Datacenters

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Datacenters

  1. 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. 2. DATA CENTERS Informática VIIIntroducción.Como habitantes de la llamada sociedad de la información y como estudiantes de una de las profesiones clavesde dicha sociedad vivimos en un mundo pletórico de datos, frases e íconos. (Delarbre s.f.) Que utilizan ciertoespacio físico para su almacenamiento. Desde sus inicios la ciencia informática a tenido como una prioridadoptimizar y disminuir el espacio físico que ocupa la enorme cantidad de datos generada a diario por lasactividades de la sociedad de la información , para ese propósito se ha incurrido a manipular las característicasmagnéticas, ópticas (LANCHARRO 1994), entre otras llegando a los limites naturales de los materialesutilizados respecto al aprovechamiento del espacio en relación a la cantidad de datos representados en esoscomponentes.El avance de la informática, los sistemas, las telecomunicaciones, y otras aplicaciones de tecnología, hanpermitido a la sociedad moderna a través de entes públicos y privados desarrollarse rápidamente en todos losámbitos y sentidos, en especialmente en el desarrollo de los negocios, el cual está íntimamente relacionado conla tecnología de información, y a su vez a permitido la evolución en la forma de llevar los procesos. Esta realidadmodifico 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, quepara la captación de clientes interesados en depositar sus datos al cuidado de estos; recurren a varios argumentosen cuanto a la seguridad, disponibilidad, respeta del medio ambiente y confiabilidad de sus instalaciones einfraestructura.En los siguientes apartados de este trabajo caracterizaremos y conceptualizaremos en manera más extensa sobreestos centros de datos, llamados data centers por su traducción de la lengua inglesa, también abordaremos laclasificación de los data centers en cuanto a normas de confiabilidad, disponibilidad, impacto ambiental yconsumo 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 yestán conscientes de que las computadoras son herramientas de cambio en la ejecución de sus actividades, ya quepermiten minimizar tiempo, mejorar la integridad de los datos, evitar redundancia en sus datos y generarinformación que satisfaga las expectativas de los distintos usuarios; es por ello que las empresas adquierenhardware y software que les permita trabajar más inteligentemente. Ante esta realidad se han creado ubicacionesdonde se concentren los recursos necesarios para el procesamiento de la información de una organización. Figura 1. Esquema de un Data CenterAnálisis de Sistemas 2 Facultad Politécnica - UNE
  3. 3. DATA CENTERS Informática VII Este tipo de ubicación se conoce como centro de procesamiento de datos, o centro de datos por su equivalenteen inglés: data center.Un data center viene a ser básicamente un edificio o sala de gran tamaño usada para mantener en él una grancantidad de equipamiento electrónico (servidores, sistemas de almacenamiento de datos, equipos decomunicaciones,…). Son creados y mantenidos por las organizaciones con objeto de tener acceso a lainformación 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 ylas operaciones que estos realizan sobre sus cuentas. Prácticamente todas las compañías que son medianas ograndes 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 ala información necesaria para sus operaciones.En general, una empresa grande si está en condiciones de tener su propio centro de datos, pero para las másmodestas implica tener que contar con recursos innecesarios. Es más sencillo y económico contratar este tipo deservicios.Entre los factores más que motivan la creación de data centers se puede destacar el propósito garantizar lacontinuidad del servicio a clientes, empleados, ciudadanos, proveedores y empresas colaboradoras, pues en estosámbitos es muy importante la protección física de los equipos informáticos o de comunicaciones implicados, asícomo 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 laaseguren, más allá de la seguridad física que se establezca sobre los equipos en los cuales se almacena. Estastécnicas las brinda la seguridad lógica que consiste en la aplicación de barreras y procedimientos que resguardanel acceso a los datos y sólo permiten acceder a ellos a las personas autorizadas para hacerlo, entre ellas seencuentran : Codificar la información (Criptología, Criptografía y Criptociencia, contraseñas difíciles deaveriguar a partir de datos personales del individuo), Vigilancia de red (Zona desmilitarizada), Tecnologíasrepelentes o protectoras (cortafuegos, sistema de detección de intrusos - antispyware, antivirus, llaves paraprotección de software, etc.) Mantener los sistemas de información con las actualizaciones que más impacten enla seguridad. Existe un viejo dicho en la seguridad informática que dicta: "lo que no está permitido debe estarprohibido" y ésta debe ser la meta perseguida.1 Se estima que Google dispone de varios centenares de miles de servidores.Análisis de Sistemas 3 Facultad Politécnica - UNE
