Este manual exaustivo nos leva ao complicado mundo da arquiteturas de data center e infraestruturas, revelando as camadas e partes da tecnologia que constituem a espinha dorsal da era digital. A nossa Internet não pode funcionar sem centros de dados que processem, armazenem e divulguem grandes quantidades de informação em vários formatos, incluindo e-mails e serviços na nuvem. As estruturas físicas e de software que garantem desempenho e confiabilidade ideais também são fornecidas aqui, juntamente com os desenvolvimentos emergentes em projetos de data centers de última geração. Independentemente de você já estar por aqui há algum tempo ou apenas querer ter algumas ideias, esta peça tem como objetivo mostrar como esse ambiente complexo continua girando em suas dobradiças.
Um data center moderno se adapta às novas necessidades da transformação digital e se concentra na escalabilidade, confiabilidade e eficiência. Ele usa virtualização, automação e tecnologia de economia de energia para atender às altas demandas da computação em nuvem e da análise de big data. Uma infraestrutura moderna também fornece às empresas redes definidas por software (SDN), armazenamento definido por software (SDS) flexíveis e resilientes e soluções avançadas de resfriamento. Esses componentes oferecem suporte a uma ampla gama de serviços e aplicativos. Ajuda a melhorar o desempenho, reduzir custos para as organizações e prejudicar o mínimo possível o meio ambiente.
Esses componentes principais são vitais para garantir que os data centers possam operar de forma eficiente e confiável ao lidar com grandes quantidades de informações:
Ao combinar estes componentes, os data centers constroem uma infraestrutura que pode suportar o ambiente digital atual e acompanhar o seu crescimento futuro.
Numa era que tem evoluído tão rapidamente, a escalabilidade e a flexibilidade na arquitetura do data center podem ser consideradas os MVPs. A escalabilidade garante que um data center possa crescer com todo o resto, sem preocupações. Ele permite que as empresas fiquem livres de possíveis gargalos ou degradação de desempenho durante a expansão. A flexibilidade, por outro lado, é a adaptabilidade da infraestrutura para incorporar novas tecnologias – como a computação em nuvem e a IA, que mantém as coisas competitivas e eficientes! Quando combinados, esses aspectos criam algo resiliente o suficiente para atender a qualquer demanda de mercado, avanço tecnológico ou objetivo de negócios que você possa oferecer!
Usar redundância e confiabilidade no projeto do data center é fundamental para manter a operação contínua. Caminhos de rede, sistemas de resfriamento e fontes de alimentação devem ter backup. Uma falha nunca deve resultar no fracasso total. O objetivo é manter essas instalações funcionando o tempo todo. É claro que a confiabilidade também não pode ser esquecida. Materiais e componentes de alta qualidade são essenciais para todos os sistemas aqui. Eles precisam durar o máximo possível para que a manutenção seja necessária com menos frequência. Todos esses esforços acabarão por reduzir o tempo de inatividade e manter os clientes satisfeitos.
Ter sistemas que utilizem menos energia é importante para manter os custos baixos e o ambiente limpo. Os métodos padrão de resfriamento consomem muita energia para instalações tão grandes como data centers, especialmente quando você considera quantos existem ao redor do mundo atualmente! Assim, novas formas foram adotadas, como refrigeração líquida ou uso mais frequente de ar externo em vez de unidades de ar condicionado (que são basicamente ventiladores gigantes). Reduzir o uso de eletricidade também ajuda quando se trata de fontes de energia e fontes de energia renováveis utilizadas. No geral, estas práticas não só ajudam nas iniciativas ambientais globais, mas também poupam muito dinheiro a longo prazo.
Ao considerar a construção de um data center, duas coisas são cruciais: medidas de segurança contra invasões e um plano sólido de recuperação de desastres. Os recursos de segurança incluem controles de acesso biométrico ou sistemas de vigilância que impedem o acesso não autorizado a servidores que contêm informações confidenciais sobre empresas ou indivíduos – ninguém quer que seus dados pessoais sejam roubados por algum hacker! E se tudo der errado — há sempre uma chance de algo catastrófico acontecer — essa estratégia de recuperação entraria em ação: backups regulares de arquivos importantes emparelhados com sistemas de failover (backups que são ativados automaticamente) garantiriam que quaisquer dados perdidos pudessem ser rapidamente restaurados sem mais perdas ocorrendo em outros lugares devido a erro humano.- É uma pena que desastres aconteçam, mas eles não precisam arruinar tudo em que você trabalhou tanto.
