El término data center o centro de datos se ha popularizado gracias al papel que desempeña en muchas de nuestras actividades cotidianas. La mayoría de los datos que recibimos y enviamos a través de nuestros teléfonos móviles, tabletas y ordenadores acaban almacenados en estos centros de datos. ¿Qué es un data center? En el presente artículo descubriremos qué son los data center, cómo funcionan, y sus principales ventajas y beneficios.

Qué es un data center o CPD

Un centro de datos o CPD (siglas de Centro de Procesamiento de Datos) es una instalación física centralizada que almacena las aplicaciones y datos críticos de las empresas. Una definición común de centro de datos es una ubicación en la que se utilizan equipos informáticos y de red para recopilar, procesar y almacenar datos, así como para distribuir y permitir el acceso a los recursos informáticos de una compañía. La consultora Gartner lo define como una instalación que alberga y mantiene los sistemas informáticos de back-end y los almacenes de datos: sus mainframes, servidores y bases de datos.

Cómo funciona un Data Center

Los centros de datos son instalaciones físicas o virtuales que albergan infraestructura de TI para crear, ejecutar y entregar aplicaciones y servicios, además de almacenar y gestionar los datos asociados con dichas aplicaciones y servicios. Los servicios que brindan los centros de datos incluyen servicios tradicionales, servicios administrados de aplicaciones y modelos de nube. Los servicios tradicionales, también conocidos como “colocation”, ofrecen espacio para equipos de cómputo, energía y telecomunicaciones para colocar servidores propios con distintos fines, como almacenar información o desplegar servicios y aplicaciones. Por su parte, los servicios administrados de aplicaciones ayudan a las organizaciones a ejecutar aplicaciones seguras y diseñar software más rápido, trasladando las tareas a equipos de especialistas.

Para poder entender qué es un data center, conviene saber que los modelos de nube ofrecen servicios flexibles consumidos bajo demanda y tarificados de la misma manera, y pueden distribuirse bajo diferentes formatos, como puede ser nube privada, pública o híbrida.

Componentes de un Data Center

Los componentes esenciales de cualquier centro de datos suelen incluir sistemas de ciberseguridad, cortafuegos, enrutadores, servidores, sistemas de almacenamiento y switches o conmutadores. Una característica común de todos los centros de datos son los servidores. Un servidor de centro de datos es un ordenador de alto rendimiento con mucha más memoria. Es mucho más rápido y tiene un procesador más potente. Un servidor o grupo de servidores puede dedicarse a una sola tarea, a varias aplicaciones o a un cliente específico.

Los dispositivos de almacenamiento, como las unidades de disco duro, de estado sólido y de cinta, son importantes para ayudar a cualquier centro de datos a hacer funcionar estos servidores. Otro componente vital es el equipo de redes y comunicaciones, necesario para mantener una red de gran ancho de banda entre los servidores. Se compone de routers, switches o conmutadores, controladores de interfaz de red e interminables kilómetros de cables de red que ayudan a que la información fluya por el centro de datos.

Además de este hardware, los centros de datos dependen del software para su funcionamiento. Esto incluye varios sistemas operativos y aplicaciones que se ejecutan en sus servidores, software de clustering framework y software de virtualización para reducir el número de servidores físicos.

¿Qué niveles de data center existen?

Los comúnmente llamados Tiers o niveles son una clasificación elaborada por Uptime Institute, organización referente en el sector de los centros de datos, orientada a la mejora del rendimiento, la eficiencia y la fiabilidad de las infraestructuras críticas para las empresas. Uptime Institute ha definido cuatro niveles de las instalaciones de los centros de datos, en función de su capacidad y rendimiento. Se trata de unas certificaciones que son muy populares, puesto que ayudan a los CPD a garantizar el cumplimiento de una serie de normativas y requerimientos.

Tier I

Un centro de datos de nivel 1 proporciona el nivel de capacidad básico necesario para dar soporte informático a una empresa. Requiere un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) para cortes, caídas y picos de tensión, un equipo de refrigeración dedicado que funcione fuera del horario de oficina y un generador para cortes de corriente. Una instalación de nivel 1 protege contra errores humanos, pero ofrece una protección limitada contra fallos o cortes inesperados, y tendrá que cerrarse completamente para reparaciones y mantenimiento. Como resultado, ofrece un tiempo de actividad del 99,671%, sin redundancia, y experimentará 28,8 horas de inactividad al año.

