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CENTRO DE DATOS

Un centro de datos (o centro de datos) es una instalación utilizada para albergar los sistemas y componentes asociados, tales como las telecomunicaciones y sistemas de almacenamiento. Por lo general, incluye copia de seguridad de las fuentes de alimentación o redundantes, conexiones redundantes de comunicaciones de datos, los controles ambientales (por ejemplo, aire acondicionado, extinción de incendios) y dispositivos de seguridad.


Historia

Los centros de datos tienen sus raíces en las aulas de informática enorme de los primeros tiempos de la industria de la computación. Los primeros sistemas computarizados son complejas para operar y mantener, y requiere un ambiente especial en el que operar. Muchos cables son necesarios para conectar todos los componentes y los métodos de acomodar y organizar estos han sido concebidos, tales como bastidores estándar para montar los equipos, suelos elevados y bandejas de cable (instalado arriba o debajo del piso elevado).Además, ordenadores antiguos requiere una gran cantidad de poder, y tuvo que ser enfriado para evitar el sobrecalentamiento. Seguridad era importante - las computadoras eran costosos, y se utilizaban a menudo para fines militares. Las pautas básicas de diseño para controlar el acceso a la sala de computación han sido concebidos para ello.

Durante el auge de la industria de microcomputadoras, y especialmente durante la década de 1980, las computadoras comenzaron a ser desplegados en todas partes, en muchos casos con poca o ninguna atención acerca de los requisitos de funcionamiento. Sin embargo, como tecnología de la información (TI) para las operaciones fue creciendo en complejidad, las empresas crecieron conscientes de la necesidad de controlar los recursos de TI. Con el advenimiento de la computación cliente-servidor, durante la década de 1990, las microcomputadoras (ahora se llama "servidores") comenzó a encontrar su lugar en las aulas de informática de edad. La disponibilidad de equipos de red de bajo costo, junto con nuevas normas para el cableado de red, hace posible el uso de un diseño jerárquico que puso a los servidores en una sala específica dentro de la empresa. El uso del término "centro de datos," que se aplica a salas de ordenadores diseñados especialmente, comenzó a ganar reconocimiento popular en esa época.

El boom de los centros de datos tuvo lugar durante la burbuja punto-com. Las empresas necesitan conectividad rápida a Internet y el funcionamiento sin escalas a implementar sistemas y establecer una presencia en Internet. Instalación de equipos tales que no era viable para muchas empresas de menor tamaño. Muchas empresas empezaron a construir grandes instalaciones muy, llamado centros de datos de Internet (IDC), que brindará a las empresas una gama de soluciones para sistemas de despliegue y operación. Las nuevas tecnologías y las prácticas fueron diseñadas para manejar la escala y los requerimientos operativos de este tipo a escala las grandes operaciones. Estas prácticas acabó emigrando hacia los centros de datos privados, y se adoptaron en gran medida por sus resultados prácticos.

A partir de 2007, el centro de datos de diseño, construcción y operación es una disciplina bien conocida. Los documentos estándar de los grupos de profesionales acreditados, como la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones, especifica los requisitos para los datos de diseño de centros. conocida métricas operacionales-Pues para conocer la disponibilidad de centros de datos pueden ser utilizados para evaluar el impacto empresarial de una interrupción. Todavía hay un montón de desarrollo que se hacen en la práctica, el funcionamiento, y también en el amistoso del centro de datos de diseño para el medio ambiente. Los centros de datos suelen ser muy caros de construir y mantener. Por ejemplo, 's Amazon.com 116.000 nuevos metros cuadrados (10.800 m2) del centro de datos en Oregon se espera que cueste hasta $ 100 millones.[1]

Requisitos para centros de datos modernos

Bastidores de equipos de telecomunicaciones en el marco de un centro de datos.

Las operaciones de TI son un aspecto crucial de la mayoría de las operaciones de organización. Una de las principales preocupaciones es la continuidad del negocio; las compañías confían en la información de sus sistemas para ejecutar sus operaciones. Si un sistema no está disponible, operaciones de la empresa puede verse afectada o se detiene completamente. Es necesario establecer una infraestructura fiable para las operaciones de TI, con el fin de reducir al mínimo cualquier posibilidad de interrupción. seguridad de la información es también una preocupación, y por esta razón, un centro de datos tiene que ofrecer un entorno seguro que minimice las posibilidades de un fallo de seguridad. Un centro de datos por lo tanto debe mantener altos estándares para asegurar la integridad y funcionalidad de su entorno hospedado equipo. Esto se logra gracias a la redundancia de los cables de fibra óptica tanto y poder, que incluye copia de seguridad de la generación de energía de emergencia.