Depois de trabalhar no setor de data centers por muitos anos, aprendi que o cenário em torno dos data centers mudou drasticamente. Essa evolução é mais notável quando comparamos data centers em nuvem, colocation e corporativos. Cada um deles serve a propósitos diferentes e atende a diversas necessidades dentro do ecossistema de TI.
Provedores terceirizados administram data centers em nuvem, oferecendo recursos virtuais pela Internet. Eles são super flexíveis quando se trata de aumentar ou diminuir a escala e são ideais para empresas que precisam ajustar seus recursos rapidamente com base na demanda, sem gastar dinheiro antecipadamente em infraestrutura física. As principais vantagens incluem ser econômico, escalonável e flexível.
Por outro lado, os data centers de Colocation oferecem às empresas um espaço que podem alugar para manter seus próprios servidores e hardware internamente. Isso oferece coisas como segurança física, energia, largura de banda e sistemas de refrigeração que uma empresa pode não conseguir pagar sozinha ou até mesmo precisar se tiver apenas alguns dispositivos. Se você ainda deseja controlar seus servidores físicos, mas não deseja gerenciar uma instalação inteira, esta também pode ser uma ótima opção para você. Esta opção é melhor para organizações que precisam de mais segurança, confiabilidade ou disponibilidade de largura de banda, mas ainda desejam controle sobre seu hardware.
Por último, temos data centers empresariais; propriedade privada e operada pelas próprias empresas. Normalmente localizados no local ou em instalações dedicadas, esses bad boys oferecem controle máximo sobre todos os seus sistemas de dados! Eles são perfeitos para empresas com requisitos regulatórios ou de segurança específicos que não podem correr o risco de compartilhar qualquer parte de sua infraestrutura com outras empresas. Embora você obtenha níveis elevados de personalização e controle, isso custa um bom dinheiro; Você precisará de um grande investimento de capital se quiser construir um do zero.
A escolha entre essas opções dependerá, em última análise, de fatores como seu orçamento, quanto controle você precisa sobre tudo, bem como quais são seus requisitos de escalabilidade, dependendo de seus objetivos com os negócios em mente.
Graças à computação em nuvem, a arquitetura do data center mudou para sempre. Esta nova tecnologia levou a indústria a mudar o seu foco para soluções escaláveis e ágeis. Tradicionalmente falando, os data centers eram frequentemente construídos com foco na otimização do espaço físico e do hardware para obter capacidade máxima. Mas agora, nos dias de hoje, se você não utilizar tudo o que é virtualização, redundância ou computação distribuída, ficará atrás da concorrência. Esses princípios são o que nos permitem aumentar ou diminuir nossos recursos com facilidade quando necessário, dando-nos, por sua vez, a capacidade de atender às demandas flutuantes de frente. Esta migração de uma forma de pensar para outra deu origem a uma melhor eficiência energética na indústria, a designs resilientes que podem resistir a tudo o que surgir, ao mesmo tempo que, em última análise, poupam tempo e dinheiro aos proprietários de empresas.
Ao projetar arquiteturas de data center que reforcem a escalabilidade e possam funcionar com serviços em nuvem, há algumas coisas a serem lembradas. A flexibilidade na infraestrutura significa que você pode fazer adaptações para novas demandas de carga de trabalho e tecnologias sem precisar passar pelo processo de mudança física do centro. A automação garante que os recursos sejam gerenciados de forma eficaz, com fácil aumento ou redução quando necessário, e também ajuda a reduzir erros humanos. A arquitetura de rede deve ser construída para ser capaz de lidar com grandes volumes de tráfego de dados com latência mínima, para que a conectividade entre data centers locais e serviços em nuvem nunca seja prejudicada. É claro que a segurança e a conformidade também são extremamente importantes, pois o uso de serviços em nuvem abre novos vetores possíveis para vulnerabilidades. Ao adotar uma abordagem holística às defesas físicas e cibernéticas, as empresas podem garantir que os dados permanecerão seguros, independentemente da plataforma em que estejam. Ao manter essas considerações em mente, você construirá um centro que é facilmente escalável e ao mesmo tempo perfeitamente integrado aos serviços em nuvem – o que permite que sua empresa prospere no cenário digital atual.
