1. ¿Qué es un software
simulador
Definición: Programa que reproduce por software el
comportamiento del microcontrolador en la ejecución de un programa.
Su empleo no exige
ningún hardware y elimina muchos errores que agilizan el desarrollo posterior.
2. ¿Qué es un software
emulador?
Un emulador es un software que permite ejecutar programas o videojuegos en una plataforma (sea una
arquitectura de hardware o un sistema operativo) diferente de
aquella para la cual fueron escritos originalmente. A diferencia de un simulador, que solo trata de
reproducir el comportamiento del programa, un emulador trata de modelar de
forma precisa el dispositivo de manera que este funcione como si estuviese
siendo usado en el aparato original.
Un uso popular de los
emuladores es el de imitar la experiencia de los videojuegos de máquinas recreativas o videoconsolas en computadoras
personales, o el poder ser jugados en otras videoconsolas. La emulación de
videojuegos de sistemas antiguos (abandonware) en las modernas computadoras
personales y videoconsolas de hoy día resulta generalmente más cómoda y
práctico que en los dispositivos originales. Sin embargo, puede ser requerido a
los creadores de emuladores una licencia de software para escribir programas originales que
dupliquen la funcionabilidad de la ROM y BIOS del hardware original, lo que
comúnmente se conoce como high-level emulation o emulación de alto nivel.
3. Diferencia entre emulador y
simulador
Un emulador (imitar lo que otro hace,
procurando ventaja) es un programa capaz de actuar de intérprete en la máquina
destino (nuestra PC o en una Mac, por ejemplo) para que un software
originalmente escrito para otra plataforma pueda ser ejecutado en ella (PalmOS
en nuestro caso).
El emulador traduce el código de la máquina
original al código de la de destino (nuestra PC), por lo que nuestra
computadora ni siquiera sabe que está comportándose como otra plataforma (otro
sistema operativo diferente al que ejecuta por defecto), y tan solo ejecuta el
programa siguiendo su propio juego de instrucciones pero adaptado desde la
plataforma original.
Simulador
Simular (que simula o finge). Aparato o instalación que simula un fenómeno o
reproduce el funcionamiento
de una máquina, vehículo, etc. Es muy utilizado en adiestramientos. Para
comprender mejor la diferencia entre un emulador y un simulador,
ejemplifiquemos: en la aviación es muy común que a los pilotos se les entrene
en un simulador de vuelo (que simula –valga la redundancia- las condiciones de
vuelo que pueden presentarse) con un emulador de la cabina de la aeronave.
4. Ventajas, desventajas y usos
de los emuladores
Ventajas
y desventajas de los emuladores
Existe
un gran debate sobre la conveniencia o inconveniencia del uso y programación de
emuladores. La gente se alinea directamente a favor o en contra de ellos según
algunos de estos criterios:
A
favor:
- Permiten utilizar sistemas
que de otro modo no podríamos usar, por su no disponibilidad, su precio,
etc.
- Permiten preservar todos los
sistemas hardware mediante una emulación lógica por software (que es cada
vez más perfecta) y que certifica que siempre podremos reutilizar los
programas y juegos de los sistemas emulados, y además desde cualquier
arquitectura actual y futura.
- Permiten encontrar más
información sobre los sistemas emulados, y documentarlos de una manera
efectiva para una posible futura re implementación.
- Permiten probar sistemas que
no conocías, y es posible que hagan que te aficiones a ellos, y trates de
conseguir las máquinas propiamente dichas.
- Proporcionan facilidades al
programador de estos sistemas para el desarrollo de aplicaciones y juegos
para ellos, ya que éstos se pueden probar directamente en el emulador sin
necesidad de pasarlos al sistema de prueba, acelerando la depuración de
errores.
