La arquitectura e infraestructura de un data center es la disposición física y lógica de los recursos y equipos dentro de las instalaciones de un centro de datos. Sirve de modelo para diseñar y desplegar las instalaciones de un centro de datos, y se trata de un proceso por capas que proporciona directrices arquitectónicas y de diseño para el desarrollo de centros de datos. Te presentamos a continuación una guía de todos los componentes y requisitos que debe tener un centro de datos para cumplir con unas adecuadas disposiciones de arquitectura e infraestructura.
Índice de temas
Qué es la arquitectura de un Data Center
La arquitectura e infraestructura de un data center se refiere a la disposición física y lógica de los recursos y equipos dentro de las instalaciones de un centro de datos. Abarca una amplia gama de componentes, como bastidores de servidores y almacenamiento, dispositivos de red, fuentes de alimentación, mecanismos de refrigeración y seguridad. Este marco arquitectónico es crucial para garantizar el funcionamiento eficiente, la escalabilidad y la fiabilidad de los centros de datos.
La arquitectura e infraestructura de un data center suele estar diseñada para maximizar el rendimiento, minimizar los costes operativos y garantizar altos niveles de protección de datos y conectividad. Con el auge de las aplicaciones de computación en la nube, big data e Internet de las cosas (IoT), los centros de datos modernos han evolucionado para dar soporte a una amplia gama de tecnologías y servicios.
Cómo deber ser la infraestructura de un centro de datos
A medida que avanza la fase de diseño, los arquitectos e ingenieros de centros de datos se centran en elementos clave de la infraestructura, como el suministro eléctrico, los sistemas de refrigeración y las capacidades de red. Estos componentes son esenciales para construir un centro de datos fiable y escalable. La construcción física del centro de datos requiere un esfuerzo sincronizado para instalar la infraestructura que soporta sus operaciones. Una vez construidos, los centros de datos requieren una supervisión y gestión continuas para garantizar que funcionan dentro de los parámetros deseados y se adhieren a prácticas sostenibles.
Centro de datos tradicional
¿Se han acabado los centros de datos on-premise? La realidad es que los centros de datos tradicionales siguen siendo muy relevantes, especialmente en determinadas industrias, debido a una serie de requisitos que incluyen la seguridad y la localización y gobernanza de los datos. Precisamente por ese motivo, para muchas organizaciones, la mejor solución es adoptar un enfoque híbrido combinando centros tradicionales on-premise y nube pública. Este enfoque de nube híbrida ofrece a las empresas una flexibilidad que admite lo mejor de ambos mundos.
Centro de datos modular
Los centros de datos modulares o prefabricados son instalaciones más pequeñas y eficientes que utilizan componentes prefabricados o modulares en lugar de bloques de construcción tradicionales. La construcción de un centro de datos modular utiliza componentes que se fabrican fuera de las instalaciones y se entregan como módulos prediseñados, prefabricados y probados previamente.
Centro de datos en la nube o Cloud Data Center
Un Cloud Data Center es un centro de datos donde es posible desplegar toda la infraestructura necesaria, incluyendo los propios servidores, switches, routers, etc. pero virtualizado, en formato nube y configurado en alta disponibilidad para poder escalar los recursos a demanda. Un Cloud Data Center o centro de datos en la nube traslada un centro de datos tradicional, también llamado on-premise, fuera de las instalaciones del propio cliente.
Características la arquitectura de un Data Center eficiente
Un data center eficiente debe poder crear un entorno eficiente, resistente y seguro para alojar la infraestructura informática crítica de las empresas y organizaciones modernas. Son muchos factores los que están involucrados para conseguir los resultados deseados, y los desgranamos a continuación.
