SISTEMA DE MONITOREO

El trmino Monitoreo de red describe el uso de un sistema que constantemente monitoriza una red de computadoras en busca de componentes defectuosos o lentos, para luego informar a los administradores de redes mediante correo electrnico u otras alarmas. Es un subconjunto de funciones de la administracin de redes.

Monitorear un servidor de Internet significa que el dueo de los servidores conoce si uno o todos sus servicios estn cados. La monitorizacion del servidor puede ser interna ( p.ej el software del servidor se verifica y notifica de los problemas al dueo) o externa. (donde se verifican los servidores manualmente). Durante el monitoreo de los servidores se verifican caractersticas como el uso de CPU, uso de memoria, rendimiento de red y el espacio libre en disco e incluso las aplicaciones instaladas (como Apache, MySQL, Nginx, Postgres entre otros). Durante este proceso se verifican tambin los codigos HTTP enviados del servidor (definidos en la especificacion HTTP RFC 2616), que suelen ser la forma ms rpida de verificar el funcionamiento de los mismos.Los Sistemas de adquisicin de Datos (S.A.D).Un Sistema de Adquisicin de Datos no es mas que un equipo electrnico cuya funcin es el control o simplemente el registro de una o varias variables de un proceso cualquiera, de forma general puede estar compuesto por los siguientes elementos.

1. Sensores.

2. Amplificadores operacionales.

3. Amplificadores de instrumentacin.

4. Aisladores.

5. Multiplexores analgicos.

6. Multiplexores digitales.

7. Circuitos Sample and Hold.

8. Conversores A-D.

9. Conversores D-A.

10. Microprocesadores.

11. Contadores.

12. Filtros.

13. Comparadores.

14. Fuentes de potencia.

Figura 2.1. Diagrama General de un SAD.

El S.A.D debe tener una estructura y organizacin muy equilibrada que le permita su buen funcionamiento de ello depende de que el mismo rinda al mximo y sin ningn defecto.

Sensores o Tranductores

Sensores o Tranductores: Los sensores tienen un rol vital en todo SAD ellos tienen la funcin de convertir la variable fsica que se desea registrar en una magnitud elctrica (voltaje, corriente, resistencia, capacidad, Inductancia, etc.). Entre las magnitudes fsicas ms importantes a registrar tenemos: temperatura, humedad, presin, concentracin, iluminacin, flujo, posicin, nivel, peso, etc. Diversas pueden ser las variables ambientales, industriales, biolgicas, qumicas, etc. que en un momento determinado podemos necesitar controlar, esto provoca que sean tambin numerosos los tipos de sensores as como su principio de funcionamiento, lo cual determina generalmente el costo de sensor que ser necesario utilizar.

Tipos de sensores

1- Sensor de corriente

Convierte una magnitud fsica en un nivel de corriente directa equivalente, este tipo de sensor tiene como ventaja principal que el nivel de corriente obtenido puede ser transportado distancias grandes sin que se produzcan perdidas significativas, su desventaja a la vez consiste que la corriente siempre tiene que ser convertida a voltaje antes de suministrrsele aun conversor A-D.

Ejemplos de sensores de corriente

AD-590: Este es un circuito integrado, que funciona como una fuente de corriente dependiente de la temperatura:

Isal=1A*T(C) + 273.2 A

La gran mayora de los sensores industriales de corriente estn normalizados para transmitir un rango de corriente entre los 4 - 20 mili amperes, por ser considerado este un rango ptimo para su transportacin.

2- Sensor de Voltaje

Este tipo de sensor es el que entrega un nivel de voltaje equivalente a la seal fsica que se mide, normalmente los sensores industriales capaces de entregar un nivel de voltaje tienen incorporado circuitos acondicionadores, tales como Amplificadores de instrumentacin y operacionales, comparadores, etc. Este tipo de sensores muchas veces incorpora resistores variables que permiten ajustar el rango de voltaje que ellos entregan al rango que nuestro conversor necesita, esta es su gran ventaja a su vez su desventaja es que la seal por ellos generada no puede ser transmitida mas haya de unos pocos metros porque sin que se produzcan perdidas en la misma.

Ejemplo de sensor de voltaje

frecuentemente se ve que el sensor de voltaje son las celdas foto voltaicas capaces de convertir un nivel de iluminacin en una seal de voltaje equivalente.

3-Sensor Resistivo

Este es un tipo de sensor que convierte la variacin de una seal fsica en una variacin de resistencia, entre los ms comunes tenemos las termoresistencias. El inconveniente de este tipo de sensor es que se debe utilizar un puente de Wheastone en algunas de sus variantes para convertir la variacin de resistencia en una variacin de voltaje.

