Cosa è l'architettura di un data center?

Cosa è l'architettura di un data center?

Un data center è una struttura fisica che supporta le attività di computing di un'impresa, realizzando elaborazione centralizzata, archiviazione, trasmissione, scambio e gestione delle informazioni. L'architettura di un data center, in quanto design architettonico che stabilisce connessioni tra switch e server, è tipicamente creata durante le fasi di progettazione e costruzione del data center. Designa inoltre il modo in cui il server, la rete di archiviazione, i rack e le altre risorse del data center verranno posizionate e definisce in oltre l'interconnessione di questi dispositivi.

Tipologie di architetture data center

Vi sono tipicamente quattro tipologie di architetture data center: mesh network, three-tier o multi-tier, mesh point of delivery (PoD) e super spine mesh.

Mesh network

L'architettura mesh network, generalmente considerata il tessuto della rete, descrive una topologia di rete dove i componenti si passano i dati attraverso switch interconnessi. Con capacità prevedibile e bassa latenza, può supportare servizi cloud. Inoltre, grazie al suo design di rete distribuito, il mesh network può facilmente realizzare ogni connessione ed essere più conveniente in termini di distribuzione della rete.

Modello three-tier o multi-tier

L'architettura multi-tier è il modello di architettura più comunemente utilizzato nei data center enterprise; consiste di tre livelli: nucleo, aggregazione e accesso.

• Livello nucleo: fornisce tessuto e connettività per lo scambio ad alta velocità di pacchetti tra diversi moduli d'aggregazione.

• Livello aggregazione: supporta funzioni come l'integrazione di moduli, definizioni di dominio layer, elaborazione spanning tree e ridondanza di gateway predefinito.

• Livello accesso: fornisce il collegamento di livello fisico alle risorse di server e lavora nei modi di livello 2 e 3. Gioca inoltre un ruolo importante nel soddisfare i requisiti specifici di server come il teaming NIC, il clustering e il broadcast containment.

Mesh point of delivery

L'architettura mesh point of delivery (PoD) contiene diversi switch leaf connessi all'interno dei PoD. È un pattern di desing ripetibile le cui componenti massimizzano la modularità, la scalabilità e la gestibilità dei data center. Questa architettura può inoltre realizzare una connessione efficiente tra diversi PoD e un livello super-spine. I manager dei data center possono perciò aggiungere una nuova architettura alla già esistente topologia three-tier in maniera facile, ottenendo un flusso di dati a bassa latenza per le nuove applicazioni cloud.

Super spine mesh

Come indicato dal nome, l'architettura super spine è adatta per data center di grandi dimensioni o di tipo campus. Questo tipo di architettura gestisce grandi quantità di dati trasferiti da est verso ovest attraverso hall dati.

Composizione tipica di un'architettura data center

Il data center ha una varietà di funzioni e supporta diversi tipi di servizi, come il data computing, l'archiviazione, l'elaborazione, etc, che si riflettono in una gamma di architetture.

L'architettura di un data center consiste principalmente in tre parti: rete, sicurezza e architettura di computing. Oltre a queste tre, vi sono altre architetture, come l'architettura del data center fisico e l'architettura informatica. Di seguito affronteremo sollo le tre composizioni tipiche.

Architettura di rete

La rete data center (DCN, Data Center Network) è una disposizione dei dispositivi di rete che interconnette assieme tutte le risorse data center, rappresentando da sempre una area di ricerca chiave per le compagnie Internet e le compagnie di cloud computing. L'architettura di rete gioca dunque un ruolo cruciale nell'architettura data center.

Solitamente consiste di switch e router in una gerarchia di livello 2 o 3. Ad esempio, three-tier DCN, fat tree DCN, DCell e altre tipologie. Le dimensioni, la scalabilità, la robustezza e l'affidabilità dell'architettura di rete sono inoltre da sempre state il focus dell'attenzione.

Architettura di sicurezza

La sicurezza di un data center fa riferimento alle pratiche fisiche e alle tecnologie virtuali per la protezione dei data center da minacce, attacchi e accessi non autorizzati. La mancanza di protezioni di sicurezza efficienti può portare a violazioni di dati, con l'attacco da parte di hacker delle informazioni della compagnia.

L'architettura di sicurezza di un data center include principalmente due aspetti: sicurezza fisica e sicurezza di software. Le imprese possono proteggere i data center dagli attacchi alzando un forte firewall tra il traffico esterno e la rete interna.

Architettura di computing

Nel modello di computing di un data center, le risorse computer possono essere spostate al margine della rete dove i dati risiedono, riducendo in questo modo i problemi di latenza e larghezza di banda in trasmissione.

L'architettura di computing è una delle parti più importanti dell'architettura di un data center, avendo sempre un ruolo importante nell'uso efficiente delle risorse e nella riduzione delle spese in conto capitale (CAPEX) e nella rapida implementazione e scalabilità.

Evoluzione dell'architettura data center

Con il continuo sviluppo tecnologico, l'evoluzione dell'architettura dei data center è in piena corsa. L'architettura più moderna si è sviluppata da server fisici on-premise a infrastrutture virtuali che supportano reti, applicazioni e workload in diversi cloud privati e pubblici. Questa evoluzione ha influenzato il modo in cui i data centers sono progettati poiché i componenti di un data center possono avere accesso uno all'altro solamente tramite l'Internet pubblico.