En
contra:
- La utilización de emuladores
hace que la gente se centre en la utilización de los mismos y la obtención
de juegos y programas como ROMs con el único fin de acaparar juegos de
todos los sistemas. Esto produce que la gente no se sienta realmente
interesada en buscar, comprar y potenciar los sistemas físicos en sí
mismos. Por ejemplo, ¿cuánta gente que use un emulador de SuperNintendo
acaba comprando una SuperNintendo física y juegos para la misma? El
disponer de los emuladores y las ROMs en CD en Internet hace que no se
molesten en disfrutar del hardware en sí mismo.
- Los emuladores no son
perfectos: no emulan al 100% todos los aspectos ni del microprocesador ni
de los demás elementos asociados al sistema, por lo que la emulación
(aunque sea casi perfecta) no es comparable a la sensación y feeling de
la máquina real.
- El volcado de juegos que
todavía se comercializan y la emulación de recreativas actuales y sistemas
a la venta es dañino para el mercado del videojuego. Actualmente podemos
jugar en emuladores Arcade a juegos de recreativa que todavía están en los
salones. El disponer de estos juegos en casa hace que, al igual que
ocurría en el primer punto enumerado, no hagamos uso de las máquinas
pagando por usarla.
5. Ventajas, desventajas y usos
de los simuladores
Ventajas de los simuladores:- El estudiante
es un agente activo, o sea que es el actor y fuente principal de aprendizaje,
por lo que deberesolver la situación del micro-mundo que se le presenta,
procesar la información, tomar decisiones, y obtener los resultados.
- El
problema llega a ser un reto para el alumno, con lo que el material logra
la fase de motivación.
- Se
logra cumplir con los requerimientos de los sistemas de ejercitación y práctica
en cuanto a practicar y afinar lo aprendido, por medio de vivencias.
- Le
permite manipular al alumno un número reducido de variables, dentro del proceso
simulado
-Proporciona
explicación sobre los principios involucrados y cómo son afectadas las
variables, cuando se manipula cada una
de ellas.
- Ofrece restricciones de operación, de forma
que hace necesario que el alumno realice un esfuerzo para lograr las metas
propuestas. La razón de ésta propuesta, es que de ésta manera el alumno se
verá motivado a lograr los objetivos de operación propuestos.
Desventajas
de los Simuladores:- Si el profesor no está de acuerdo con la filosofía de
este tipo de material, y cree que sus
estudiantes no serán capaces de lograr lo compuesto, no se sacará provecho de
este tipo de material.
- Hay una necesidad de conocer los objetivos
o funciones para los que ha sido diseñado el software educativo por
parte del docente para que pueda aplicarlo de manera adecuada y
eficiente.- En muchos de los casos de simuladores no se pueden medir de alguna
manera los efectos producidos por el mensaje, de tal forma que dichos efectos
no se puedan atribuir a otros factores diferentes. Es imprescindible que se
pueda establecer de manera clara una relación causa/efecto entre lo aplicado en
el simulador y el efecto producido en los alumnos.
- En muchas de las Escuelas, sobre todo las públicas,
no cuentan con estas nuevas tecnologías por falta de recursos económicos y
materiales para poder ser aplicados en todas las aulas.
Estrategias para el uso de Simuladores
Los
simuladores son programas de computadora que representan fenómenos
fisicoquímicos y que permiten modificar el valor de las variables involucradas
y obtener diferentes resultados. Esta aplicación pedagógica de las TIC se basa
en la interactividad que ofrecen los simuladores.
La
interactividad puede definirse como la relación activa que se establece entre
el usuario y la computadora. Esta relación permite a las personas observar la
relación que existe entre las variables y algunas veces obtener modelos
matemáticos sencillos para explicar su comportamiento.
La
metodología de trabajo que se propone consiste en plantear preguntas abiertas y
utilizar el simulador para resolverlas. Durante el proceso el alumno desarrolla
actividades guiado por el profesor.
En
la siguiente lista encontrarás direcciones electrónicas con applets de
diferentes áreas del conocimiento.
6. Simulación y emulación en el
diseño de redes LAN, WAN y CISCO.