Disponibilidad
La disponibilidad de los centros de datos suele especificarse en función de los nueves. Por ejemplo, una disponibilidad de tres nueves corresponde a una disponibilidad del 99,9%. Una disponibilidad de «cinco nueves» corresponde a una disponibilidad del 99,999%. Sin embargo, en general se acepta que los «nueves» no constituyen una definición útil de la disponibilidad de los servicios de un centro de datos, ya que incluso un corte de energía de 25 milisegundos podría dejar fuera de servicio todo el centro de datos durante varias horas o incluso días.
Distribución geográfica
Seleccionar un emplazamiento requiere evaluar factores como la ubicación geográfica, la susceptibilidad a las catástrofes naturales, las opciones de conectividad y la disponibilidad de energía. El emplazamiento debe permitir una redundancia adecuada en la infraestructura de energía y datos, para garantizar un funcionamiento continuo.
Estándares y requisitos
Las normas y los marcos de cumplimiento proporcionan una estructura que guía las operaciones del centro de datos hacia la excelencia. El cumplimiento de normas reguladoras como ISO 27001, SOC 2, ISAE 3402 y SSAE 16 entre otras muchas, es fundamental para garantizar la seguridad y disponibilidad de los datos. Los centros de datos también deben cumplir normativas específicas como FFIEC, HIPAA, SOX y GLBA, en función de su sector de actividad. También son importantes las certificaciones como prueba del cumplimiento de las normas del sector, y las auditorías, que son evaluaciones periódicas para validar el cumplimiento de las normas operativas.
Redundancia
El objetivo de la redundancia es aumentar la fiabilidad, que se define como la capacidad de mantener el funcionamiento a pesar de la pérdida de uso de uno o más recursos críticos del centro de datos. Teniendo en cuenta que todos los sistemas acaban fallando, la forma de equilibrar la redundancia de componentes frente a la redundancia de todo el sistema modificará significativamente la curva coste/beneficio. En este caso, es importante diseñar para previsiones de incidentes lógicas y razonables, equilibrando al mismo tiempo el tiempo medio hasta el fallo y las consideraciones habituales sobre el tiempo medio hasta la recuperación.
Capacidad adecuada
Los centros de datos deben estar diseñados para adaptarse fácilmente al crecimiento futuro del volumen de datos, la potencia de procesamiento y las necesidades de almacenamiento sin necesidad de rediseños significativos ni tiempos de inactividad. Este principio garantiza que la infraestructura pueda ampliarse de forma modular, así como que puedan añadirse nuevos equipos y recursos para satisfacer las crecientes demandas. Los centros de datos necesitan ser elásticos: tanto añadir más máquinas o instancias a un conjunto de recursos para gestionar el aumento de carga como la posibilidad de añadir más potencia, como CPU, RAM o GPU, a una máquina existente para mejorar su capacidad.
Fuentes de Alimentación
El término “alimentación energética del centro de datos” hace referencia a la infraestructura, los sistemas y los procesos utilizados para suministrar y gestionar la alimentación en un centro de datos. Esto incluye la distribución del suministro eléctrico, los sistemas de reserva (SAI) y las herramientas de gestión para garantizar que el centro de datos pueda funcionar de forma continua y eficaz sin interrupciones.
Un suministro adecuado de energía de alta calidad es fundamental para garantizar la disponibilidad y fiabilidad de los equipos y servicios informáticos del centro de datos. La alimentación del centro de datos depende a partes iguales de dos pilares fundamentales: la infraestructura de alimentación y la gestión de la alimentación. Cada disciplina tiene sus propias consideraciones de planificación, procedimientos, configuraciones y mejores prácticas.
Seguridad
Proteger los datos confidenciales y garantizar la integridad de la infraestructura del centro de datos es primordial en la arquitectura de un centro de datos, lo que requiere un enfoque de seguridad multicapa. Esto incluye la aplicación de medidas de seguridad física, como sistemas de control de acceso y vigilancia, así como medidas de ciberseguridad, como cortafuegos, sistemas de detección y prevención de intrusiones y cifrado de datos, para protegerse de accesos no autorizados, filtraciones de datos y ciberamenazas.
