Datacenters

1. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ESTE
FACULTAD POLITECNICA
ANALISIS DE SISTEMAS
DATA CENTERS
TRABAJO PRÁCTICO
Presentado por:
Alexi Romero
Fredy Cuevas
Elvir Troche
Juan Sandoval
Profesor:
Ing. M. Sc. Eustaquio Alcides Martínez.
Ciudad del Este, 2012

2. DATA CENTERS Informática VII
Introducción.
Como habitantes de la llamada sociedad de la información y como estudiantes de una de las profesiones claves
de dicha sociedad vivimos en un mundo pletórico de datos, frases e íconos. (Delarbre s.f.) Que utilizan cierto
espacio físico para su almacenamiento. Desde sus inicios la ciencia informática a tenido como una prioridad
optimizar y disminuir el espacio físico que ocupa la enorme cantidad de datos generada a diario por las
actividades de la sociedad de la información , para ese propósito se ha incurrido a manipular las características
magnéticas, ópticas (LANCHARRO 1994), entre otras llegando a los limites naturales de los materiales
utilizados respecto al aprovechamiento del espacio en relación a la cantidad de datos representados en esos
componentes.
El avance de la informática, los sistemas, las telecomunicaciones, y otras aplicaciones de tecnología, han
permitido a la sociedad moderna a través de entes públicos y privados desarrollarse rápidamente en todos los
ámbitos y sentidos, en especialmente en el desarrollo de los negocios, el cual está íntimamente relacionado con
la tecnología de información, y a su vez a permitido la evolución en la forma de llevar los procesos. Esta realidad
modifico el habito de tener alojado los datos localmente dando origen a los centros de datos.
Así surgen empresas dedicadas a la construcción, mantenimiento y promoción de dichos centro de datos, que
para la captación de clientes interesados en depositar sus datos al cuidado de estos; recurren a varios argumentos
en cuanto a la seguridad, disponibilidad, respeta del medio ambiente y confiabilidad de sus instalaciones e
infraestructura.
En los siguientes apartados de este trabajo caracterizaremos y conceptualizaremos en manera más extensa sobre
estos centros de datos, llamados data centers por su traducción de la lengua inglesa, también abordaremos la
clasificación de los data centers en cuanto a normas de confiabilidad, disponibilidad, impacto ambiental y
consumo de energía.
Por último presentaremos las tendencias actuales y futuras relacionadas a los centros de datos.
Concepto.
La integración de tecnología Informática en las organizaciones está dando nuevas formas de hacer negocios y
están conscientes de que las computadoras son herramientas de cambio en la ejecución de sus actividades, ya que
permiten minimizar tiempo, mejorar la integridad de los datos, evitar redundancia en sus datos y generar
información que satisfaga las expectativas de los distintos usuarios; es por ello que las empresas adquieren
hardware y software que les permita trabajar más inteligentemente. Ante esta realidad se han creado ubicaciones
donde se concentren los recursos necesarios para el procesamiento de la información de una organización.
Figura 1. Esquema de un Data Center
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3. DATA CENTERS Informática VII
Este tipo de ubicación se conoce como centro de procesamiento de datos, o centro de datos por su equivalente
en inglés: data center.
Un data center viene a ser básicamente un edificio o sala de gran tamaño usada para mantener en él una gran
cantidad de equipamiento electrónico (servidores, sistemas de almacenamiento de datos, equipos de
comunicaciones,…). Son creados y mantenidos por las organizaciones con objeto de tener acceso a la
información necesaria para sus operaciones. (Quintana 2009).
Por ejemplo, un banco puede tener un data center con el propósito de almacenar todos los datos de sus clientes y
las operaciones que estos realizan sobre sus cuentas. Prácticamente todas las compañías que son medianas o
grandes tienen algún tipo de data center, mientras que las más grandes llegan a tener varios servidores, etc.).
Suelen ser creados y mantenidos por grandes organizaciones (Google, Microsoft1) con objeto de tener acceso a
la información necesaria para sus operaciones.