Telcordia GR-3160, Requisitos de NEBS de Telecomunicaciones del Centro de Datos de equipos y espacios, proporciona directrices para los espacios del centro de datos dentro de las redes de telecomunicaciones, y los requisitos ambientales para los equipos destinados a la instalación en esos espacios. Estos criterios fueron desarrollados conjuntamente por Telcordia y representantes de la industria. Pueden ser aplicados a los centros de datos espacios de vivienda procesamiento de datos o Tecnologías de la Información (TI). El equipo puede ser utilizado para:

  • Operar y administrar la red de una compañía de telecomunicaciones
  • Proporcionar los centros de datos de aplicaciones basadas directamente a los clientes de la compañía
  • Proporcionar aplicaciones hospedadas por terceros para prestar servicios a sus clientes
  • Proporcionar una combinación de éstas y otras muchas aplicaciones de centro de datos.

operación de centro de datos eficaz requiere una inversión equilibrada en la instalación y los equipos alojados. El primer paso es establecer un ambiente de instituciones de referencia adecuado para la instalación del equipo. Estandarización y modularidad puede generar ahorros y eficiencias en el diseño y construcción de centros de datos de telecomunicaciones.

Normalización de los medios integrados en el edificio y la ingeniería del equipo. Modularidad tiene las ventajas de escalabilidad y fácil crecimiento, aun cuando las previsiones de la planificación son menos que óptimos. Por estas razones, los centros de datos de telecomunicaciones se debe planificar de bloques de construcción repetitiva de los equipos, y las de alimentación y de apoyo (acondicionado) el equipo cuando sea necesario. El uso de sistemas centralizados dedicada requiere previsiones más precisas de las necesidades futuras para evitar costosos sobre la construcción, o tal vez algo peor - en construcción que no cumple con las necesidades futuras.

Clasificación del centro de datos

La TIA-942: Centro de Datos de Normas general se describen los requisitos para la infraestructura del centro de datos. El más simple es un Tier 1 del centro de datos, que es básicamente una sala de servidores, a raíz de las directrices básicas para la instalación de sistemas informáticos. El nivel más estricto es un centro de datos Tier 4, que está diseñado para albergar sistemas de misión crítica de ordenador, con subsistemas redundantes y de seguridad totalmente compartimentadas zonas controladas por biométrico controla el acceso métodos. Otra consideración es la ubicación del centro de datos en un contexto subterráneo, para la seguridad de datos, así como las consideraciones ambientales, tales como los requisitos de refrigeración.[2]

diseño físico

Un rack de servidores típico, típico de sociedades de colocación.

Un centro de datos puede ocupar una habitación de un edificio, una o más plantas, o un edificio entero. La mayoría del equipo es a menudo en forma de servidores montados en rack de 19 pulgadas gabinetes, que se suelen incluir en hileras sencillas formando corredores entre ellos.Esto permite a las personas el acceso a la parte delantera y posterior de cada gabinete. Los servidores son muy diferentes en tamaño, desdeservidores de 1U independiente a los grandes silos de almacenamiento que ocupan muchos azulejos en el suelo. Algunos equipos, comocomputadoras centrales y de almacenamiento de dispositivos suelen ser tan grande como los propios bastidores, y se colocan junto a ellos.grandes centros de datos muy podrán utilizar contenedores llenos de 1.000 o más servidores de cada uno[6]; cuando las reparaciones o mejoras son necesarias, se sustituirán los contenedores todo (en lugar de reparar los servidores individuales).[7]

códigos de construcción locales pueden regular las alturas de techo mínimo.

Un banco de baterías en un gran centro de datos, utilizado para mantener el poder hasta que los generadores diesel se puede iniciar.