Mantenimiento del Data Center
El mantenimiento de centros de datos es el proceso proactivo de preservar y optimizar la infraestructura de las instalaciones de un centro de datos, y es una parte fundamental dentro de la arquitectura e infraestructura de un data center. Implica inspecciones rutinarias, reparaciones y actualizaciones de componentes críticos como servidores, sistemas de refrigeración y distribución de energía para garantizar un funcionamiento ininterrumpido y eficiente. El mantenimiento de los centros de datos es esencial para evitar tiempos de inactividad, mitigar los riesgos de seguridad y controlar los costes operativos. El objetivo principal del mantenimiento de los centros de datos es prevenir problemas, optimizar el rendimiento y prolongar la vida útil del hardware y los sistemas críticos. Piense en ello como en las revisiones y puestas a punto periódicas que necesita su coche para seguir funcionando sin problemas.
Un adecuado mantenimiento de los centros de datos resulta indispensable por los siguientes motivos:
- Minimizar los tiempos de inactividad. Una interrupción o fallo en un centro de datos podría suponer importantes pérdidas económicas y daños a la reputación de una empresa. Por ello, un mantenimiento habitual ayuda a identificar y solucionar posibles problemas antes de que se provoquen tiempos de inactividad, garantizando un funcionamiento ininterrumpido.
- Mitigar la pérdida de datos y los riesgos de seguridad. Las filtraciones de datos y los incidentes de pérdida de datos pueden llegar a generar pérdidas para cualquier organización. El mantenimiento no sólo protege contra fallos de hardware, sino que también refuerza las medidas de ciberseguridad, reduciendo el riesgo de filtración de datos.
- Control de los costes operativos. El mantenimiento proactivo suele ser más rentable que reaccionar ante las distintas contingencias. Al identificar y abordar los problemas a tiempo, los operadores de centros de datos pueden evitar costosas reparaciones y sustituciones.
- Mejora de la eficiencia y el rendimiento. El hardware y los sistemas optimizados funcionan de forma más eficiente, reduciendo el consumo de energía y los costes asociados. Las mejoras en el rendimiento también mejoran la experiencia del usuario y agilizan el procesamiento de los datos.
Errores frecuentes en el diseño y la arquitectura de un Data Center
¿Cómo se puede evitar cometer errores importantes a la hora de implantar una adecuada arquitectura e infraestructura de un data center? La clave está en la metodología que se utilice para diseñar y construir las instalaciones de un centro de datos. Una mala planificación conduce a un mal uso del valioso capital y puede aumentar los gastos operativos. Muchas organizaciones se centran en velocidades y alimentaciones energéticas, iniciativas ecológicas, mantenibilidad concurrente, efectividad del uso de la energía (PUE) y certificación de Liderazgo en Energía y Diseño Medioambiental (LEED). Todos estos criterios son fundamentales en el proceso de toma de decisiones.
Sin embargo, los detalles suelen eclipsar la visión de conjunto. La mayoría de las empresas pierden la oportunidad de negocio que supone la ampliación de un centro de datos, una ampliación impulsada por un enfoque holístico. Las organizaciones con necesidades de capacidad crítica en el rango de 1 a 3 megavatios pueden entrar en esta categoría de riesgo. La naturaleza crítica de los usuarios de tamaño medio no es menos importante que la de los hiperescalares; sin embargo, los conocimientos técnicos internos para impulsar planes de expansión adecuados pueden ser limitados. El resultado es una sobrecarga de información procedente de múltiples fuentes, que lleva a la confusión y a una mala toma de decisiones.
En ese sentido, es necesario tener en cuenta criterios como una adecuada ubicación del emplazamiento del data center, consideraciones de diseño y rendimiento óptimos, una adecuada planificación del espacio, contemplar los costes y el Retorno de la Inversión o ROI, y por supuesto tener en cuenta las distintas normativas y regulación de los países en los que se opera.
