¿Qué es un centro de datos?
Un centro de datos es una ubicación física que almacena máquinas de computación y sus equipos de hardware relacionados. Contiene la infraestructura computación que requieren los sistemas de TI, como servidores, unidades de almacenamiento de datos y equipos de red. Es la instalación física que almacena los datos digitales de cualquier empresa.
¿Por qué son importantes los centros de datos?
Toda empresa necesita equipos de computación para ejecutar sus aplicaciones web, ofrecer servicios a los clientes, vender productos o ejecutar aplicaciones internas de contabilidad, recursos humanos y administración de operaciones. A medida que la empresa crece y las operaciones informáticas aumentan, la escala y cantidad de equipos necesarios también aumenta exponencialmente. Los equipos distribuidos en varias sucursales y ubicaciones son difíciles de mantener. En cambio, las empresas utilizan los centros de datos para llevar sus dispositivos a una ubicación central y administrarlos de forma rentable. En lugar de mantenerlo en las instalaciones, también pueden utilizar centros de datos de terceros.
Los centros de datos aportan varias ventajas, como:
- Fuentes de alimentación de reserva para administrar los cortes de energía
- Replicación de datos en varias máquinas para la recuperación de desastres
- Instalaciones con temperatura controlada para prolongar la vida útil de los equipos
- Despliegue más fácil de las medidas de seguridad para cumplir con las leyes de datos
¿Cómo evolucionaron los centros de datos modernos?
Los centros de datos surgieron a principios de los años 40, cuando el hardware de computación era complejo de manejar y mantener. Los primeros sistemas de computación requerían de muchos componentes de gran tamaño que los operadores tenían que conectar mediante muchos cables. También consumían una gran cantidad de energía y requerían refrigeración para evitar el sobrecalentamiento. Para administrar estas computadoras, llamadas unidades centrales, las empresas solían colocar todo el hardware en una sola sala, llamada centro de datos. Cada empresa invirtió y mantuvo su propia instalación de centro de datos.
Con el tiempo, las innovaciones en la tecnología del hardware redujeron el tamaño y los requisitos de potencia de las computadoras. Sin embargo, al mismo tiempo, los sistemas informáticos se volvieron más complejos, como en los siguientes aspectos:
- La cantidad de datos generados y almacenados por las empresas aumentó exponencialmente.
- La tecnología de virtualización se encargó de separar el software del hardware subyacente.
- Las innovaciones en las redes hicieron posible la ejecución de aplicaciones en hardware remoto.
Centros de datos modernos
El diseño de los centros de datos modernos ha evolucionado para administrar mejor la complejidad de las TI. Las empresas usaban los centros de datos para almacenar la infraestructura física en una ubicación central a la que podían acceder desde cualquier lugar. Con la aparición de la computación en la nube, terceras empresas administran y mantienen los centros de datos y ofrecen la infraestructura como un servicio a otras organizaciones. Como proveedor líder mundial de servicios en la nube, AWS cuenta con innovadores centros de datos en la nube en todo el mundo.
¿Qué hay dentro de un centro de datos?
La mayoría de las infraestructuras de los centros de datos de las empresas se dividen en tres grandes categorías:
- Computación
- Almacenamiento
- Red
Además, los equipos de los centros de datos incluyen infraestructuras de soporte, como los sistemas de alimentación, que contribuyen al funcionamiento eficaz de los equipos principales.
Infraestructura de computación
Los recursos de computación incluyen varios tipos de servidores con distinta memoria interna, potencia de procesamiento y otras especificaciones. A continuación, presentamos algunos ejemplos.
Servidores en rack
Los servidores en rack tienen un diseño plano y rectangular. Se pueden apilar en racks o estantes en un armario de servidores. El gabinete tiene características especiales como puertas de malla, estantes deslizantes y espacio para otros recursos del centro de datos como cables y ventiladores.
Servidores blade
Un servidor blade es un dispositivo modular y puede apilar varios servidores en un área más pequeña. El servidor en sí es físicamente delgado y normalmente solo tiene memoria, CPU, controladores de red integrados y algunas unidades de almacenamiento incorporadas. Puede deslizar varios servidores en una unidad de almacenamiento llamada chasis. El chasis facilita cualquier componente adicional que requieran los servidores en su interior. Los servidores blade ocupan menos espacio que los servidores en rack y ofrecen una mayor velocidad de procesamiento, un cableado mínimo y un menor consumo de energía.
Infraestructura de almacenamiento
Los siguientes son dos tipos de sistemas de almacenamiento de centros de datos.
Dispositivos de almacenamiento en bloque
Los dispositivos de almacenamiento en bloque, como los discos duros y las unidades en estado sólido, almacenan los datos en bloques y proporcionan muchos terabytes de capacidad de datos. Las redes de área de almacenamiento (SAN) son unidades de almacenamiento que contienen varias unidades internas y actúan como grandes sistemas de almacenamiento en bloque.