Ejemplo de sensor de voltaje

Termoresitencia PT-100 Rt = 300ohms + 0.38ohms*T(C)Usualmente conectamos la termoresistencia en un puente de Wheastone balanceado de la siguiente forma:

Figura 2.2.Conexin de una Termoresistencia en un puente de Wheastone.

La anterior conexin del puente de Wheastone, proporciona una variacin muy pequea del voltaje para una variacin de temperatura, aproximadamente 1.6 mVolts por cada grado centgrado, con un voltaje de referencia de 10 volts (este valor es aproximado porque la relacin entre la variacin de temperatura y el voltaje no es lineal), con vistas a aumentar la variacin de voltaje para una misma variacin de temperatura se pueden escoger configuraciones de 2 4 termoresistencia. (Figura 1.3.). Para la configuracin de 2 termoresistencias se puede lograra una variacin aproximada de 6.2 mvolts por grado centgrado para un voltaje de referencia de 10 volts y para la configuracin de 4 termoresistencias de aproximadamente 13 mvolts en las mismas condiciones.

Figura 2.3. Puente de Wheastone con 2 y 4 termoresistencias.

Acondicionamiento de la seal

En todo SAD o sistema donde sea usado en conversor A/D es muy importante el acondicionamiento previo de la seal que es suministrada al conversor, la esencia del acondicionamiento es hacer que el rango de variacin real que experimentar la variable a medir se convierta en el rango mximo de voltaje de entrada que acepta el conversor A/D que se utiliza, o sea que el valor mnimo de la variable a medir imponga a la entrada del conversor el valor mnimo del voltaje que el acepta y el valor mximo de la variable a medir imponga el valor mximo de voltaje que el conversor admite. Paralelamente el acondicionamiento de la seal tambin implica la transformacin de la seal entregada por el sensor de forma que siempre la magnitud final sea voltaje, adems en el acondicionamiento se puede garantizar el filtrado de valores de ruido no deseadas en la variable medida.

La etapa acondicionadora esta formada bsicamente por amplificadores operacionales, comparadores de nivel y amplificadores de instrumentacin.

Amplificadores operacionales

En sus configuraciones bsicas (inversora, no inversora, amplificadora, conversor de corriente a voltaje, etc.), son usados para garantizar que al conversor A/D le sea suministrado el rango mximo de voltaje y as el mismo pueda dar el mayor nmero de combinaciones posibles.

Amplificador de instrumentacin

puede alternadamente sustituir al amplificador operacional, siempre que la aplicacin lo exija, pues los mismos tienen prestaciones superiores a los amplificadores operacionales normales, lo cual hace que sean ms costosos. Entre las caractersticas de los amplificadores de instrumentacin tenemos una impedancia de entrada infinita y una ganancia ajustable en ocasiones mediante una red resistiva de precisin externa o mediante resistores internos de precisin por interruptores o por software.

Los aisladores

Son dispositivos de mucha importancia principalmente en sistemas mdicos donde se requiere aislar completamente al paciente del equipo de medicin con el fin de evitar que en caso de desperfectos del equipo los pacientes estn expuestos altos niveles de voltaje o corriente, tambin en equipos o instrumentos que manejen altas tensiones es necesario garantizar el aislamiento entre los instrumentos de medicin y las fuentes de alta tensin. Entre los dispositivos ms comunes son los opto-acopladores.

TEOREMA DE MUESTREO

Elteorema de muestreo de Nyquist-Shannon, tambin conocido comoteorema de muestreo de Whittaker-Nyquist-Kotelnikov-Shannon,criterio de Nyquistoteorema de Nyquist, es unteoremafundamental de lateora de la informacin, de especial inters en lastelecomunicacionesEl teorema trata del muestreoque no debe ser confundido o asociado con la cuantificacion, proceso que sigue al de muestreo en la digitalizacin de una seal y que, al contrario del muestreo, no es reversible (se produce una prdida de informacin en el proceso de cuantificacin, incluso en el caso ideal terico, que se traduce en una distorcionconocida como error o ruido de cuantificaciony que establece un lmite terico superior a la relacin seal-ruido). Dicho de otro modo, desde el punto de vista del teorema, las muestras discretas de una seal son valores exactos que an no han sufrido redondeo o truncamiento alguno sobre una precisin determinada, esto es, an no han sido cuantificadas.

El teorema demuestra que la reconstruccin exacta de una seal periodicacontinua en banda base a partir de sus muestras, es matemticamente posible si la seal est limitada en banda y la tasa de muestreo es superior al doble de su ancho de banda.

Dicho de otro modo, la informacin completa de la seal analgica original que cumple el criterio anterior est descrita por la serie total de muestras que resultaron del proceso de muestreo. No hay nada, por tanto, de la evolucin de la seal entre muestras que no est perfectamente definido por la serie total de muestras.