En general, una empresa grande si está en condiciones de tener su propio centro de datos, pero para las más
modestas implica tener que contar con recursos innecesarios. Es más sencillo y económico contratar este tipo de
servicios.
Entre los factores más que motivan la creación de data centers se puede destacar el propósito garantizar la
continuidad del servicio a clientes, empleados, ciudadanos, proveedores y empresas colaboradoras, pues en estos
ámbitos es muy importante la protección física de los equipos informáticos o de comunicaciones implicados, así
como servidores de bases de datos que puedan contener información crítica.
Compilar y proteger los datos de
una persona o compañía.
Almacenar, procesar, e
intercambiar, información digital.
Proveer de aplicaciones y servicios
(alojamiento
web, intranet, telecomunicaciones e
información tecnológica).
Figura 2. Propósitos de un Data Center.
Actualmente los centros de proceso de datos se convirtieron en blancos apetecibles no solo para el espionaje,
sino para la delincuencia y el terrorismo (delitos informáticos y otros), por lo tanto, deben existir técnicas que la
aseguren, más allá de la seguridad física que se establezca sobre los equipos en los cuales se almacena. Estas
técnicas las brinda la seguridad lógica que consiste en la aplicación de barreras y procedimientos que resguardan
el acceso a los datos y sólo permiten acceder a ellos a las personas autorizadas para hacerlo, entre ellas se
encuentran : Codificar la información (Criptología, Criptografía y Criptociencia, contraseñas difíciles de
averiguar a partir de datos personales del individuo), Vigilancia de red (Zona desmilitarizada), Tecnologías
repelentes o protectoras (cortafuegos, sistema de detección de intrusos - antispyware, antivirus, llaves para
protección de software, etc.) Mantener los sistemas de información con las actualizaciones que más impacten en
la seguridad. Existe un viejo dicho en la seguridad informática que dicta: "lo que no está permitido debe estar
prohibido" y ésta debe ser la meta perseguida.
1
Se estima que Google dispone de varios centenares de miles de servidores.
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4. DATA CENTERS Informática VII
Los riesgos abundan en la selva tecnológica y se acrecientan día a día anticipándose a las tecnologías defensivas.
Hackers, Ingeniería social, Cyberterrorismo, robo de información, virus, negación de servicio, troyanos,
phishing, incendios, sabotajes, catástrofes, y otras contingencias acechan todos los días conspirando contra el
Uptime o tiempo disponible de sistemas vital para las organizaciones modernas. El mundo está online y del otro
lado de la línea tiene que haber respuesta 7 x 24 con una efectividad del 99.99 %(Quiroz 2011)
Características.
En el cada vez más competitivo mundo de los negocios, el manejo de información se ha convertido en factor
esencial para el desarrollo y crecimiento de las empresas. La buena elección de una plataforma de
Sistemas de comunicaciones hará que el negocio tenga más posibilidades de asegurar una posición exitosa en el
futuro.
Los Data Center, ya sea para mantener las necesidades de una sola empresa o alojar decenas de miles de sitios de
Internet de clientes, son esenciales para el tráfico, procesamiento y almacenamiento de información. Por ello, es
que deben ser extremadamente confiables y seguros al tiempo que deben ser capaces de adaptarse al crecimiento
y la reconfiguración. Para diseñar un Data Center se deben tener en cuenta varios factores más allá del tamaño y
la cantidad de equipos de datos que éste debiera albergar.
Establecer el lugar físico, acceso a la energía, nivel de redundancia, cantidad de refrigeración, rigurosa seguridad
y tipo de cableado son algunos de las características a considerar.(Devoto 2008)
Infraestructura.
La computadora, su periferia y los datos contenidos en un data center constituyen un bien valioso y delicado, al
que hay que sacar el máximo rendimiento y ofrecer la máxima seguridad posible2. Para ello se requiere un
especial acondicionamiento de la infraestructura asociada a su construcción.
Los requisitos de infraestructura para el diseño de un data center se pueden agrupar en dos grupos:
requerimientos de arquitectura física y arquitectura lógica.