El ambiente físico de un centro de datos se controla rigurosamente:

  • Aire acondicionado se usa para controlar la temperatura y la humedad en el centro de datos. ASHRAE"s" Directrices para la térmica de Procesamiento de Datos "Entornos[8] recomienda un rango de temperatura de 16-24 ° C (61-75 ° F) y humedad de 40-55% con un punto de rocío máximo de 15 ° C como óptima para las condiciones de centro de datos.[9] La temperatura en un centro de datos, naturalmente, aumentará debido a la energía eléctrica utilizada calienta el aire. A menos que se elimina el calor, la temperatura ambiente aumenta, resultando en un mal funcionamiento de equipos electrónicos. Al controlar la temperatura del aire, los componentes de servidor a nivel del consejo se mantienen dentro de la temperatura especificada fabricante / intervalo de humedad. Los sistemas de aire acondicionado ayudan a controlar la humedad por el enfriamiento del espacio aéreo de retorno por debajo del punto de rocío. Demasiada humedad y el agua puede comenzar a condensar en los componentes internos. En caso de una atmósfera seca, los sistemas auxiliares de humidificación puede añadir el vapor de agua si la humedad es demasiado bajo, lo que puede dar lugar a la electricidad estática problemas de descarga que pueden dañar los componentes. Subterranean centros de datos puede mantener el equipo informático fresco, mientras que gastar menos energía que los diseños convencionales.
  • centros de datos modernos intenta utilizar refrigeración economizador, donde el uso del aire exterior para mantener fresco el centro de datos. el estado de Washington tiene ahora un centros de pocos datos que refrescan todos los servidores que utilizan aire exterior 11 meses del año. Ellos no usan refrigeradores y aire acondicionado, lo que crea la energía potencial de ahorro en los millones.[10].
  • alimentación de reserva se compone de uno o más sistemas de alimentación ininterrumpida y / o generadores diesel.
  • Para evitar puntos de fallo, todos los elementos de los sistemas eléctricos, incluidos los sistemas de copia de seguridad, son suelen ser totalmente duplicado, y los servidores críticos están conectados tanto a la "cara A" y "lado B" de energía alimenta. Este arreglo se hace a menudo para lograr redundancia N +1 en los sistemas. interruptores estáticos se utilizan a veces para garantizar la conversión instantánea de una oferta a la otra en el caso de una falla eléctrica.
  • Los centros de datos suelen tener piso elevado en 60 cm (2 pies) extraíble baldosas cuadradas. La tendencia es hacia 80-100 cm (31-39 in) para atender a anular uniforme de distribución de aire y mejor. Estos proporcionan un pleno para que circule el aire debajo del piso, como parte del sistema de aire acondicionado, así como espacio que permite para el cableado de alimentación.
Telcordia GR-2930, NEBS: Piso elevado Requisitos genéricos de las redes y centros de datos, presenta la ingeniería de requerimientos genéricos para suelos elevados que caen dentro de las estrictas normativas de NEBS.
Hay muchos tipos de plantas disponibles en el mercado que ofrecen una amplia gama de resistencia estructural y la capacidad de carga, en función de componentes para la construcción y los materiales utilizados. Los tipos generales de pisos planteadas figuran stringerless, travesaños, plataformas y estructurales, los cuales se discuten en detalle en el GR-2930 y se resumen a continuación.
Stringerless piso sobreelevado - Un terremoto no el tipo de suelo elevado en general, consiste en una serie de pedestales que proporcionan la altura necesaria para enrutar los cables y también servir de apoyo a cada esquina de los paneles del piso. Con este tipo de suelo, que puede o no ser de dotación para sujetar mecánicamente los paneles del piso a los pedestales. Este tipo stringerless de sistema (que no tienen archivos adjuntos mecánica entre los jefes pedestal) proporciona la máxima accesibilidad al espacio bajo el piso.Sin embargo, los pisos son stringerless significativamente inferior al travesaños de pisos levantados en el apoyo a cargas laterales y no se recomiendan.
Hay dos tipos de construcción de pisos de las redes y equipos de centro de datos. A continuación se presentan descripciones genéricas de este tipo de plantas.
Stringered Suelos Elevados - Este tipo de suelo elevado por lo general consiste de un conjunto vertical de acero asambleas pedestal (se hace cada asamblea por una placa base de acero, en posición vertical tubular, y una cabeza) espaciados uniformemente a pie y dos centros fijadas mecánicamente a la piso de concreto. La cabeza del pedestal de acero tiene un poste de madera que se inserta en la posición vertical del pedestal y la altura total se puede ajustar con una tuerca soldada de nivelación en la viga de la cabeza del pedestal.
Plataformas Estructurales - Un tipo de plataforma estructural está compuesto por miembros construidos con ángulos de acero o canales que están soldados o atornillados entre sí para formar una plataforma integrada para sujeción de equipos. Este diseño permite que equipos que van a fijarse directamente a la plataforma sin la necesidad de alternar barras de refuerzo o complementario. plataformas estructurales pueden o no contener los paneles o largueros.
de cableado de datos es típicamente enrutan a través de sobrecarga bandejas de cables en centros de datos modernos. Sin embargo, algunos aún están recomendando bajo piso elevado de cableado por razones de seguridad y considerar la adición de sistemas de enfriamiento por encima de los bastidores en el caso de esta mejora es necesaria. Más pequeños / centros de datos menos costosa, sin piso elevado puede utilizar baldosas anti-estática para una superficie del suelo. gabinetes de PC se suelen organizar en un pasillo caliente acuerdo para maximizar la eficiencia del flujo de aire.
  • Los centros de datos disponen de protección contra incendios sistemas, incluidos los pasivos y activos elementos de diseño, así como la implementación de la prevención de incendios en las operaciones de los programas. Los detectores de humo están instalados generalmente para advertir oportunamente de un incendio en desarrollo mediante la detección de partículas generadas por la combustión lenta componentes antes del desarrollo de llama. Esto permite que la investigación, la interrupción de la alimentación y la extinción de incendios manuales utilizando extintores de mano antes de que el fuego crece hasta un tamaño grande. Un sistema de rociadores contra incendios se proporciona a menudo para controlar un incendio a gran escala si se desarrolla. rociadores contra incendios exigen en 18 (46 cm) de espacio libre (libre de bandejas de cables, etc) por debajo de los aspersores. agente de limpieza de gases de supresión de incendios a veces se instalan para suprimir un incendio antes que el sistema de rociadores contra incendios.Elementos pasivos de protección contra incendios incluyen la instalación de muros cortafuegos alrededor del centro de datos, por lo que puede ser un incendio es reducido a una parte de la instalación durante un tiempo limitado en caso de que el fracaso del sistema de protección activa contra incendios, o si no se instalan . Para las instalaciones críticas que estos cortafuegos suelen ser insuficientes para proteger los equipos electrónicos sensibles al calor, sin embargo, porque la construcción firewall convencional tiene sólo una potencia de penetración en el tiempo llama no, la penetración del calor. También hay deficiencias en la protección de los puntos de entrada vulnerables en la sala del servidor, tales como las penetraciones por cable, las penetraciones y conductos de aire refrigerante. Para el caso de los centros de datos críticos bóvedas a prueba de fuego con una Clase 125 de calificación son necesarios para cumplir con la norma NFPA 75[11] las normas.
  • La seguridad física también juega un papel muy importante con los centros de datos. El acceso físico al sitio suele estar restringida a personal seleccionado, con controles ybolardos y cepos.[12] La cámara de vídeo de vigilancia permanente y guardias de seguridad son casi siempre presente si el centro de datos es grande o contiene información confidencial en cualquiera de los sistemas dentro. El uso de trampas de impresión reconocimiento dedo hombre está empezando a ser habitual.