Tier 2

Un centro de datos de nivel 2 ofrece una protección mejorada contra eventos físicos. Proporciona mantenimiento y seguridad contra interrupciones a través de equipos como sistemas de refrigeración, generadores y almacenamiento de energía, tanques de combustible y bombas. Al igual que en las instalaciones de nivel I, una parada inesperada afecta al sistema, lo que se traduce en un tiempo de actividad del 99,749% y 22 horas de inactividad al año.

Tier 3

Un centro de datos de nivel 3 no necesita interrumpir la actividad cuando es necesario realizar tareas de mantenimiento o sustitución de equipos. Cuenta con componentes redundantes y rutas de distribución que garantizan su mantenimiento simultáneo. Un centro de datos de nivel 3 es más adecuado para grandes empresas y protege contra la mayoría de los eventos físicos. Ofrece un tiempo de actividad del 99,982%, es tolerante a fallos N+1 para proporcionar al menos 72 horas de protección contra cortes de energía y experimenta menos de 1,6 horas de inactividad al año.

Tier 4

Los centros de datos de nivel 4 cuentan con sistemas independientes y físicamente aislados que crean componentes de capacidad redundante y rutas de distribución. Esto garantiza que las interrupciones planificadas o imprevistas no afecten a las instalaciones ni a las operaciones de TI. Todos los equipos de TI de una instalación de nivel 4 deben tener un diseño de alimentación tolerante a fallos, y el edificio requiere refrigeración continua para que el entorno permanezca estable. Un centro de datos de nivel 4 proporciona un tiempo de actividad del 99,995%, con sólo 26,3 minutos de inactividad anual. También ofrece una infraestructura totalmente redundante 2N+1 y una protección contra cortes de energía de 96 horas.

Los centros de datos son instalaciones físicas o virtuales que albergan infraestructura de TI para crear, ejecutar y entregar aplicaciones y servicios.

Tipos de data centers

Como ya hemos comprobado, los centros de datos varían en tamaño, desde una pequeña sala de servidores hasta grupos de edificios distribuidos geográficamente, pero todos tienen algo en común: son un activo empresarial crítico, puesto que contienen toda la infraestructura de TI de las compañías. Los centros de datos pueden ser de distintos tipos, dependiendo de la instalación de la que hablemos: pueden contener una infraestructura local a otra que conecta los sistemas locales con infraestructuras de nube en las que las redes, las aplicaciones y las cargas de trabajo se virtualizan en múltiples nubes privadas y públicas, pero este solo es un ejemplo de todas las posibilidades que ofrecen.

Privados

Los centros de datos empresariales suelen ser construidos y utilizados por una sola organización para sus propios fines internos. También llamados centros de datos on-premise, estos CPD suelen estar alojados en un entorno local, y los recursos se despliegan internamente y dentro de la infraestructura de TI de una empresa. La empresa es responsable del mantenimiento de la solución y de todos sus procesos relacionados. Además, Las empresas que implantan estos centros de datos, son responsables de los costes de las instalaciones, del hardware, el consumo de energía y el espacio.

En este tipo de entornos, las empresas conservan todos sus datos y tienen un control total sobre lo que ocurre con ellos. Es más probable que las empresas de sectores muy regulados y con altas exigencias de privacidad, como banca o Administración Pública, recurran a este modelo.

Housing

El housing o colocation es un servicio que consiste en el alquiler de un espacio físico dentro de un centro de datos para que los clientes puedan colocar sus propios servidores en un lugar optimizado en cuanto a refrigeración y conectividad. El proveedor de housing alquila sus instalaciones para que los clientes puedan implantar sus propios servidores en un entorno dotado de la máxima seguridad y una alta conectividad. Los beneficios del housing son claros: control total sobre el hardware, seguridad reforzada y personalización al máximo. Por otro lado, esta opción suele requerir de un mayor presupuesto y conocimientos técnicos para gestionar y mantener el servidor. En resumen, el housing es una opción ideal para aquellos que buscan un mayor control y personalización en la gestión de sus servidores.