En cuanto a la Arquitectura física cabe mencionar:
 Capacidad de ubicación: referente a sus dimensiones geográficas.
 Seguridad de las condiciones de construcción (Falso suelo para albergar cableados de datos. Rampas
para salvar el falso suelo. Acondicionamiento acústico y térmico. Techos caídos y pisos levantados, así
como caminos para administrar las consideraciones de cableado.
 Acondicionamiento del espacio físico: Sistemas que remueven el calor del data center. Aires
acondicionados del cuarto de computadoras, y subsistemas asociados.
 Seguridad física: Acceso a las instalaciones. Equipos extintores especiales.,
 Servicio de alimentación: Servicio eléctrico del edificio. Generadores. Sistemas y baterías UPS.
Transformadores. Protección contra aumentos súbitos.
Arquitectura Lógica
Estos requerimientos se relacionan a la correcta configuración de Routers, Switches, Firewalls teniendo en
cuenta niveles seguros de acceso, detección, prevención e identificación de intrusos.
2
La seguridad de algunos data center igualan lo cinematográfico.
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5. DATA CENTERS Informática VII
Además se refiere a la presencia y funcionamiento de sistemas de almacenamiento de respaldo.
Para ello debe contar con personal especializado y herramientas adecuadas que proporcionen fiabilidad el
100% del tiempo.
Clasificación de Data Centers (TIERS).
El TIER de un Datacenter es una clasificación ideada por el Uptime Institute 3 que se plasmo en el estándar
ANSI4/TIA5-942 (Estándar que se encarga de brindar los requerimientos y lineamientos necesarios para el diseño
e instalación de Data Center o centros de cómputo) y que básicamente establece (a día de hoy) cuatro categorías,
en función del nivel de redundancia de los componentes que soportan el Datacenter.
Los lineamientos para la clasificación TIER tienen en cuenta la disponibilidad, confiabilidad y los costos
estimados de construcción y mantenimiento de los data centers. Entre mayor sea el número de TIER, más
confiable será el data center.
Las características básicas de cada uno de los niveles son:
 TIER I: Centro de datos Básico
Es una instalación que no tiene redundadas sus componentes vitales (climatización, suministro eléctrico) y que
por tanto perderá su capacidad de operación ante el fallo de cualquiera de ellas.
Puede o no puede tener suelos elevados, generadores auxiliares o UPS.
Del mismo modo, las operaciones de mantenimiento derivarán en tiempo de no disponibilidad de la
infraestructura.
Aplicaciones:
• Negocios pequeños.
• Uso de la web como herramienta de mercadeo.
• Compañías que basan su negocio en internet y no requieren ofrecer servicios de gran calidad.
 TIER II: Centro de datos Redundante
Los Datacenters de esta categoría tienen redundados sistemas vitales, como la refrigeración, pero cuentan con un
único camino de suministro eléctrico. Componentes redundantes (N+1)
Tiene suelos elevados, generadores auxiliares o UPS.
Conectados a una única línea de distribución eléctrica y de refrigeración.
Se trata por tanto de instalaciones con cierto grado de tolerancia a fallos y que permiten algunas operaciones de
mantenimiento “on line”.
Aplicaciones
• Negocios pequeños.
• Compañías de software que no ofrecen servicios “online” o “real-time”.
• Compañías que basan su negocio en internet y no requieren ofrecer servicios de gran calidad.
 TIER III: Centro de datos Concurrentemente Mantenibles
Un Datacenter TIER III además de cumplir los requisitos de TIER II, tiene niveles importantes de tolerancia a
fallos al contar con todos los equipamientos básicos redundados incluido el suministro eléctrico, permitiéndose
una configuración Activo / Pasivo.
3
Esta certificación no es gratuita.
4
American National Standards Institute.
5
Telecomunications Industry Association.
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6. DATA CENTERS Informática VII
Todos los servidores deben contar con doble fuente (idealmente) y en principio el Datacenter no requiere paradas
para operaciones de mantenimiento básicas.