El uso de energía

Artículo principal: IT gestión de la energía

El consumo de energía es un tema central para centros de datos. Potencia eléctrica absorbida para centros de datos va desde unos pocos kW para un rack de servidores en un armario y varias decenas de MW para grandes instalaciones. Algunas instituciones tienen densidades de potencia más de 100 veces la de un edificio típico de oficina.[13] Para una mayor densidad de instalaciones de energía, los costes de la electricidad son una dominante de gastos operativos y representan más del 10% del coste total de propiedad (TCO) de un conjunto de datos centro.[14] En 2012, el costo de la energía para centros de datos se espera que supere el coste de la inversión inicial de capital.[15]

las emisiones de gases de efecto invernadero

En 2007 toda la información y la comunicación o el sector de las TIC se calcula que es responsable de aproximadamente el 2% del total mundial de emisiones de carbono con los centros de datos contables para el 14% de la huella de las TIC.[16] La EPA de los EE.UU. estima que los servidores y centros de datos son responsables durante un máximo de 1,5% de la electricidad total de consumo de los EE.UU.[17], o aproximadamente 0.5% de las emisiones de GEI EE.UU. [18], para el año 2007. Teniendo en cuenta una hipótesis "business as usual emisiones de gases de efecto invernadero de los centros de datos se proyecta a más del doble de los niveles de 2007 para el año 2020.[19]

La cuestión del emplazamiento es uno de los factores que afectan el consumo de energía y los efectos ambientales de un centro de datos. En las zonas donde el clima favorece la refrigeración y mucha de la electricidad renovable está disponible a los efectos del medio ambiente será más moderada. Así, los países con condiciones favorables, como Finlandia[20], Suecia[21] y Suiza[22], están tratando de atraer la nube de datos de los centros de cálculo.