Para criar uma rede em um data center que possa atingir velocidades extremamente rápidas e quase sem atrasos, é importante levar em consideração como o hardware e o software funcionam juntos. O lado do hardware é composto de componentes de computação de alto desempenho. Um desses componentes é o hardware de rede avançado com switches e roteadores de alta velocidade. Eles serão capazes de suportar aplicativos com uso intensivo de largura de banda sem retardar outros processos. Por outro lado, a rede definida por software oferece flexibilidade e controle, permitindo que os administradores gerenciem o tráfego de forma eficiente e em tempo real. Fazer isso reduz bastante quaisquer problemas de latência. Mas há mais que você pode fazer além disso! Se você implementar uma estrutura de computação de ponta, você moverá o processamento de dados para mais perto dos usuários finais, o que reduzirá os tempos de trânsito. Estabelecer conexões diretas com provedores de serviços de Internet e plataformas em nuvem garantirá que seus dados também tenham a rota mais rápida possível. Então veja bem, ao usar todas essas estratégias juntas, você terá uma rede que funciona de forma rápida e confiável.
Se implementadas corretamente, as redes de redundância podem salvar seus servidores de um desastre! Ao construir vários caminhos em seu projeto de infraestrutura, você não terá que se preocupar com a possibilidade de um elo fraco arruinar todo o resto. Em termos de dispositivos reais, como roteadores ou switches, é uma boa prática usar sistemas com alimentação dupla, de modo que, se uma fonte de energia falhar, ainda haja outra funcionando bem. Você deve sempre procurar maneiras de tornar sua rede resiliente contra falhas, para que o tempo de inatividade não se torne catastrófico se algo der errado com seu dispositivo ou caminho.
As cargas de trabalho modernas estão ficando bastante intensas quando se trata de necessidades de energia de processamento, portanto, é crucial garantir que você tenha a configuração de infraestrutura correta. Para começar, considere adotar algumas ferramentas de Rede Definida por Software (SDN) em seu conjunto de gerenciamento para que os administradores possam automatizar as alterações na rede. Em seguida, pense em adicionar também algum software de virtualização de funções de rede (NFV). Esse tipo de software pode virtualizar serviços de rede específicos que normalmente teriam que ser executados em um dispositivo físico. Então, no geral, você acaba com algo mais escalável e flexível, que oferece maiores opções de implantação. Completando a lista estão as malhas Ethernet de alta velocidade. Quanto mais rápido você puder mover dados pela sua rede, melhor será, então pode valer a pena investir em algum equipamento novo se o seu estiver desatualizado.
Manter os dados seguros significa proteger a confidencialidade, integridade e disponibilidade dos dados através da implementação de medidas de segurança abrangentes. Isso consiste na implantação de firewalls de rede, sistemas de detecção de intrusões (IDS) e sistemas de prevenção de intrusões (IPS) para monitorar e bloquear acessos não autorizados. Também significa usar protocolos de criptografia fortes ao transmitir e salvar dados, de modo que, mesmo que alguém entre, não possa fazer nada com o que encontrar. Para manter a responsabilidade com os padrões e regulamentos do setor, devem ser realizadas auditorias regulares, bem como avaliações de vulnerabilidade. Por último, as políticas de controlo de acesso devem ser rigorosas para garantir que as ameaças internas sejam minimizadas.
Otimizar o desempenho e reduzir custos é possível por meio de estratégias eficientes de DCIM. Ao implementar software de gestão que tenha ferramentas de monitorização incorporadas, os gestores poderão ver melhor quanta energia um servidor está a utilizar, se os sistemas de refrigeração precisam de ser ajustados ou como são as condições ambientais gerais dentro do centro de dados. Ter todos esses insights os ajuda a tomar decisões bem informadas sobre a alocação de recursos, o planejamento de necessidades de capacidade ou onde os investimentos devem ser direcionados para equipamentos. Outro aspecto gerenciado pelo DCIM é o consumo de energia, que ajudará a reduzir qualquer pegada de carbono deixada pelas operações.
