5 Modelos de Centros de Datos Explicados: Diseño, Casos de Uso y Ejemplos

Un centro de datos es una instalación física que empresas privadas y gobiernos usan para almacenar y compartir aplicaciones y datos. La mayoría de negocios dependen de la fiabilidad y seguridad del centro de datos para ejecutar sus operaciones de TI de forma óptima.

Sin embargo, no todos los centros de datos son iguales: su diseño se basa en almacenamiento y una red de recursos computacionales que permiten la entrega de información y aplicaciones compartidas.

Los primeros centros de datos desarrollados en 1940, como ENIAC, requerían gran cantidad de energía y un entorno especial para funcionar correctamente. Eran costosos y se usaban principalmente para fines militares.

El número de centros de datos en el mundo aumentó drásticamente durante los años 90. Para establecer presencia en Internet, varias organizaciones construyeron grandes instalaciones llamadas Centros de Datos Internos con capacidades avanzadas como respaldo cruzado.

Los centros de datos actuales son muy diferentes: la tecnología ha pasado de servidores físicos convencionales a redes virtuales que soportan aplicaciones y cargas de trabajo en diferentes niveles.

La infraestructura actual permite que aplicaciones y datos existan y se vinculen a través de múltiples centros de datos y nubes privadas/públicas. Cuando un sitio web/app se aloja en la nube, usa recursos de centro de datos del proveedor de nube.

Componentes Cruciales de un Centro de Datos

Un centro de datos comprende numerosos componentes clave, como diferentes tipos de servidores, sistemas de almacenamiento, switches, routers y controladores de entrega de aplicaciones. Cuando se instalan e implementan correctamente, proporcionan recursos computacionales, infraestructura de almacenamiento e infraestructura de red que impulsan las aplicaciones.

Estándares Básicos para Infraestructura de Centro de Datos

ANSI/TIA-942-A es un estándar ampliamente adoptado para infraestructura de centros de datos. Cumple con cuatro niveles definidos por el estándar del Uptime Institute:

• Nivel I. Capacidad Básica: incluye fuente de alimentación ininterrumpida para caídas, picos y cortes de energía. Protege contra interrupciones por errores humanos pero no contra fallos inesperados.
• Nivel II. Capacidad Redundante: proporciona mejor seguridad contra interrupciones y oportunidades de mantenimiento. Componentes de capacidad redundante para energía y refrigeración pueden retirarse sin apagarlos.
• Nivel III. Mantenible Concurrentemente: facilita rutas de distribución redundantes para servir el entorno crítico. Cualquier parte puede apagarse y retirarse sin afectar operaciones de TI.
• Nivel IV. Tolerante a Fallos: permite que cualquier capacidad de producción se aísle de casi todos los tipos de fallo. El sistema no se ve afectado por interrupciones de eventos planificados o no planificados. Con cero puntos únicos de fallo, este nivel garantiza el mayor tiempo de actividad (99,995%).

Para entender mejor esta tecnología, necesitamos explorar diferentes tipos de centros de datos y sus propósitos. Cada uno tiene sus propios beneficios, limitaciones y requisitos.

5. Centro de Datos de Colocación (Colocation Data Center)

China Unicom, uno de los mayores centros de datos de colocación minorista

Ejemplo: Centro de datos Global Center de China Unicom en Hong Kong
Quién lo usa: Empresas medianas a grandes

También conocido simplemente como colo, un centro de datos de colocación es una gran instalación que alquila espacio en rack a empresas para sus servidores y otros dispositivos de red. Es uno de los servicios más populares usados por organizaciones que pueden no tener recursos suficientes para mantener su propio centro de datos pero aún quieren disfrutar de todos los beneficios.

Una instalación de colocación proporciona espacio, energía, refrigeración y seguridad física para el servidor. Es responsable de conectar eficientemente una variedad de equipos de red a diferentes proveedores de telecomunicaciones y servicios de red.

Empresas con grandes huellas geográficas pueden tener su hardware en múltiples lugares. Por ejemplo, una sola organización puede tener servidores en cinco o seis centros de datos de colocación diferentes.

Hay varios beneficios de usar un centro de datos de colocación:

• Escalable: Cuando el alcance de tu empresa se expande, puedes agregar rápidamente nuevos servidores y otro equipo crucial a la instalación.
• Preferencia de ubicación: Puedes seleccionar la ubicación de tu centro de datos más cercana a tus clientes.
• Costes predecibles y menores: Cuesta mucho menos alquilar un centro de datos de colocación que construir tu propia instalación. Puedes firmar contratos trimestrales o anuales según tu presupuesto.
• Fiable: Dado que los centros de datos de colocación están diseñados con alta especificación para redundancia, son extremadamente fiables.
• Tranquilidad: El personal técnico se encarga de tareas tediosas como gestionar energía, instalar equipos, tender cables y otros procesos técnicos. No tienes que preocuparte por el mantenimiento del servidor.