La eficiencia energética

El más comúnmente usado la métrica para determinar la eficiencia energética de un centro de datos es el uso de la eficacia de energía, o PUE. Esta razón simple es la potencia total que entra en el centro de datos dividida por la energía utilizada por los equipos informáticos.

 \mathrm{PUE}  =  {{Total  Facility  Power} \over {IT  Equipment  Power}}

Energía utilizada por los equipos de apoyo, a menudo se refiere como carga aérea, se compone principalmente de sistemas de refrigeración, la entrega de potencia, y otros como infraestructura de instalaciones de iluminación. El centro de datos promedio en los EE.UU. tiene un PUE de 2.0[23], lo que significa que la instalación utiliza un vatio de energía aéreas por cada vatio entregados a los equipos informáticos. Estado de la técnica centro de datos de la eficiencia energética se estima en alrededor de 1,2.[24] Algunos operadores de centros de datos grandes como Microsoft y Yahoo! han publicado las proyecciones de PUE para las instalaciones en el desarrollo; Google publica los resultados de eficiencia real trimestral de los centros de datos en funcionamiento.[25]

La Agencia de Protección Ambiental EE.UU. tiene una Energy Star calificación para los grandes centros de datos o independiente. Para calificar para la etiqueta ecológica, un centro de datos debe estar dentro del cuartil superior de la eficiencia energética de todas las denuncias de las instalaciones.

Infraestructura de red

Un ejemplo de "rack" servidores.

Comunicaciones en los centros de datos hoy en día son más a menudo sobre la base de las redes de ejecutar el IP protocolo suite. Los centros de datos contienen un conjunto de routers y conmutadores que el tráfico de transporte entre los servidores y con el mundo exterior.redundancia de la conexión a Internet se proporciona a menudo mediante el uso de dos o más proveedores de servicios de aguas arriba (véase el multihoming).

Algunos de los servidores en el centro de datos se utilizan para el funcionamiento de la base de Internet y la Intranet de servicios que necesitan los usuarios internos de la organización, por ejemplo, e-mail servidores, servidores proxyy DNS servidores.

Elementos de la red de seguridad también suelen ser desplegado: firewalls, VPN gateways, detección de intrusiones, etc También son comunes los sistemas de control para la red y algunas de las aplicaciones. Sistemas de vigilancia adicional sitio fuera también son típicas, en el caso de una falla de las comunicaciones en el interior del centro de datos.

El objetivo principal de un centro de datos se está ejecutando las aplicaciones que gestionan la actividad principal y los datos operativos de la organización. Estos sistemas pueden ser propiedad y desarrollada internamente por la organización, o se compra en software para empresasofertantes. Estas aplicaciones más comunes son ERP y CRM sistemas.

Un centro de datos puede estar preocupado sólo con la arquitectura operaciones o puede prestar otros servicios también.

A menudo, estas solicitudes se compone de varios hosts, cada una ejecutando un solo componente. Los componentes comunes de estas aplicaciones son las bases de datos, servidores de archivos, servidores de aplicaciones, middleware, y varios otros.

Los centros de datos también se utilizan para copias de seguridad fuera del sitio. Las empresas pueden suscribirse a los servicios de copia de seguridad proporcionada por un centro de datos. Esto a menudo se utiliza junto con las cintas de respaldo. Las copias de seguridad se pueden tomar de los servidores de forma local en las cintas. Sin embargo, las cintas almacenadas en el sitio representan una amenaza para la seguridad y también son susceptibles al fuego y las inundaciones. Las grandes empresas también pueden enviar sus copias de seguridad fuera de las instalaciones para mayor seguridad. Esto se puede hacer por el respaldo en un centro de datos. copias de seguridad cifradas se pueden enviar a través de Internet a otro centro de datos donde se pueden almacenar de forma segura.

Para recuperación de desastres, varios grandes fabricantes de hardware se han desarrollado soluciones móviles que puede ser instalado y en funcionamiento en breve tiempo muy.Proveedores como Cisco Systems,[26] Sun Microsystems,[27][28]de IBM y HP han desarrollado sistemas que podrían utilizarse para este fin

 

 
 
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