Servicios gestionados

Estos centros de datos proporcionan servicios de alquiler de servidores y electrónica aparte de espacio. Es un servicio adicional a alquiler de espacio típico de un Data Center tipo Housing. Con un servicio de soporte gestionado, una empresa puede asegurarse de que su nube y su infraestructura de TI están optimizadas. La compañía puede tener su centro de datos gestionado parcial o totalmente a través de una plataforma de servicios gestionados. Esto significa que puede garantizar que su alojamiento de terceros sea fiable, esté siempre mantenido y sea seguro, al tiempo que sigue ejerciendo cierto grado de control administrativo.

En la nube (cloud)

Los centros de datos en la nube o cloud presentan numerosas ventajas frente a los centros de datos privados u on-premise, como por ejemplo, reduce las responsabilidades y el personal de TI, elimina la necesidad de importantes inversiones iniciales, puede ajustar los servicios a un presupuesto determinado, ofrece más opciones de copias de seguridad y backup de los datos que las implantaciones locales. Pero, como todo, también presenta ciertos inconvenientes, como un escaso control sobre los datos, lo que en ocasiones puede significar que éstos puedan estar menos seguros, o unos costes que podrían dispararse: la nube no siempre es más barata; hay que contratar aquello que se utiliza, y la política no siempre es tan transparente. Lo importante es valorar aquello que mejor conviene al negocio y también a cada caso en concreto. La nube no es café para todos.

Data center modulares

Un centro de datos modular, también llamado prefabricado, se divide en varias áreas individuales. Cada área se diseña por separado para su escala, carga de potencia, configuración, etc. de acuerdo con un estándar unificado. Los sistemas de refrigeración y suministro y gestión de energía de un centro de datos modular están compartimentados y modularizados para garantizar que no interfieran entre sí y puedan funcionar de forma independiente sin compartir recursos.

Los centros de datos modulares son una alternativa a los centros de datos tradicionales, que se construyen in situ y están pensados para ser más o menos permanentes. Los centros de datos modulares se construyen a partir de componentes fabricados fuera de las instalaciones y se suministran mediante piezas prefabricadas y probadas previamente.

Data center Edge

Las soluciones flexibles, modulares y descentralizadas son vitales cuando se crean grandes cantidades de datos. Una latencia corta es esencial para responder más rápidamente, lo que significa que no tiene mucho sentido procesar estos datos en un centro de datos externo en la nube. Aquí es donde entran en juego los Edge Data Centers, que combinan latencias cortas con lo último en potencia de cálculo y fiabilidad. Los Edge Data Centers también están disponibles como nube privada totalmente virtualizada. El cliente puede ocuparse él mismo de la administración o recurrir a servicios gestionados.

Beneficios y ventajas de los data centers

Como hemos visto más atrás, hay muchos tiempos de centros de datos, según las necesidades. Al igual que otros servicios de TI, sus capacidades varían drásticamente. Con tantas variables en juego, comparar y seleccionar un centro de datos adecuado es ahora más difícil que nunca. Al tomar una decisión tan importante, es esencial valorar todas las ventajas que conllevan. He aquí las principales.

Seguridad optimizada

Los centros de datos están diseñados pensando en la seguridad. Disponen de sólidas medidas de seguridad física y digital para proteger los datos de robos, accesos no autorizados y desastres naturales.

Mayor fiabilidad

Los centros de datos están diseñados para ser fiables y eficientes. Disponen de fuentes de alimentación redundantes y generadores de reserva eléctrica (SAI) para mantener los datos a salvo en caso de cortes de energía. También cuentan con estrictos controles medioambientales para proteger los equipos del polvo, el agua y las temperaturas extremas.