As formas como a automação beneficia o gerenciamento e a operação de um data center são infinitas, mas ela precisa ser implementada primeiro. As ferramentas de automação permitem processos complexos, como provisionamento de servidores ou configuração de redes, sem nunca precisar de intervenção humana, o que reduz drasticamente o risco de erro humano e, ao mesmo tempo, libera outros projetos nos quais a equipe poderia trabalhar. Uma grande vantagem de ter uma cadeia de processos automatizada é sua capacidade de se adaptar rapidamente às mudanças na carga de trabalho, seja aumentando ou diminuindo a escala para obter mais/menos recursos necessários em determinados momentos [economizando dinheiro]. Manter os serviços disponíveis o dia todo, todos os dias, pode acontecer por meio de análises baseadas em IA de manutenção preditiva, que ajudam a identificar problemas antes mesmo que eles ocorram, bem como corrigi-los automaticamente caso algo realmente interrompa a manutenção programada.
A chegada da Inteligência Artificial (IA) e do Aprendizado de Máquina (ML) nas operações dos data centers significa que as coisas estão prestes a ficar muito mais inteligentes, mais eficientes e preditivas na forma como esses centros são gerenciados. O objetivo dos algoritmos de IA é analisar uma grande quantidade de dados de diferentes fontes dentro do data center. Isso inclui cargas de trabalho do servidor, consumo de energia e eficiência do sistema de resfriamento. A análise de todas essas informações ajudará a identificar padrões ou anomalias que seriam praticamente impossíveis de serem vistas por um ser humano por conta própria. Com esse conhecimento, os operadores de data centers podem aproveitar esses insights para manutenção preditiva, prevendo possíveis falhas ou ineficiências antes que elas ocorram e resolvendo-as preventivamente. A automação impulsionada pela IA também pode ajustar recursos com base nas demandas em tempo real; ajudando no que você precisa, quando precisa, para não desperdiçar energia ou tempo. Em termos simples, a IA apenas melhora as operações atuais; remodela a forma como a infra-estrutura deve funcionar, o que, em última análise, poupa dinheiro e recursos.
Os data centers vêm evoluindo seus sistemas de refrigeração já há algum tempo. Não é surpresa que, à medida que a tecnologia avança, também aumenta a sua procura por eficiência e sustentabilidade. As formas clássicas de resfriamento, como o ar condicionado, foram gradualmente substituídas por versões mais avançadas. Um grande salto foi a adoção de tecnologias de resfriamento líquido, como resfriamento direto por líquido e métodos de resfriamento por imersão, que removem diretamente o calor dos componentes com mais eficiência do que qualquer outro método que já conhecemos. visto anteriormente. Além disso, as pessoas queriam encontrar maneiras de reduzir o uso de energia e ao mesmo tempo serem eficazes no resfriamento de cada unidade. Assim, surge o resfriamento gratuito por meio de ar externo e técnicas evaporativas. Esses avanços não só foram melhores para o nosso meio ambiente, mas também ajudaram significativamente a reduzir os custos operacionais, otimizando a forma como a energia era utilizada. À medida que a indústria continua a crescer, os desenvolvedores procuram utilizar recursos renováveis para alimentar centros de dados, reduzindo totalmente as emissões de carbono.
O futuro do design obviamente mudará ao longo dos anos, à medida que a tecnologia avança. O design de um data center será influenciado pelos avanços tecnológicos e pelas mudanças nas necessidades de negócios. Por exemplo, a modularidade e a escalabilidade desempenharão um papel importante. Os designers desejam criar espaços que possam se expandir rapidamente sem interromper as operações existentes.
O próximo passo é a sustentabilidade. Os futuros data centers terão como objetivo ser 100% verdes, desde a adoção de tecnologias avançadas de resfriamento até o uso de materiais e métodos de construção que minimizem o impacto ambiental.
A automação e o gerenciamento orientado por IA também estão prometidos para futuros centros. Com essas tecnologias instaladas com o mínimo de intervenção humana, elas economizarão tempo, energia usada, ajudarão você a prever quando falharão, para que você possa consertar antes que aconteça, etc.
Por último, a edge computing influenciará significativamente a forma como construímos os nossos data centers. Para que os dispositivos IoT e o processamento de dados em tempo real funcionem corretamente (rápido), os nossos data centers precisam estar mais próximos dos usuários, reduzindo a latência e aumentando a velocidade.