LAN, La simulación de sistemas es de vital importancia en el mundo
actual, casi en cualquier área de desarrollo humano se encuentran paquetes de
software especializados en emular sistemas reales, para que estos puedan ser
analizados e investigados, sin necesidad de interactuar directamente con el
sistema real.
El presente trabajo de grado
proyecta realizar el diseño de un software de simulación de redes LAN con
tecnología Ethernet, para ser usado por estudiantes del área de comunicaciones
de la carrera de Ingeniería Electrónica. La característica mas especial del
simulados es ser un sistema multiusuario, donde varios computadores
interconectados por internet o por un Router, podrán compartir el mismo entorno
de simulación de modo que los estudiantes pueda interactuar entre ellos
analizando y aprendiendo de los aspectos más importantes de una red de datos
Ethernet.
Este software funcionara
de forma didáctica de modo que el aprendizaje de la gran mayoría de las
características que describen a una red de datos sea clara y entendible de
forma rápida y sencilla.
En el mercado existen
diferentes paquetes de simulación para el análisis de redes, cuyas
características no se acomodan en su totalidad a nuestras necesidades además
estos no son enfocados directamente al ámbito académico.
·
CISCO PACKET TRACER
Software libre implementado para la simulación de
redes tanto estructuradas como wireless, fue desarrollado por Cisco Systems,
antes de llamarse Cisco Packet Tracer se conocía con el nombre de Routerswork.
Packet Tracer es un simulador que permite la
realización y diseño de redes, así como la detección y corrección de errores en
sistemas de comunicaciones, además cuenta con la posibilidad de analizar cada
proceso que se realiza en el programa de acuerdo al modelo de las capas OSI que
puedan intervenir en dicho proceso; razón por la cual es una herramienta muy
útil para el proceso de aprendizaje del funcionamiento y configuración de red
7. Softwares y herramientas
para la simulación y emulación de redes LAN, WAN y CISCO. (Mínimo 7).
·
GNS
3
GNS3 es un simulador muy potente que
permite mediante un entorno gráfico dibujar y configurar
una topología de red y posteriormente simular su
comportamiento. Soporta configuración y emulación de dispositivos de
interconexión, routers, con sistema operativo IOS CISCO, también
permite incorporar hosts (máquinas Linux o Windows) a través de VirtualBox a
la topología de red diseñada. Este software permite simular niveles de enlace
diversos como Ethernet, Frame Relay, ATM, etc., así como dispositivos
de interconexión del nivel de enlace como SWITCH. Además, el tráfico que se
genera en la red simulada, puede ser capturado con el software
de monitorización de paquetes Wireshark.
·
CNET
Network Simulator
CNET es un simulador que permite
experimentar y simular paquetes de datos en las capas de enlace, red y
transporte en redes LAN (Ethernet IEEE 802.3). Así, si se quiere estudiar el
direccionamiento, la detección de colisiones o el enrutamiento en función de un
peso de transmisión asignado a cada enlace de redes LAN compuestas por varios
segmentos de datos con tecnologia Ethernet 802.3 unidas a través de Routers,
CNET es una herramienta muy interesante desde un punto de vista didáctico.
Además, puede ser interesante para la simulación prestacional de nodos y puntos
de acceso de redes WLAN (IEEE 802.11) que utilizan el protocolo de acceso al
medio CSMA/CA. CNET está programado en lenguaje C y puede ser ejecutado en
sistemas operativos Linux, UNIX, OS-X o Mac y se distribuye bajo licencia
pública GNU (GPL). Además CNET es el software de simulación empleado por el
libro “Comunicaciones y Redes de Computadores” de William Stallings para
explicar algunos conceptos. La última versión disponible es la v3.2.1 y está
disponible a partir de la web de los autores en la escuela de “Computer Science
and Software Engineering” de la Universidad “Western Australia”.