Eficiencia energética y enfriamiento

No todos los centros de datos son sostenibles, pero la industria está empujando para que cada vez más la eficiencia energética sea un requerimiento imprescindible. Los green data centers son una instalación diseñada para minimizar su impacto medioambiental, manteniendo al mismo tiempo el alto nivel de potencia informática necesario para almacenar y procesar datos. Estas instalaciones utilizan tecnologías energéticamente eficientes y fuentes de energía renovables para reducir su huella de carbono. En este contexto, la refrigeración juega un papel crucial, y en ese sentido se están desarrollando nuevas técnicas como la refrigeración líquida y sus variantes, como la refrigeración por inmersión, para maximizar la eficiencia energética.

Mayor productividad

Un centro de datos puede ayudar a mejorar la productividad de una empresa, liberando el espacio de oficina al almacenar los datos fuera de las instalaciones. Pero también proporciona acceso ininterrumpido a la información de la compañía, para que pueda trabajar cuando y donde quiera. Y, como ventaja adicional, da la tranquilidad de saber que los datos están seguros y protegidos.

Mayor capacidad de almacenamiento

Los centros de datos disponen del espacio y los recursos necesarios para almacenar grandes cantidades de datos. También disponen de la infraestructura necesaria para aumentar la capacidad de almacenamiento de forma rápida y sencilla, sin comprometer la seguridad ni el rendimiento.

La seguridad en los data centers

La seguridad merece un apartado especial, debido a su gran criticidad. Para evitar cortes y minimizar el impacto de las posibles interrupciones que pudieran darse, los centros de datos deben estar diseñados para ofrecer alta disponibilidad y resistencia. También deben estar protegidos frente a diversas amenazas, como catástrofes naturales, fallos eléctricos, errores humanos y ataques malintencionados. Por lo tanto, la seguridad del centro de datos abarca la protección tanto de la infraestructura física como del entorno virtual de una empresa, incluidas las prácticas, medidas, aplicaciones y tecnologías que protegen sus datos de las vulnerabilidades del sistema y las ciberamenazas.

Retos y futuro de los centros de datos

Existen varias tendencias futuras potenciales que conviene examinar con más detalle a medida que el sector de los centros de datos se prepare para el impacto que estas tecnologías emergentes tendrán en un futuro inmediato.

1. Normativas sobre la sostenibilidad

Las nuevas normativas sobre sostenibilidad afectan a las operaciones de los centros de datos. Las medidas enérgicas propuestas por los distintos gobiernos sobre las emisiones de carbono, el consumo de energía y otros factores para conseguir ambiciosos objetivos medioambientales hacen que gestionar un centro de datos con éxito sea más difícil.

2. Escasez de talento

Una encuesta reciente de Uptime Institute reveló que la dotación de personal es un reto de enormes proporciones para los centros de datos de hoy en día. Atraer y retener talento cualificado sigue siendo muy complicado. Aproximadamente dos tercios de los centros de datos que respondieron a la encuesta citaron la escasez de personal como un problema importante. Y todo apunta a que así seguirá siendo en un futuro.

3. Costosas interrupciones/caídas del servicio

Las interrupciones en los centros de datos han disminuido de forma constante en los últimos años (según la misma encuesta de Uptime Institute), pero los costes de las interrupciones son muy elevados. Abordar las causas de las interrupciones puede ayudar a prevenirlas. Sin embargo, las soluciones no siempre son viables desde el punto de vista económico para las instalaciones más pequeñas, ya que las interrupciones del suministro eléctrico encabezan la lista de causas fundamentales de los cortes.

4. Retos relacionados con la refrigeración

Los métodos de refrigeración por aire más avanzados se enfrentan al reto de un consumo energético y una producción de calor cada vez mayores. Muchos centros de datos tendrán que aislar sus equipos de mayor potencia y proporcionar refrigeración adicional a esos sitios, además de la refrigeración de toda la instalación ya existente. Esta refrigeración adicional puede incluir la adopción de tecnología de refrigeración líquida o la actualización de sistemas obsoletos.

5. Disponibilidad cada vez menor de energía

El uso de energía en los centros de datos supone un enorme consumo para las redes eléctricas circundantes. No es seguro que las redes eléctricas actuales puedan satisfacer la demanda de cada vez más centros de datos. Algunas compañías energéticas han informado a los centros de datos de que la electricidad para las instalaciones de nueva construcción no estará disponible durante años.