¿Qué es la arquitectura de centros de datos?

¿Qué es la arquitectura de centros de datos?

Un centro de datos es una instalación física que da soporte a las actividades informáticas de una empresa, que realiza el procesamiento, almacenamiento, transmisión, intercambio y gestión centralizados de la información. La arquitectura del centro de datos, como diseño arquitectónico que establece las conexiones entre switches y servidores, suele crearse durante las fases de diseño y construcción del centro de datos. Además, designa la forma en que se colocarán los servidores, las redes de almacenamiento, los bastidores y otros recursos del centro de datos y también aborda la interconexión de estos dispositivos.

Tipos de arquitectura de centros de datos

Por lo general, existen cuatro tipos de arquitectura de centros de datos: trabajo en malla, modelo de tres niveles o multinivel, punto de entrega (PoD) en malla y malla súper spine.

Red de malla

La arquitectura de red en malla, un tipo de arquitectura de centro de datos, normalmente considerada como el tejido de red, describe la topología de red en la que los componentes se pasan datos unos a otros a través de switches interconectados. Con una capacidad predecible y una latencia más baja, puede soportar servicios de nube comunes. Además, debido a sus diseños de red distribuida, la red de malla puede realizar fácilmente cualquier conexión y ser más rentable en términos de despliegue de red.

Modelo de tres niveles o multinivel

La arquitectura multinivel ha sido el modelo de arquitectura de centros de datos más utilizado en los centros de datos empresariales, y consta de capas de núcleo, agregación y acceso.

• Capa central del centro de datos: Proporciona un tejido para la conmutación de paquetes de alta velocidad entre múltiples módulos de agregación y conectividad a múltiples módulos de agregación.

• Capa de agregación del centro de datos: Soporta funciones como la integración de módulos de servicio, definiciones de dominio de capa 2, procesamiento de árbol de expansión y redundancia de pasarela por defecto.

• Capa de acceso al centro de datos: Proporciona el nivel físico de conexión a los recursos del servidor y funciona en los modos de capa 2 o capa 3. Además, desempeña un papel fundamental en la seguridad de la red. Además, desempeña un papel importante a la hora de satisfacer requisitos específicos de los servidores, como la agrupación de NIC, la agrupación en clústeres y la contención de la difusión.

Punto de entrega de malla

La arquitectura de punto de entrega en malla (PoD) contiene varios switches leaf interconectados dentro de los PoD. Se trata de un patrón de diseño repetible y sus componentes maximizan la modularidad, escalabilidad y capacidad de gestión de los centros de datos. Además, esta arquitectura puede realizar la conexión eficiente entre múltiples PoDs y un nivel de súper-spine. Por lo tanto, los gestores de centros de datos pueden añadir fácilmente una nueva arquitectura de centro de datos a su topología de tres niveles existente para el flujo de datos de baja latencia de las nuevas aplicaciones de nube.

Entre las ventajas de la arquitectura en malla de puntos de entrega se incluyen:

• Al separar las distintas partes de la aplicación, las unidades de despliegue y los puntos de entrega pueden añadirse o eliminarse fácilmente para lograr un despliegue y un escalado flexibles.

• El punto de entrega tiene una alta fiabilidad, es capaz de gestionar un gran número de solicitudes y puede recuperarse rápidamente en caso de fallos.

• El punto de entrega puede configurarse y personalizarse en función de diferentes requisitos para lograr el mejor rendimiento y disponibilidad.

Las tendencias de la arquitectura de punto de entrega en malla incluyen:

• La virtualización es la base de la arquitectura de punto de entrega de malla, que puede virtualizar los recursos físicos de computación, almacenamiento y red en múltiples grupos de recursos virtuales e independientes, lo que permite una gestión y asignación de recursos más eficientes.

• La arquitectura de punto de entrega de malla permite una gestión y programación de recursos más eficientes gracias a la automatización y la inteligencia.

• La arquitectura de punto de entrega de malla puede ofrecer con flexibilidad diferentes servicios de computación en nube en función de las necesidades de los usuarios, y hacer realidad la conmutación y gestión sin fisuras de la nube múltiple y la nube híbrida.

Malla super spine

Tal y como indica su nombre, la arquitectura de súper spine es adecuada para centros de datos a gran escala o de tipo campus. Este tipo de arquitectura de centro de datos da servicio a enormes cantidades de datos que pasan de este a oeste a través de salas de datos.

Composición típica de la arquitectura de un centro de datos

El centro de datos tiene multitud de funciones y admite distintos tipos de servicios, como computación de datos, almacenamiento, procesamiento, etc., lo que da lugar a una gran variedad de arquitecturas de centros de datos.

La arquitectura del centro de datos consta principalmente de tres partes: la red del centro de datos, la seguridad y la arquitectura informática. Aparte de estas tres, existen otras arquitecturas de centros de datos, como la arquitectura física del centro de datos y la arquitectura de información del centro de datos. A continuación, interpretaremos principalmente tres composiciones típicas de la misma.

Arquitectura de redes de centros de datos

La red del centro de datos (DCN) es una disposición de dispositivos de red que interconectan todos los recursos del centro de datos y siempre ha sido un área de investigación clave para las empresas de Internet y las grandes empresas de computación en nube. Por lo tanto, la arquitectura de red del centro de datos desempeña un papel vital en la arquitectura del centro de datos.

Suele estar formada por switches y routers en una jerarquía de dos o tres niveles. Por ejemplo, DCN de tres niveles, DCN de árbol grueso, DCell y otros tipos. Además, la escala, escalabilidad, robustez y fiabilidad de la arquitectura de red del centro de datos siempre han sido objeto de atención.

Arquitectura de seguridad del centro de datos

La seguridad del centro de datos se refiere a las prácticas físicas y tecnologías virtuales para proteger los centros de datos de amenazas, ataques y accesos no autorizados. La falta de protecciones eficientes de seguridad en los centros de datos puede dar lugar a violaciones de datos, en las que la información de una empresa puede ser atacada por piratas informáticos.

La arquitectura de seguridad de los centros de datos incluye principalmente dos aspectos: la seguridad física y la seguridad del software. Las empresas pueden proteger los centros de datos de los ataques estableciendo un cortafuegos sólido entre el tráfico externo y la red interna.

Arquitectura informática de centros de datos

En el modelo informático de centro de datos, los recursos informáticos pueden trasladarse al extremo donde residen los datos, reduciendo así los problemas de latencia y ancho de banda en la transmisión.

La arquitectura informática del centro de datos es una de las partes más importantes de la arquitectura del centro de datos, que desempeña un enorme papel en el uso altamente eficiente de los recursos, la reducción de los costes de gastos de capital (CAPEX) y la rápida implantación y escalabilidad.

Evolución de la arquitectura de los centros de datos

Con el desarrollo continuo de la tecnología, la evolución de la arquitectura de los centros de datos es constante. La mayoría de las arquitecturas modernas de centros de datos han evolucionado de servidores físicos locales a infraestructuras virtualizadas que soportan redes, aplicaciones y cargas de trabajo en múltiples nubes privadas y públicas. Esta evolución ha afectado a la arquitectura de los centros de datos, ya que todos los componentes de un centro de datos sólo pueden acceder entre sí a través de la red pública de Internet.