  4. 4. DATA CENTERS Informática VIILos 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 elUptime o tiempo disponible de sistemas vital para las organizaciones modernas. El mundo está online y del otrolado 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 factoresencial para el desarrollo y crecimiento de las empresas. La buena elección de una plataforma deSistemas de comunicaciones hará que el negocio tenga más posibilidades de asegurar una posición exitosa en elfuturo.Los Data Center, ya sea para mantener las necesidades de una sola empresa o alojar decenas de miles de sitios deInternet de clientes, son esenciales para el tráfico, procesamiento y almacenamiento de información. Por ello, esque deben ser extremadamente confiables y seguros al tiempo que deben ser capaces de adaptarse al crecimientoy la reconfiguración. Para diseñar un Data Center se deben tener en cuenta varios factores más allá del tamaño yla cantidad de equipos de datos que éste debiera albergar.Establecer el lugar físico, acceso a la energía, nivel de redundancia, cantidad de refrigeración, rigurosa seguridady 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, alque hay que sacar el máximo rendimiento y ofrecer la máxima seguridad posible2. Para ello se requiere unespecial 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.Análisis de Sistemas 4 Facultad Politécnica - UNE
  5. 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 estándarANSI4/TIA5-942 (Estándar que se encarga de brindar los requerimientos y lineamientos necesarios para el diseñoe 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 costosestimados de construcción y mantenimiento de los data centers. Entre mayor sea el número de TIER, másconfiable será el data center.Las características básicas de cada uno de los niveles son:  TIER I: Centro de datos BásicoEs una instalación que no tiene redundadas sus componentes vitales (climatización, suministro eléctrico) y quepor 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 lainfraestructura. 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 RedundanteLos Datacenters de esta categoría tienen redundados sistemas vitales, como la refrigeración, pero cuentan con unúnico 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 demantenimiento “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 ManteniblesUn Datacenter TIER III además de cumplir los requisitos de TIER II, tiene niveles importantes de tolerancia afallos al contar con todos los equipamientos básicos redundados incluido el suministro eléctrico, permitiéndoseuna configuración Activo / Pasivo.3 Esta certificación no es gratuita.4 American National Standards Institute.5 Telecomunications Industry Association.Análisis de Sistemas 5 Facultad Politécnica - UNE
  6. 6. DATA CENTERS Informática VIITodos los servidores deben contar con doble fuente (idealmente) y en principio el Datacenter no requiere paradaspara 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 fallosEsta es la clasificación más exigente en implica cumplir con los requisitos de TIER III además de soportar fallosen cualquier de sus componentes que inhabilite una línea (suministro, refrigeración).Conectados múltiples líneas de distribución eléctrica y de refrigeración con múltiples componentes redundantes2 (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 ladisponibilidad 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 laclasificación Tier correspondiente.6 Esto significa, que se cuenta con dos líneas de suministro eléctrico, cada una de ellos con redundancia N+1.Análisis de Sistemas 6 Facultad Politécnica - UNE