·
J-Sim
J-Sim no es propiamente un simulador de
redes, más bien se trata de una librería orientada a objetos para cualquier
tipo de simulación de procesos discretos. El motor de simulación de J-Sim y su
entorno y objetos está programado en Java. J-Sim es ejecutable en sistemas
operativos Windows, Linux y Unix, siempre que se disponga de la versión Java
1.5 o superior para su ejecución. J-Sim dispone de paquetes y clases para
simular y emular redes de sensores inalámbricos y los protocolos de la capa
física y enlace de una red IEEE 802.11. La última versión disponible es la
v.0.6.0 que data de Agosto de 2006 y se distribuye bajo licencia Academic v.2.1
e OSI Certified Open Source Software y ha sido desarrollado por el departamento
“Ciencias de la Computación e Ingeniería” de la Universidad “West Bohemia” de
la República
·
SSFNet
SSFNet es una herramienta para análisis,
simulación y modelado de redes escalables de alto rendimiento. SSFNet consta de
3 componentes básicos:
*Un marco de simulación escalable (SSF) programado en en Java y C++ y de código abierto.
*Un lenguaje para modelar la red que se desea simular (DML) con una sintaxis y una grámatica propia. También de código abierto.
*Un entorno de desarrollo integrado (IDE) que agrupa el conjunto de herramientas para construir el modelo de red fácilmente. En este caso no todas las herramientas son de libre distribución.
Es en esta última parte donde se distribuyen cómo código abierto, en Java, el modelado de algunos protocolos de la capa de red y transporte como IP, TCP, UDP, OSPF y BGP, dónde se implementa el funcionamiento de dispositivos de red como Router, o las capas de enlace de redes LAN.
*Un marco de simulación escalable (SSF) programado en en Java y C++ y de código abierto.
*Un lenguaje para modelar la red que se desea simular (DML) con una sintaxis y una grámatica propia. También de código abierto.
*Un entorno de desarrollo integrado (IDE) que agrupa el conjunto de herramientas para construir el modelo de red fácilmente. En este caso no todas las herramientas son de libre distribución.
Es en esta última parte donde se distribuyen cómo código abierto, en Java, el modelado de algunos protocolos de la capa de red y transporte como IP, TCP, UDP, OSPF y BGP, dónde se implementa el funcionamiento de dispositivos de red como Router, o las capas de enlace de redes LAN.
·
NS-2
Ns es un simulador de eventos discretos
destinado a la investigación de redes de computadores. Ns proporciona soporte
para simular protocolos de la capa de enlace como CSMA/CD, protocolos y
algoritmos de encaminamiento, protocolos de transporte como TCP y RTP,
protocolos de multicast, protocolos de aplicación como HTTP, TELNET y FTP.
Además, también permite simular nivel de enlace de redes 802.11. Ns está
programado en C y puede ser instalado en sistemas operativos Unix y Linux
(Debian, Ubuntu). Para instalarse en Windows requiere de la aplicación Cygwin.
·
OMNeT++
OMNet es un entorno de simulación de
eventos discretos. Su área principal de aplicación es la simulación de redes de
comunicaciones y el análisis y evaluación de éstas. OMNet proporciona un
conjunto de herramientas y componentes programados en C++ y cuya interfaz
gráfica está basada en la plataforma Eclipse. Además, los distintos módulos
programados en C++ se agrupan como objetos de alto nivel mediante un lenguaje
de descripción de topología denominado NED. De este modo, su arquitectura
modular que separa nucleo de simulación, modelos, interfaz gráfico, etc,
permite fácilmente integrarlo en aplicaciones personalizadas. OMNet se ejecutra
en Linux, Mac OS X, Unix y Windows. Además, este software es libre para uso
académico, sin ánimo de lucro, aunque también tiene su versión comercial.
También, destacar que tiene una amplia comunidad activa de programación y que
su última versión v.4.0/4.1 contiene modelos para simular protocolos como PPP,
Ethernet, IP, TCP, UDP, Mobile IPv6, 802.11., etc.
·
VisualSense
VisualSense es un editor y simulador de
sistemas de redes de sensores inalámbricos. Forma parte del proyecto Ptolemy II
que es un entorno software de código abierto para la simulación y programación
de eventos discretos, redes de procesos, etc.