El ingeniero sueco Harry Nyquist formul el siguiente teorema para obtener una grabacin digital de calidad:La frecuencia de muestreo mnima requerida para realizar una grabacin digital de calidad, debe ser igual al doble de la frecuencia de audio de la seal analgica que se pretenda digitalizar y grabar.Este teorema recibe tambin el nombre de Condicin de Nyquist.Es decir, que la tasa de muestreo se debe realizar, al menos, al doble de la frecuencia de los sonidos ms agudos que puede captar el odo humano que son 20 mil hertz por segundo (20 kHz). Por ese motivo se escogi la frecuencia de 44,1 kHz como tasa de muestreo para obtener calidad de CD, pues al ser un poco ms del doble de 20 kHz, incluye las frecuencias ms altas que el sentido del odo puede captar.El teorema trata con el muestreo, que no debe ser confundido o asociado con la cuantificacin, proceso que sigue al de muestreo en la digitalizacin de una seal y que, al contrario del muestreo, no es reversible (se produce una prdida de informacin en el proceso de cuantificacin, incluso en el caso ideal terico, que se traduce en una distorsin conocida como error o ruido de cuantificacin y que establece un lmite terico superior a la relacin seal-ruido). Dicho de otro modo, desde el punto de vista del teorema, las muestras discretas de una seal son valores exactos que an no han sufrido redondeo o truncamiento alguno sobre una precisin determinada, esto es, an no han sido cuantificadas. El teorema demuestra que la reconstruccin exacta de una seal peridica continua en banda base a partir de sus muestras es matemticamente posible si la seal est limitada en banda y la tasa de muestreo es superior al doble de su ancho de banda.TEOREMA DE NYSQUISTDesarrollado por H. Nyquist, quien afirmaba que una seal analgica puede ser reconstruida, sin error, de muestras tomadas en iguales intervalos de tiempo. La razn de muestreo debe ser igual, o mayor, al doble de su ancho de banda de la seal analgica.La teora del muestreo define que para una seal de ancho de banda limitado, la frecuencia de muestreo, fm, debe ser mayor que dos veces su ancho de banda [B] medida en Hertz [Hz].fm > 2BSupongamos que la seal a ser digitalizada es la vozel ancho de banda de la voz es de 4,000 Hz aproximadamente. Entonces, su razn de muestreo ser 2*B= 2*(4,000 Hz), es

igual a 8000 Hz, equivalente a 8,000 muestras por segundo (1/8000). Entonces la razn de muestreo de la voz debe ser de al menos 8000 Hz, para que pueda regenerarse sin error.La frecuencia 2*B es llamada la razn de muestreo de Nyquist. La mitad de su valor, es llamada algunas veces la frecuencia de Nyquist.El teorema de muestreo fue desarrollado en 1928 por Nyquist y probado matemticamente por Claude Shannon en 1949.Ejemplos prcticos:El en rea de la MSICA, a veces es necesario convertir material analgico [en acetato, casetes, cintas magnticas, etc] a formato digital [en CD, DVD]. Los ingenieros de sonido pueden definir el rango de frecuencia de inters. Como resultado, los filtros analgicos son algunas veces usados para remover los componentes de frecuencias fuera del rango de inters antes de que la seal sea muestreada.Por ejemplo, el odo humano puede detectar sonidos en el rango de frecuencias de 20 Hz a 20 KHz. De acuerdo al teorema de muestreo, uno puede muestrear la seal al menos a 40 KHz para reconstruir la seal de sonido aceptable al odo humano. Los componentes ms arriba de 40 KHz no podrn ser detectados y podran contaminar la seal. Estos componentes arriba de los 40 KHz son removidos a travs de filtros pasa banda o filtros pasa bajas.Algunos de las razones de muestreos utilizadas para grabar msica digital son las siguientes:Razn de muestreo/ Frecuencia de Nyquist 22,050 kHz = 11,025 kHz (Nyquist) 24,000 kHz = 12,000 kHz 30,000 kHz = 15,000 kHz 44,100 kHz = 22,050 kHz 48,000 kHz = 24,000 kHzEs muy importante tomar en consideracin que la frecuencia ms alta del material de audio ser grabada. Si la frecuencia de 14,080 Hz es grabada, una razn de muestreo de 44.1 kHz deber ser la opcin elegida. 14,080 Hz cae dentro del rango de Nyquist de 44.1 kHz el cual es 22.05 kHz.La razn de muestreo elegida determina el ancho de banda del audio de la grabadora usada. Considerando que el rango del odo es de 20 Hz a 20 kHz, una razn de muestreo de 44.1 kHz tericamente deber satisfacer las necesidades de audio.

Un registro informtico es un tipo o conjunto de datos almacenados en un sistema. Para la informtica, existen distintos tipos de registros, pero en todos los casos hay una referencia al concepto de almacenar datos o informacin sobre el estado, procesos o uso de la computadora.