Componentes redundantes (N+1)
Conectados múltiples líneas de distribución eléctrica y de refrigeración, pero únicamente con una activa.
Es requisito también que pueda realizar el upgrade a TIER IV sin interrupción de servicio.
Aplicaciones:
• Compañías que dan soporte 24/7 como centros de servicio e información.
• Compañías que manejan múltiples zonas horarias.
 TIER IV: Centro de datos Tolerante a fallos
Esta es la clasificación más exigente en implica cumplir con los requisitos de TIER III además de soportar fallos
en cualquier de sus componentes que inhabilite una línea (suministro, refrigeración).
Conectados múltiples líneas de distribución eléctrica y de refrigeración con múltiples componentes redundantes
2 (N+1).6
Aplicaciones:
• Compañías con presencia en el mercado internacional.
• Servicios 24x365 en un mercado altamente competitivo.
• Compañías basadas en el comercio electrónico.
• Entidades Financieras.
TIER II
TIER IV
• Infraestructura • Infraestructura
Básica • Infraestructura con • Infraestructura
con componentes Mantenimiento Tolerante a
redundantes simultáneo Fallas
TIER I TIER III
Figura 3. Clasificación Tier.
Disponibilidad y Tiempo promedio de caída anual.
El tiempo promedio de caída tanto planificadas y no planificadas influyen en el porcentaje de la
disponibilidad de un data center y esto refleja en su clasificación Tier.
A continuación se presenta una tabla con la relación de la relación de la disponibilidad y la
clasificación Tier correspondiente.
6
Esto significa, que se cuenta con dos líneas de suministro eléctrico, cada una de ellos con redundancia N+1.
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7. DATA CENTERS Informática VII
Tabla A: Resumen de los requisitos de disponibilidad y clasificación Tier.
Tier I Tier II Tier III Tier IV
Tiempo promedio de caída
anual 28.8 hrs 22.0 hrs 1.6 hrs 0.4 hrs
Disponibilidad 99.671% 99.741% 99.982% 99.995%
Data Centers existente de los diferentes niveles.
Tabla B: Data Centers existente de los diferentes niveles.
Compañía Nombre del Data Center País Clasificación
Nicaragua Tier II
Banpro Grupo Primary Data Center
Promerica
National Commercial Data Recovery Site Jamaica Tier II
Bank
Tier III
Globo.com Globo.com Datacenter
Brasil
ALOG Data Centers Site Tambore –SP2 Brasil Tier III
do Brasil
Nationwide Mutual United
Data Center North Tier IV
Insurance Co. States
Datacenters “verdes” (Green Data Centers).
Un Datacenter puede llegar a igualar y superar el consumo de energía eléctrica de una ciudad de 30.000
habitantes(Quintana 2009) y sus sistemas de respalda en caso de interrupción del suministro publico
generalmente se basan en generadores a diesel que, emiten gas carbónico, esto sumado la creciente
concienciación social hace que la sociedad comiencen a exigir a los responsables de los data centers iniciativas
de sostenibilidad y de respeto al medioambiente. Las estrategias de diferenciación por Responsabilidad Social
son cada vez más frecuentes.
Aunque el coste de la factura energética y la imagen de empresa socialmente responsable son factores
importantes en sí mismos, existe otro componente que tampoco se debe dejar de lado y es el de la garantía del
suministro eléctrico, ya no es una mera aspiración altruista para salvar al planeta; es necesario para sobrevivir
económicamente.
No hay una única “manera correcta” ni fórmula única y mágica, de crear un Data Centers verde. Para conseguir
este objetivo se recurre a adoptar un conjunto de medidas, de buenas prácticas, en donde la suma de todas ellas
permite alcanzar el fin buscado.
Esas medidas siguen en general de dos vías: la optimización en la refrigeración, que se traduce en la necesidad
de menor cantidad de energía para mantener bajo control la temperatura del Data Center, y la optimización del
consumo energético generado por los propios servidores y sistemas instalados.
