentro de los centros de datos, muchos aparatos informáticos son utilizados directamente por el público en general. Estos incluyen: [ cita necesaria ]
Los usos de los consumidores enfatizan la necesidad de que un electrodoméstico tenga una fácil instalación, configuración y operación, siendo necesario poco o ningún conocimiento técnico.
El mundo de la automatización industrial ha sido rico en electrodomésticos. Estos aparatos han sido endurecidos para soportar temperaturas y vibraciones extremas. Estos dispositivos también son altamente configurables, lo que permite la personalización para satisfacer una amplia variedad de aplicaciones. Los beneficios clave de un electrodoméstico en automatización son:
Reducción del tiempo de inactividad : un dispositivo defectuoso generalmente se reemplaza con un reemplazo COTS " comercial disponible " y su tarea se recarga rápida y fácilmente desde una copia de seguridad.
Altamente escalables : los dispositivos suelen ser soluciones específicas para un área de una planta o proceso. A medida que cambian los requisitos, la escalabilidad se logra mediante la instalación de otro dispositivo. Los conceptos de automatización se replican fácilmente en toda la empresa mediante la estandarización de dispositivos para realizar las tareas necesarias, en lugar del desarrollo de esquemas de automatización personalizados para cada tarea.
Bajo TCO ( costo total de propiedad ) : los dispositivos son desarrollados, probados y respaldados por proveedores de productos de automatización y se someten a un nivel mucho más amplio de pruebas de calidad que las soluciones de automatización diseñadas a medida. El uso de dispositivos en automatización reduce el nivel de pruebas necesarias en cada aplicación individual.
Tiempo de diseño reducido : los dispositivos realizan funciones específicas y, aunque son altamente configurables, normalmente se autodocumentan. Esto permite que las soluciones basadas en dispositivos se transfieran de un ingeniero a otro con una necesidad mínima de capacitación y documentación.
PLC (controlador lógico programable) : los controladores lógicos programables son dispositivos que generalmente se usan para control discreto y ofrecen una amplia gama de opciones de entrada y salida. Se configuran mediante lenguajes de programación estandarizados como IEC-1131.
SLC (controlador de bucle único) : los controladores de bucle único son dispositivos que monitorean una variable de entrada y efectúan cambios en una salida de control (variable manipulada) para mantener la variable de entrada en un punto de ajuste.
PAC (controlador de automatización programable) : los controladores de automatización programables son dispositivos que incorporan propiedades de PLC y SLC que permiten la integración de control analógico y discreto.
Puerta de enlace universal : un dispositivo de puerta de enlace universal tiene la capacidad de comunicarse con una variedad de dispositivos a través de sus respectivos protocolos de comunicación y afectará las transacciones de datos entre ellos. Esto es cada vez más importante a medida que la fabricación se esfuerza por mejorar la agilidad, la calidad, las tasas de producción, los costos de producción y reducir el tiempo de inactividad a través de comunicaciones M2M ( máquina a máquina ) mejoradas.
EATM (Módulos de transacciones de dispositivos empresariales) : los módulos de transacciones de dispositivos empresariales son dispositivos que afectan las transacciones de datos desde los sistemas de automatización de la planta hasta los sistemas comerciales empresariales. Se comunican con los equipos de la planta a través de varios protocolos de automatización de proveedores y se comunican con los sistemas comerciales a través de protocolos de comunicación de bases de datos como JMS ( Java Message Service ) y SQL ( Structured Query Language ).
Estructura interna
Existen varios patrones de diseño adoptados por los proveedores de dispositivos informáticos, algunos de los cuales se muestran a continuación. Dado que todo el concepto de un dispositivo se basa en mantener dichos detalles de implementación fuera del alcance del usuario final, es difícil hacer coincidir estos patrones con dispositivos específicos, particularmente porque pueden cambiar, y de hecho lo hacen, sin afectar las capacidades o el rendimiento externos.
Chip especial : el proveedor construye un ASIC , sin ningún "software" o sistema operativo separado. El dispositivo tiene una interfaz limitada, generalmente de consola terminal o basada en web, para permitir cierta configuración básica por parte del personal de TI. El fabricante suele proporcionar alguna forma de acceder a mecanismos de configuración más profundos. Vega 3 Java Compute Appliance de Azul Systems es un ejemplo; Modificaciones especiales de hardware en el chip permiten escalar las aplicaciones Java.
Núcleo de software especial : el proveedor utiliza o crea una computadora de uso general y diseña un nuevo sistema operativo que integra la aplicación en el sistema operativo. El IOS de Cisco es un ejemplo; El sistema operativo tipo Unix tiene funciones de firewall y comandos de configuración de red/firewall integrados. A veces, el dispositivo también está sellado, por lo que el consumidor no tiene acceso para reinstalar el sistema operativo o reemplazarlo por otro sistema operativo. El consumidor también puede estar restringido a un pequeño grupo de comandos de configuración, mientras que las funciones más detalladas y de nivel inferior del sistema operativo sólo están disponibles para el proveedor. Cuanto más se lleva a cabo este enfoque "bloqueado", más cerca se acerca este tipo de dispositivo a parecer un dispositivo ASIC.
Aplicación especializada : se utilizan computadoras y sistemas operativos disponibles en el mercado, pero la interfaz de usuario y la "caja" están diseñadas para que el usuario no pueda acceder a nada en la computadora, excepto a la interfaz de la aplicación que ha creado el proveedor. Dado que la arquitectura informática subyacente está bloqueada y es esencialmente invisible, resulta difícil discernir si el dispositivo realmente funciona sobre hardware y sistemas operativos de uso general. Linux, y BSD en menor medida, se ha convertido en el sistema operativo elegido para este tipo de dispositivos. Recientemente, el término dispositivo de software también se ha utilizado para describir dicha combinación de caja negra preempaquetada.
Dispositivo virtual : aquí el hardware en sí ha desaparecido por completo y se ha convertido en el llamado dispositivo virtual (también conocido como dispositivo de software virtual) que utiliza cualquiera de varias tecnologías de máquinas virtuales . Dentro de esta máquina virtual se encuentra esencialmente la misma pila de software más el sistema operativo que en la alternativa de "aplicación especializada".
A veces, estas técnicas se mezclan. Por ejemplo, un dispositivo VPN puede contener un firewall de software de acceso limitado que se ejecuta en Linux, con un ASIC de cifrado para acelerar el acceso VPN.
Algunos aparatos informáticos utilizan almacenamiento de estado sólido , mientras que otros utilizan un disco duro para cargar un sistema operativo. Nuevamente, los dos métodos pueden combinarse: un servidor de impresión ASIC puede permitir un disco duro opcional para la cola de trabajos, o un dispositivo basado en Linux puede codificar Linux en firmware , de modo que no se necesita un disco duro para cargar el sistema operativo. [5]
^ Centro de datos SAN Archivado el 2 de mayo de 2005 en Wayback Machine - Network World
^ Enrutadores Archivado el 9 de septiembre de 2011 en Wayback Machine - About.com
^ Definición de: dispositivo de red - Pcmag.com
^ Herrero, Bob; Hardin, John A; Phillips, Graham; Pierce, Bill (2007). Diseño de dispositivos Linux: una guía práctica para crear dispositivos Linux. Sin prensa de almidón. págs. xvii. ISBN978-1-59327-140-4. Consultado el 6 de mayo de 2008 .
Enlaces externos
Comentarios del grupo asesor de ARC sobre los módulos de transacciones de dispositivos empresariales
Aparatos informáticos: Informe Monash, diciembre de 2006