En primer lugar, un registro del sistema viene a ser una base de datos que tiene el fin de almacenar configuracion, opciones y comandos propios del sistema operativo. En general, estos registros se utilizan en los sistemas Windows de Microsoft. Un registro de sistema puede contener informacin y configuraciones del hardware y software en uso, preferencias del usuario, asociaciones de archivos y ficheros, usos de sistema, cambios y modificaciones, etctera. Estos registros son conservados dentro del sistema con denominaciones como User.dat o System.dat y pueden ser recuperados por el usuario para su transporte a otro sistema.

Otro tipo de registro es el de programacin. Este tipo de dato est formado por varios elementos en asociacin que responden a una misma estructura. Los registros de programacin pueden ser elementales o complejos y guardan informacin sobre cmo el software o aplicacin en particular funcionar o actuar en cada momento.

Por otro lado, en una base de datos tambin se hace uso de registros. Cada registro representa un tem o elemento nico que se encuentra en una tabla, hoja o base. As, el registro est configurado por el conjunto de datos que pertenecen a una entidad en particular.

En todos estos casos y otros, el empleo de registros tiene el fin de almacenar informacin y datos, ponerla en relacin y colocarla al alcance bajo un ndice o sistema de orden que permita su acceso y uso en cualquier momento. Los registros son el mtodo que tanto el usuario como el sistema informtico utilizan para acceder y utilizar toda la informacin.

MONITOREO DE PROCESOS

Su origen se encuentra en monitor, un aparato que toma imgenes de instalaciones filmadoras o sensores y que permite visualizar algo en una pantalla. El monitor, por lo tanto, ayuda a controlar o supervisar una situacin.Esto nos permite inferir que monitoreo es la accin y efecto de monitorear, el verbo que se utiliza para nombrar a la supervisin o el control realizado a travs de un monitor. Por extensin, el monitoreo es cualquier accin de este tipo, ms all de la utilizacin de un monitor.

Por ejemplo: El monitoreo de la entrada refleja que todo est muy tranquilo, Tenemos tres profesionales dedicados al monitoreo del paciente, La empresa ser sometida a un monitoreo de control ambiental por parte de las autoridades.

El monitoreo, a rasgos generales, consiste en la observacin del curso de uno o ms parmetros para detectar eventuales anomalas. Los enfermeros pueden monitorear los signos vitales de un paciente a travs de un dispositivo que refleja de manera grfica los latidos de su corazn; en caso de advertir algn problema, son los encargados de avisar a los mdicos.

En el mbito de la seguridad, el monitoreo puede realizarse efectivamente a travs de un monitor (que transmite las imgenes captadas por una cmara) o mediante el trabajo de algn vigilante. Si esta persona descubre algn movimiento extrao (como el ingreso de un individuo no identificado en el edificio que vigila o la presencia de un objeto sospechoso en un banco, por ejemplo), tendr que actuar para evitar una situacin de riesgo.

El monitoreo ambiental consiste en la observacin del medio ambiente para recoger informacin relacionada con la contaminacin. Por lo general se establecen estaciones fijas que registran a diario los niveles de agentes extraos en la atmsfera, y unidades mviles que se encargan de tareas tales como la vigilancia y la inspeccin de diversas zonas. Algunos de los parmetros que se miden son la temperatura, la velocidad y la direccin del viento, la presin de la atmsfera, la radiacin del sol y las precipitaciones.

Dentro del mbito de la administracin de redes, se conoce con el nombre de monitoreo de red a un sistema que realiza un control constante de una red de ordenadores, intentando detectar defectos y anomalas; en caso de encontrar algn desperfecto, enva un informe a los administradores.

El monitoreo de red se diferencia claramente de los sistemas diseados para detectar intrusos: este ltimo se encarga de buscar intentos no autorizados de ingresar en la red, mientras que el primero trabaja sobre los potenciales errores internos de los servidores.

Por lo general, los datos que se evalan son el factor de disponibilidad (el porcentaje de tiempo que un sistema o equipo se encuentra operativo con respecto al perodo total de su funcionamiento) y el tiempo de respuesta; por otro lado, tambin se toman en cuenta la fiabilidad y la consistencia. Cabe mencionar que el uso de dispositivos que optimizan el rendimiento de las redes se convierte en un obstculo para una medicin precisa por parte de las aplicaciones de monitoreo, en especial cuando se busca calcular el tiempo de respuesta de un punto a otro.

Entre las anomalas que ms comnmente hacen reaccionar a los sistemas de monitoreo se encuentran las peticiones fallidas de estado, que pueden darse cuando una conexin no puede ser establecida, o cuando se agota el tiempo de espera, entre otras posibilidades. Las acciones que se programan para combatir este tipo de situaciones son diversas; las dos opciones preferidas son el envo de una alarma a los administradores de red y la puesta en marcha de algn programa de control de manera automtica.