Com tudo isto em mente, o design futuro dos Data Centers gira em torno da flexibilidade, sustentabilidade, operação inteligente com integração de IA e proximidade com os utilizadores finais, ao mesmo tempo que é capaz de satisfazer as crescentes exigências da própria sociedade.
No domínio da arquitetura e infraestrutura de data centers, manter-se atualizado com as fontes mais confiáveis e abrangentes é crucial tanto para profissionais quanto para entusiastas. Após uma avaliação cuidadosa, aqui estão três fontes relevantes e confiáveis que abrangem uma variedade de mídias e formatos, fornecendo informações valiosas sobre a arquitetura e a infraestrutura do data center:
Cada uma dessas fontes é escolhida por sua precisão, credibilidade e relevância para o tópico de arquitetura e infraestrutura de data center. Eles atendem a um público amplo, desde iniciantes na área até profissionais experientes, e fornecem informações essenciais que podem ajudar a orientar os processos de tomada de decisão no projeto, construção e gerenciamento de data centers.
R: A arquitetura do data center é a forma como o interior de um data center é configurado e projetado. É bom tê-lo porque garantirá que tudo corra bem, que você será capaz de armazenar muitas informações e diminuirá qualquer risco de problemas quando você menos esperar. A versão certa de um sistema de informação ajuda com novas tecnologias que se movem rapidamente, evitam o superaquecimento do hardware e podem facilmente adicionar sistemas de armazenamento extras.
R: Os sistemas de refrigeração ajudam drasticamente a manter um local com a melhor temperatura possível. Se as coisas ficarem muito quentes em uma área, o hardware poderá funcionar mal ou tornar-se inútil. Mas ao usar excelentes sistemas de refrigeração, eles manterão tudo funcionando continuamente no seu melhor nível, além de removerem o calor excessivo para que nada superaqueça.
R: Os quatro principais tipos de centros de informação são tradicionais, convergentes, hiperconvergentes e em nuvem. Os tradicionais permitem que as pessoas configurem manualmente seus equipamentos, o que funciona bem para empresas com necessidades específicas que elas conhecem de antemão. A infraestrutura convergente combina todos os recursos em um único pacote, portanto não há muito o que fazer depois desse ponto. A infraestrutura hiperconvergente torna tudo ainda mais fácil ao colocar todos os elementos em uma estrutura de software que não precisa de muito gerenciamento depois de ativada. Os centros de nuvem são utilizados por provedores de serviços que oferecem seus recursos online ou por meio de uma rede dedicada.
R: As fontes de alimentação ininterrupta (UPS) podem salvar seus dados quando não houver outra opção disponível para manter seus dispositivos ligados durante uma interrupção. Com eles em uso, você não precisa se preocupar em perder nada ou ter que religar alguma coisa novamente. Ter algo assim pode diminuir muitos riscos para um centro.
R: O planejamento meticuloso é a forma como eles conseguem isso. Tudo, desde cabos até roteadores e switches, deve ser considerado. Os gerentes de data center são responsáveis por monitorar o desempenho da rede, garantir a configuração ideal e atualizar os componentes, tudo para garantir que possam lidar com o aumento do fluxo de dados ou integrar novas tecnologias.
R: Quando se trata de projeto de construção e infraestrutura, há muita coisa envolvida. Algumas das principais coisas que precisam ser pensadas incluem escalabilidade, redundância, segurança e eficiência energética. Os racks de servidores e os recursos de armazenamento precisam ser capazes de se expandir sem comprometer o desempenho do sistema. O tempo de atividade precisa de redundância na fonte de alimentação e na conectividade de dados. As necessidades de segurança devem proteger tanto contra ameaças físicas como contra ameaças cibernéticas. E, por último, o projeto deve focar no uso de materiais energeticamente eficientes com sistemas de refrigeração que reduzam os custos operacionais.
R: Os serviços baseados em nuvem estão sendo usados com mais frequência, levando-os a se tornarem cada vez mais dependentes do fluxo de dados de baixa latência, o que está aumentando a demanda por novas tecnologias de nuvem, a computação de ponta que agora está em ascensão para esse tipo de tecnologia. A futura arquitectura dos data centers terá de ser adaptável tendo em mente estas exigências. Também estão a ser feitos esforços para se tornar mais sustentável através de sistemas de refrigeração avançados que reduzem o consumo de energia e integram fontes de energia renováveis, como a energia solar, nas operações.