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8. DATA CENTERS Informática VII
Una de las organizaciones sin ánimo de lucro más activas en este tema es el Green Grid, que propone una
métrica, que se está convirtiendo en estándar para la medición de esta eficiencia. Se trata de dos parámetros
distintos y de dos formas equivalentes de medición: PUE (Power Usage Effectiveness) y el DDCiE (Data Center
Infrastructure Efficiency).
En resumen “Green Data Centers” implican políticas medioambientales, la búsqueda de eficiencia energética e
incluso la toma de soluciones intermedias7 mucho más fáciles de poner en marcha.
Tendencias.
La fuerte promoción comercial de la computación en la nube por parte de empresas de telefonía móvil,
fabricantes de computadoras portátiles, así como la “moda” de una vida cada vez mas digital dictada por las
redes y el marcado desarrollo del software como servicio, exigirá a los Data Centers actuales llegar a su limistes
de almacenamiento, obligando indefectiblemente a la ampliación y optimización extrema de la arquitectura
existente.
Por su clima estable, y por ser un país productor de energía eléctrica podría el Paraguay ser considerable un buen
sitio para la instalación de Data Centers que pretendan una clasificación Tier superior a II, sin embargo esto no
es una realidad, empresas que ofrecen este servicio tienen instaladas sus data centers en otros países.
En el transcurso de este trabajo llegamos a identificar algunas empresas8 que ofrecen el servicio de data center
pero en general no hacen referencia de poseer alguna certificación Tier, ni sobre la ubicación geográfica de las
instalaciones.
Hemos constatado una escasa cantidad de artículos académicos relacionados a los data centers en la realización
del presente trabajo, más bien nos hemos valido de la contrastación de publicaciones de carácter publicitario y
de las definiciones del Uptime Institute.
7
Ejemplos: ubicación en zonas frías.
8
http://www.cba.com.py/web/soluciones.aspx
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9. DATA CENTERS Informática VII
Índice.
Introducción. ........................................................................................................................................................... 2
Concepto. ................................................................................................................................................................ 2
Características. ........................................................................................................................................................ 4
Infraestructura. ........................................................................................................................................................ 4
Clasificación de Data Centers (TIERS). ................................................................................................................. 5
Las características básicas de cada uno de los niveles son: ................................................................. 5
 TIER I: Centro de datos Básico ................................................................................................. 5
 TIER II: Centro de datos Redundante ...................................................................................... 5
 TIER III: Centro de datos Concurrentemente Mantenibles ..................................................... 5
 TIER IV: Centro de datos Tolerante a fallos ............................................................................. 6
Disponibilidad y Tiempo promedio de caída anual. ............................................................................ 6
Data Centers existente de los diferentes niveles. .................................................................................................... 7
Datacenters “verdes” (Green Data Centers). ........................................................................................................... 7
Tendencias. ............................................................................................................................................................. 8
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10. DATA CENTERS Informática VII
Bibliografía.
Delarbre, Raúl Trejo. «http://www.oei.es/revistactsi/numero1/trejo.htm.»
http://www.oei.es/revistactsi/numero1/trejo.htm (último acceso: 08 de 11 de 2012).
Devoto, Liliana Raquel Castillo. DISEÑO DE INFRAESTRUCTURA DE TELECOMUNICACIONES PARA UN
DATA CENTER. Lima: PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS E
INGENIERÍA, 2008.
LANCHARRO, EDUARDO ALCALDE. INFORMATICA BASICA. MCGRAW-HILL / INTERAMERICANA DE
ESPAÑA, S.A.,, 1994.
Quintana, José Damián Ferrer. «CENTRO DE PROCESO DE DATOS:EL CEREBRO DE NUESTRA
SOCIEDAD.» Discursos Académicos. San Bartolomé (Lanzarote),: Gráficas Loureiro, S.L., 2009. 46.
Quiroz, Eduardo R. «scribd.com.» 18 de 02 de 2011. http://es.scribd.com/doc/49124585/Seguridad-
en-un-Data-Center (último acceso: 09 de 11 de 2012).
Análisis de Sistemas 10 Facultad Politécnica - UNE