A menudo se confunde un centro de datos de colocación con un rack de colocación. A menudo se usan estos términos indistintamente. Sin embargo, son dos entidades diferentes.

El centro de datos de colocación se refiere a la empresa que alquila toda la instalación a otra empresa, mientras que el rack de colocación se refiere a la empresa que alquila espacio en rack dentro del centro de datos a múltiples organizaciones.

4. Centro de Datos Gestionado (Managed Data Center)

Ejemplo: Servicios IBM Cloud totalmente gestionados
Quién lo usa: Empresas medianas a grandes

Este tipo de modelo de centro de datos se despliega, gestiona y monitoriza por un proveedor de servicios externo. Ofrece todas las características necesarias a través de una plataforma de servicio gestionado.

El centro de datos puede ser completamente o parcialmente gestionado. En el primero, todos los detalles técnicos y datos de backend son manejados o administrados por el proveedor del centro de datos. Mientras que el segundo permite a las empresas tener cierto nivel de control administrativo sobre la implementación y servicio del centro de datos.

En general, el proveedor realiza el mantenimiento de todos los componentes y servicios de red, actualiza sistemas operativos y otros programas a nivel de sistema, y restaura datos/servicios en caso de eventos disruptivos.

Estos servicios gestionados pueden obtenerse desde un sitio de alojamiento de centro de datos fijo, instalaciones de colocación o a través de un centro de datos basado en la nube.

Por ejemplo, el centro de datos de IBM ofrece una amplia gama de servicios gestionados directamente a sus clientes, como servicios de seguridad gestionados, servicios de red gestionados y servicios de movilidad e información gestionados.

3. Centro de Datos Empresarial (Enterprise Data Center)

Centro de datos de Google en Eemshaven, Países Bajos | Crédito: Google

Ejemplo: Centro de datos Forest City de Facebook en Carolina del Norte
Quién lo usa: Grandes empresas

El centro de datos empresarial es una instalación privada diseñada con el único propósito de apoyar a una sola empresa. Puede ubicarse on-premise o off-premise en un sitio, según conveniencia del cliente.

Por ejemplo, si estás ejecutando un sitio web desde Canadá y tu público objetivo son estudiantes en Estados Unidos, preferirás construir un centro de datos en EE. UU. para reducir el tiempo de carga de página.

Una instalación empresarial se define más por su propiedad y propósito que por su tamaño y capacidad. Es ideal para organizaciones con requisitos de red únicos o que generan suficientes ingresos para aprovechar economías de escala.

El centro de datos empresarial suele contener múltiples centros de datos, cada uno con el propósito de sustentar funciones clave. Estos sub-centros de datos pueden clasificarse en tres grupos:

• Centro de datos de Internet: soporta dispositivos y servidores esenciales para aplicaciones web.
• Extranet: soporta transacciones business-to-business dentro de la red del centro de datos empresarial. Típicamente, estos servicios se acceden عبر enlaces WAN privados o conexiones VPN seguras.
• Intranet: alberga la aplicación y datos dentro del centro de datos empresarial. Estos datos se usan para investigación y desarrollo, fabricación, marketing y otras funciones empresariales centrales.

El mayor beneficio de este tipo de centro de datos es que es fácil para las empresas rastrear parámetros cruciales (como ancho de banda y uso de energía) y mantener su software (como herramientas de monitorización) actualizado. Esto simplifica estimar necesidades futuras y escalar apropiadamente.

Sin embargo, todo tiene un coste: Desarrollar instalaciones de centros de datos empresariales requiere grandes inversiones de capital, mano de obra, mantenimiento de equipos y gastos continuos de tiempo.

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2. Centro de Datos en la Nube (Cloud Data Center)

Ejemplo: Servicios en la nube ofrecidos por Google, IBM, Amazon (AWS), Microsoft (Azure), etc.
Quién lo usa: La mayoría de organizaciones de cualquier tamaño

Con un centro de datos en la nube, el hardware real es ejecutado y gestionado por la empresa de nube, a menudo con ayuda de un proveedor de servicios gestionados externo. Permite a los clientes ejecutar sitios web/aplicaciones y gestionar datos dentro de una infraestructura virtual que funciona en servidores en la nube.

Los datos se fragmentan y duplican en numerosas ubicaciones tan pronto como se suben a servidores en la nube. En caso de eventos inesperados, el proveedor de nube asegura que haya una copia de seguridad de tu copia de seguridad.

Algunas empresas de servicios en la nube ofrecen nubes personalizadas, dando a los clientes acceso singular a su propio entorno de nube, conocido como nubes privadas. Los proveedores de nube pública, por otro lado, ponen recursos a disposición del público vía Internet. Amazon Web Services, Microsoft Azure son algunos de los jugadores de nube pública más populares.