Dispositivos de almacenamiento de archivos
Los dispositivos de almacenamiento de archivos, como el almacenamiento conectado a la red (NAS), pueden almacenar un gran volumen de archivos. Puede usarlos para crear archivos de imágenes y videos.
Infraestructura de red
Un gran número de dispositivos de red, como cables, conmutadores, enrutadores y cortafuegos, conectan otros componentes del centro de datos entre sí y con las ubicaciones de los usuarios finales. Proporcionan un movimiento de datos y una conectividad impecables en todo el sistema.
Infraestructura de soporte
Los centros de datos también contienen estos componentes:
- Subsistemas de alimentación
- Sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI)
- Generadores de reserva
- Equipos de ventilación y refrigeración
- Sistemas de extinción de incendios
- Sistemas de seguridad del edificio
Estos componentes del centro de datos admiten el equipo principal para que se puedan usar las instalaciones del centro de datos sin interrupción.
¿Cuáles son los estándares en el diseño de los centros de datos?
A medida que los centros de datos aumentaron en tamaño y complejidad y comenzaron a almacenar información sensible y crítica, los gobiernos y otras organizaciones impusieron regulaciones para ellos. La asociación de la industria de las telecomunicaciones (TIA) estableció cuatro niveles o normas que cubren todos los aspectos del diseño de los centros de datos, entre los que se incluyen:
- arquitectura y topología
- diseño medioambiental
- sistemas de alimentación y refrigeración, y distribución
- sistemas de cableado, rutas y redundancia
- seguridad y protección física
Del mismo modo, el Uptime Institute estableció cuatro niveles para comparar el rendimiento de los sitios de forma objetiva, a fin de alinear las inversiones en infraestructura con los objetivos empresariales. A continuación enumeramos los cuatro niveles de centros de datos.
Nivel I
Un centro de datos de nivel I es el que tiene la capacidad básica para dar soporte a los sistemas informáticos de una oficina y más allá. Algunos de los requisitos para una instalación de nivel I son:
- sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) en caso de cortes y picos de energía
- un área física para los sistemas informáticos
- equipo de refrigeración específico que funciona 24 horas al día, los 7 días de la semana
- un generador de energía de reserva
El nivel I protege contra las interrupciones del servicio derivadas de errores humanos, pero no contra los fallos o cortes inesperados. También se puede esperar un tiempo de inactividad anual de 29 horas en los centros de datos de nivel I.
Nivel II
Las instalaciones de nivel II proporcionan componentes de refrigeración adicionales para lograr un mejor mantenimiento y seguridad ante las interrupciones. Por ejemplo, estos centros de datos deben tener lo siguiente:
- Generadores de motor
- Enfriadores
- Unidades de refrigeración
- Bombas
Aunque se pueden retirar componentes de los centros de datos de nivel II sin apagarlos, los fallos inesperados pueden afectar al sistema. En un centro de datos de nivel II se puede esperar un tiempo de inactividad anual de 22 horas.
Nivel III
Los centros de datos de nivel III proporcionan una mayor redundancia de datos, y puede dar mantenimiento o sustituir los equipos sin necesidad de apagar el sistema. También implementan la redundancia en los sistemas de soporte, como las unidades de energía y refrigeración, para garantizar solo 1,6 horas de tiempo de inactividad anual.
Nivel IV
Los centros de datos de nivel IV contienen varios sistemas físicamente aislados para evitar la interrupción de eventos tanto planificados como no planificados. Son totalmente tolerantes a los fallos con sistemas íntegramente redundantes y pueden garantizar un tiempo de inactividad de solo 26 minutos al año.
¿Cuáles son los tipos de servicios de centro de datos?
Puede elegir entre muchos tipos de servicios de centros de datos, en función de tus necesidades.
Centros de datos locales
Los centros de datos locales son centros de datos de propiedad exclusiva de la empresa que almacenan datos sensibles y aplicaciones críticas para esa empresa. El usuario crea el centro de datos, administra su funcionamiento continuo y adquiere y mantiene el equipo.
Ventajas: un centro de datos empresarial puede ofrecer una mayor seguridad porque se administran los riesgos internamente. Puede personalizar el centro de datos para que se ajuste a sus necesidades.
Limitaciones: es costoso crear un centro de datos propio y administrar el personal y costos de funcionamiento continuos. Además, se necesitan varios centros de datos porque uno solo puede convertirse en un punto de alto riesgo.
Centros de datos de coubicación
Las instalaciones de coubicación son grandes centros de datos en los que puede alquilar espacio para almacenar sus servidores, racks y otro hardware de computación. El centro de coubicación suele proporcionar seguridad e infraestructura de apoyo, como refrigeración y ancho de banda de la red.
Ventajas: las instalaciones de coubicación reducen los costos de mantenimiento continuo y ofrecen costos mensuales fijos para alojar su hardware. También puede distribuir geográficamente el hardware para minimizar la latencia y estar más cerca de sus usuarios finales.
Limitaciones: puede ser difícil encontrar instalaciones de coubicación en todo el mundo y en diferentes zonas geográficas a las que se dirige. Los costos también pueden aumentar rápido a medida que se expande.