  7. 7. DATA CENTERS Informática VIITabla 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. StatesDatacenters “verdes” (Green Data Centers).Un Datacenter puede llegar a igualar y superar el consumo de energía eléctrica de una ciudad de 30.000habitantes(Quintana 2009) y sus sistemas de respalda en caso de interrupción del suministro publicogeneralmente se basan en generadores a diesel que, emiten gas carbónico, esto sumado la crecienteconcienciación social hace que la sociedad comiencen a exigir a los responsables de los data centers iniciativasde sostenibilidad y de respeto al medioambiente. Las estrategias de diferenciación por Responsabilidad Socialson cada vez más frecuentes.Aunque el coste de la factura energética y la imagen de empresa socialmente responsable son factoresimportantes en sí mismos, existe otro componente que tampoco se debe dejar de lado y es el de la garantía delsuministro eléctrico, ya no es una mera aspiración altruista para salvar al planeta; es necesario para sobrevivireconómicamente.No hay una única “manera correcta” ni fórmula única y mágica, de crear un Data Centers verde. Para conseguireste objetivo se recurre a adoptar un conjunto de medidas, de buenas prácticas, en donde la suma de todas ellaspermite alcanzar el fin buscado.Esas medidas siguen en general de dos vías: la optimización en la refrigeración, que se traduce en la necesidadde menor cantidad de energía para mantener bajo control la temperatura del Data Center, y la optimización delconsumo energético generado por los propios servidores y sistemas instalados.Análisis de Sistemas 7 Facultad Politécnica - UNE
  8. 8. DATA CENTERS Informática VIIUna de las organizaciones sin ánimo de lucro más activas en este tema es el Green Grid, que propone unamétrica, que se está convirtiendo en estándar para la medición de esta eficiencia. Se trata de dos parámetrosdistintos y de dos formas equivalentes de medición: PUE (Power Usage Effectiveness) y el DDCiE (Data CenterInfrastructure Efficiency).En resumen “Green Data Centers” implican políticas medioambientales, la búsqueda de eficiencia energética eincluso 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 lasredes y el marcado desarrollo del software como servicio, exigirá a los Data Centers actuales llegar a su limistesde almacenamiento, obligando indefectiblemente a la ampliación y optimización extrema de la arquitecturaexistente.Por su clima estable, y por ser un país productor de energía eléctrica podría el Paraguay ser considerable un buensitio para la instalación de Data Centers que pretendan una clasificación Tier superior a II, sin embargo esto noes 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 centerpero en general no hacen referencia de poseer alguna certificación Tier, ni sobre la ubicación geográfica de lasinstalaciones.Hemos constatado una escasa cantidad de artículos académicos relacionados a los data centers en la realizacióndel presente trabajo, más bien nos hemos valido de la contrastación de publicaciones de carácter publicitario yde las definiciones del Uptime Institute.7 Ejemplos: ubicación en zonas frías.8 http://www.cba.com.py/web/soluciones.aspxAnálisis de Sistemas 8 Facultad Politécnica - UNE
  9. 9. DATA CENTERS Informática VIIÍndice.Introducción. ........................................................................................................................................................... 2Concepto. ................................................................................................................................................................ 2Características. ........................................................................................................................................................ 4Infraestructura. ........................................................................................................................................................ 4Clasificación 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. ............................................................................ 6Data Centers existente de los diferentes niveles. .................................................................................................... 7Datacenters “verdes” (Green Data Centers). ........................................................................................................... 7Tendencias. ............................................................................................................................................................. 8Análisis de Sistemas 9 Facultad Politécnica - UNE
  10. 10. DATA CENTERS Informática VIIBibliografía.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 UNDATA CENTER. Lima: PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DEL PERÚ FACULTAD DE CIENCIAS EINGENIERÍA, 2008.LANCHARRO, EDUARDO ALCALDE. INFORMATICA BASICA. MCGRAW-HILL / INTERAMERICANA DEESPAÑA, S.A.,, 1994.Quintana, José Damián Ferrer. «CENTRO DE PROCESO DE DATOS:EL CEREBRO DE NUESTRASOCIEDAD.» 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

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