Los servicios en la nube tienen varias ventajas sobre centros de datos on-premise. Con la nube, la empresa paga solo por la cantidad de recursos de hardware que usa. No necesita preocuparse por actualizaciones regulares de servidores, seguridad, costes de refrigeración, etc. Estos precios están incluidos en la estructura de tarifa mensual de suscripción.

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1. Centro de Datos Edge (Edge Data Center)

Todavía en fase de desarrollo

Los centros de datos Edge son instalaciones más pequeñas ubicadas cerca de la población a la que sirven. Caracterizados por su tamaño y conectividad, estos centros permiten a las organizaciones entregar contenido y servicios a usuarios locales con latencia mínima.

Juegan un papel crucial en la arquitectura de edge computing, que acerca el almacenamiento de datos y computación a la ubicación donde se necesita. Estudios muestran que los centros de datos Edge soportarán IoT (Internet de las Cosas) y vehículos autónomos para proporcionar capacidad de procesamiento adicional y mejorar la experiencia del cliente.

Mientras que una gran parte de datos recopilados por IoT y vehículos autónomos se procesará localmente, parte se transmitirá de vuelta a un centro de datos. Las instalaciones Edge están conectadas a varios otros centros de datos o a un centro de datos central más grande.

Comparados con centros de datos empresariales funcionando a plena capacidad, múltiples centros de datos Edge más pequeños pueden distribuir cargas de tráfico pesado más eficientemente. Pueden cachear contenido de alta demanda, minimizando el retraso entre la petición de un usuario y la respuesta del servidor. Además, distribuir cargas de tráfico también aumenta la fiabilidad de la red.

Para organizaciones que intentan mejorar el rendimiento de red regional o penetrar un mercado local, estas instalaciones son invaluables.

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Mercado

Actualmente, casi el 70% de cargas de trabajo empresariales se ejecutan en centros de datos corporativos, los centros de datos de colocación alojan el 20%, y aproximadamente el 9% está en la nube.

Según Global Market Insights, el tamaño del mercado de centros de datos Edge fue de 5.500 millones de dólares en 2019. Se espera que crezca a una CAGR del 23% entre 2020 y 2026. La demanda siempre creciente de recursos computacionales de alto rendimiento anima a proveedores de servicios a alojar centros de datos en ubicaciones Edge para baja latencia y conexiones fiables.

Preguntas Frecuentes

¿Qué es un Centro de Datos Definido por Software?

El Centro de Datos Definido por Software (SDDC) es una instalación de almacenamiento de datos en la que todos los elementos de infraestructura (incluyendo CPU, almacenamiento, redes y seguridad) son virtualizados y entregados como servicio.

El SDDC es resultado de años de avances en virtualización de servidores. Extiende los conceptos de virtualización como abstracción, agrupación y automatización a todos los recursos y servicios para reducir costes, aumentar escalabilidad y mejorar agilidad empresarial.

Como los centros de datos convencionales, los SDDC pueden alojarse on-premise, en un proveedor de servicios gestionados, y en nubes públicas, privadas o híbridas.

¿Qué son las operaciones de centro de datos?

Las operaciones de centro de datos es un término amplio, que incluye cuatro procesos y operaciones principales:

• Instalación y mantenimiento de recursos de red
• Creación, aplicación y monitorización de políticas y procedimientos dentro de centros de datos
• Herramientas y técnicas para asegurar la seguridad del centro de datos
• Sistemas de monitorización que cuidan de energía y refrigeración

Dado que muchas empresas han empezado a cambiar a soluciones de computación en la nube, la automatización de operaciones de centro de datos se ha vuelto más crítica que nunca. El objetivo es optimizar procesos y sistemas para rendimiento, eficiencia de costes y escalabilidad.

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¿Qué es un centro de datos verde?

Un centro de datos verde es una instalación de almacenamiento, gestión y difusión de datos que funciona con tecnologías de eficiencia energética. Está diseñado para maximizar la eficiencia energética y minimizar el impacto ambiental.

Los dos parámetros más usados para medir la eficiencia energética en centros de datos son:

• Efectividad de Uso de Energía (PUE)
• Efectividad de Uso de Carbono (CUE)

Ambos fueron desarrollados por The Green Grid, una asociación comercial principal que trabaja para mejorar la eficiencia energética y el eco-diseño de TI y centros de datos.

Estas instalaciones están ganando tracción en diversas industrias y han captado la atención de muchas empresas para desplegar soluciones de centros de datos verdes. Según el informe de MarketandMarkets, se estima que el tamaño del mercado de centros de datos verdes alcanzará 140.000 millones de dólares para 2026.