Centros de datos en la nube
En un centro de datos en la nube, puede alquilar tanto el espacio como la infraestructura. Los proveedores de la nube mantienen grandes centros de datos respetando todos los requisitos de seguridad y conformidad. Puede acceder a esta infraestructura mediante diferentes servicios que le dan más flexibilidad de uso y pago.
Ventajas: un centro de datos en la nube reduce tanto la inversión en hardware como el costo de mantenimiento continuo de cualquier infraestructura. Ofrece una mayor flexibilidad en cuanto a opciones de uso, uso compartido de recursos, disponibilidad y redundancia.
¿Cómo administra AWS sus centros de datos?
AWS tiene el concepto de región, que son ubicaciones físicas en todo el mundo donde agrupamos los centros de datos. Llamamos a cada grupo de centros de datos lógicos una zona de disponibilidad (AZ). Cada región de AWS consta de varias zonas de disponibilidad aisladas y separadas físicamente dentro de un área geográfica. Cada AZ consiste en uno o más centros de datos físicos, y diseñamos cada uno de ellos para que esté completamente aislado de los otros en términos de ubicación, energía y suministro de agua.
A diferencia de otros proveedores de la nube, que suelen definir una región como un único centro de datos, el diseño de múltiples AZ de cada región de AWS ofrece ventajas adicionales a nuestros clientes, como la fiabilidad, la escalabilidad y la menor latencia posible. Por ejemplo:
- las AZ permiten la partición de aplicaciones para lograr una alta disponibilidad. Si una aplicación se divide en AZ, las empresas estarán mejor aisladas y protegidas de problemas como cortes de energía, rayos, tornados, terremotos, etc.
- Las AZ de una región de AWS están interconectadas con redes de gran ancho de banda y baja latencia, a través de fibra metropolitana dedicada y totalmente redundante, lo que proporciona una red de alto rendimiento y baja latencia entre las AZ.
- El tráfico entre las AZ está encriptado. El rendimiento de la red es suficiente como para llevar a cabo la replicación sincrónica entre las zonas de disponibilidad.
Además, AWS ofrece la seguridad del centro de datos en cuatro capas o niveles.
Capa perimetral
Las medidas de seguridad del perímetro proporcionan el control de acceso del equipo físico mediante:
- guardias de seguridad
- cercado
- fuentes de seguridad
- tecnología de detección de intrusos
- control y vigilancia de la entrada
capa de infraestructura
La seguridad de la capa de infraestructura protege al equipo de daños y sobrecalentamiento. Incluye medidas tales como:
- sistemas de refrigeración y equipos de extinción de incendios de primera clase
- equipo de energía de reserva
- mantenimiento y diagnóstico rutinario de máquinas
- reservas de agua, electricidad, telecomunicaciones y conexión a Internet
Capa de datos
La seguridad de la capa de datos protege a estos mismos de accesos no autorizados y de pérdidas. Las medidas típicas de este nivel son:
- sistemas de detección de amenazas e intrusiones electrónicas en el centro de datos
- dispositivos de control electrónico en los puntos de acceso a la sala de servidores
- auditoría externa de más de 2600 requisitos a lo largo del año
Capa medioambiental
La capa medioambiental se ocupa de las medidas de control medioambiental que favorecen la sostenibilidad. Estas son algunas de sus medidas:
- sensores y equipos de respuesta que detectan automáticamente inundaciones, incendios y otros desastres naturales
- una guía del proceso de operaciones en la que se describe cómo evitar y disminuir las interrupciones provocadas por los desastres naturales
energía 100 % renovable y economías de escala medioambientales
¿Qué son los servicios de la nube híbrida de AWS?
Los servicios de la nube híbrida de AWS ofrecen una experiencia constante de AWS en los centros de datos locales y en la nube. Puede seleccionar entre el conjunto más amplio de servicios de informática, redes, almacenamiento, seguridad, identidad, integración de datos, administración, monitoreo y operaciones para crear arquitecturas híbridas que cumplan con sus requisitos y casos de uso específicos. Por ejemplo, puede decidir utilizar estos servicios:
- AWS Outposts es un servicio completamente administrado que ofrece la misma infraestructura, servicios y herramientas de AWS a prácticamente cualquier centro de datos, espacio de coubicación o instalación local para una experiencia híbrida consistente.
- AWS Direct Connect mejora el rendimiento al conectar su red directamente a AWS y evitar la Internet pública. Estas conexiones se realizan en más de 100 ubicaciones en todo el mundo, con velocidades que parten de los 50 Mbps y llegan hasta los 100 Gbps.
- Los dispositivos de la familia AWS Snow recopilan y procesan datos entre la periferia y AWS para que sus aplicaciones funcionen incluso en las condiciones más extremas.
- AWS Wavelength incorpora los servicios de computación y almacenamiento de AWS en la periferia de las redes 5G para lograr un tiempo de respuesta más rápido de las aplicaciones.
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